应用规模缩小方法的鸟苷发酵过程放大*

利用鸟苷生产菌株枯草芽孢杆菌(B.subtilis)754#,在50L发酵罐成功优化的基础上,分别在12M^3的中试规模和100M^3的生产规模进行了放大,产苷分别达到29．4g/L和21．4g/L;进而通过过程缩小(scale down)方法,从代谢流动态变化的角度研究了放大过程中存在的问题,发现DO是限制过程放大的另一重要因素,据此将50L规模克服代谢流迁移的优化工艺成功放大到生产规模,使产苦水平进一步提高了18％,达25．2g/L。     

鸟苷补料分批发酵的研究

目的:以枯草芽孢杆菌TA208为出发菌株,研究了补料分批发酵方式下各种参数对鸟苷产量的影响。方法:采用补料分批发酵工艺,利用纸层析法测定发酵液中鸟苷的产量。结果:确定了葡萄糖、酵母粉和次黄嘌呤的最优补料方式,使鸟苷产量达到32.05g/L,较分批发酵方式提高了36.3%。结论:发酵工艺过程控制对发酵生产鸟苷具有重大影响。     

鸟苷发酵的优化研究

以鸟苷产生菌_{Bacillussubtilis}AJ2 0 66为生产菌株 ,采用 5 0L自控发酵罐与摇瓶培养相结合的联动优化方法对鸟苷发酵进行了研究。谷氨酸钠对鸟苷发酵比较重要 ,培养基中加入 1 %的谷氨酸钠可使 5 0L罐最终产苷达 31 49g/L。次黄嘌呤 (Hx)作为前体可以直接用于鸟苷合成 ,发酵后期加入 0 2 %的Hx,可使 5 0L罐最终产苷达 33 2 4g/L。     

鸟苷产生菌的代谢途径分析

代谢工程要解决的主要问题就是改变某些途径中的碳架物质流量或改变碳架物质流在不同途径中的流量分布,其目标就是修饰初级代谢,将碳架物质流导入目的产物的载流途径以获得产物的最大转化率。利用途径分析方法对枯草芽孢杆菌生产鸟苷的途径进行了分析,建立了3种基础模型,鸟苷理论摩尔产率分别是0．625、0．75和0．667,确定了枯草芽孢杆菌生产鸟苷的最佳途径的通量分布。     

中性蛋白酶发酵工艺优化研究

采用正交试验,对枯草芽孢杆菌ＨＤ４０１中性蛋白酶深层发酵工艺进行了优化,结果表明：较优发酵培养基为玉米粉５％、豆饼粉３％、麸皮４％、Ｎａ_２ＨＰＯ_４０．４％、ＫＨ_２ＰＯ_４０．０３％;在发酵中期流加蚕蛹水解液５％、植酸钙０．２％、吐温－８００．１％,对发酵后期有较大的调控作用。采用优化工艺,在２Ｌ发酵罐中进行验证试验,酶活达１３２００ｕ／ｍｌ,比原工艺提高了１６４％。     

鸟苷发酵过程的定量和优化:抑制NH4+离子积累提高了苷产量70%

基于质量守恒定律和代谢反应中间代谢物的拟稳态假设,定量研究了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)代谢流分布随时间变化的特征。研究结果表明,在鸟苷发酵过程40h左右,存在着从己糖单磷酸途径到酵解途径的代谢流迁移,所迁移的碳源主要生成了氨基酸和有机酸。定量研究的结果,为发酵过程的工艺优化提供了重要依据。     

一株枯草芽孢杆菌进行饲料固态发酵的条件优化

文章选用一株枯草芽孢杆菌B591对蛋鸡配合饲料基础料进行固态发酵,通过对发酵条件进行优化,得到最优发酵条件为：发酵时间为14 d,接种量为6×10⁸CFU/kg,料水比为1∶0.5,硫酸铵添加量为2.5%。并测定了优化发酵条件下的发酵饲料质量,发酵后饲料的pH显著降低,有效活菌数可达到1.83×10¹¹CFU/kg,酸溶蛋白/粗蛋白含量达到33.66%。希望可以通过该研究,为后续进行多菌种固态发酵提供一定的参考。     

一株可积累鸟苷菌株的纯培养条件研究

菌株Bacillus.subtilis.S3 68是以鸟苷生产菌株B .subtilis.A0 66为出发菌经诱变所得。对该菌株进行培养条件研究的过程中 ,发现该菌株可以在摇瓶纯培养条件下积累鸟苷。试验结果表明 :发酵过程中 ,腺嘌呤的用量 0 .3 5mg/ml时 ,发酵液中鸟苷积累量最大 ,培养基中腺嘌呤的用量高于或低于 0 .3 5mg/ml均不利于鸟苷产物的积累 ;培养基中味精、硫酸铵、硫酸镁、磷酸二氢钾及Mn2 +用量显著影响发酵液中鸟苷积累水平 ;培养基中生物素、蛋氨酸、精氨酸、组氨酸、氯化钙及Fe2 +、Zn2 +用量与鸟苷积累的相关性不显著     

鸟苷发酵过程的定量和优化：抑制NH4+离子积累提高了苷产量70%

基于质量守恒定律和代谢反应中间代谢物的拟稳态假设,定量研究了枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）代谢流分布随时间变化的特征。研究结果表明,在鸟苷发酵过程40h左右,存在着从己糖单磷酸途径到酵解途径的代谢流迁移,所迁移的碳源主要生成了氨基酸和有机酸。定量研究的结果,为发酵过程的工艺优化提供了重要依据。     

枯草芽孢杆菌B47菌株高产抗菌物质的培养基及发酵条件优化

枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis B47菌株为番茄内生细菌, 也是玉米小斑病拮抗菌, 能产生对玉米小斑病菌有强烈抑制作用的抗菌物质。以B47菌株发酵液的无菌滤液对玉米小斑病菌的抗菌活性为检测指标, 测定B47菌株产抗菌物质培养所需的最佳碳、氮源和无机盐, 并通过正交试验法对该菌株产抗菌物质的培养基配方和摇瓶发酵条件进行优化。研究结果表明, B47菌株产抗菌物质最佳碳、氮源和无机盐分别为蔗糖、酵母浸膏和MgSO4·7H2O, 最优培养基是YSB (Yeast extract-sucrose-beef extract)培养基, 其配方为: 蔗糖2%, 酵母浸膏2%, 牛肉浸膏1.5%, MgSO4?7H2O 0.06%, FeSO4·7H2O 0.000 9%, 最优发酵条件组合为: 30 °C, pH 7.0, 170 r/min摇床培养6 d, 接种量为1%, 装液量为40 mL/200 mL。     

D-核糖发酵过程参数的研究与控制

以７Ｌ自控发酵罐进行Ｄ－核糖发酵实验,对Ｄ－核糖发酵过程参数进行优化,发现对数生长后期接种,溶氧控制在４０％左右,以葡萄糖酸补料并调节ｐＨ值在７．２左右,可使罐的发酵单位由４５ｇ／Ｌ提高至６５ｇ／Ｌ左右。     

纺锤芽孢杆菌CGMCC1347发酵生产异丁香酚单加氧酶的条件优化

对从土壤中筛选获得的纺锤芽孢杆菌CGMCCl347生产异丁香酚单加氧酶的发酵条件进行了单因素考察及正交实验优化,确定了最适的发酵摇瓶培养基组成和培养条件。在发酵培养基组成为尿素1g／L,玉米浆55g/L,K2HP042g／L,MgSO4·7H2O1g／L,初始pH7．5,发酵温度37℃,摇床转速180r／min的条件下培养16h获得的细胞,能转化2％的异丁香酚生成2．49g／L香兰素,异丁香酚单加氧酶酶活达3．79U／L。     

Optimization of rifamycin B fermentation in shake flasks via a machine-learning-based approach

Rifamycin B is an important polyketide antibiotic used in the treatment of tuberculosis and leprosy. We present results on medium optimization for Rifamycin B production via a barbital insensitive mutant strain of Amycolatopsis mediterranei S699. Machine-learning approaches such as Genetic algorithm (GA), Neighborhood analysis (NA) and Decision Tree technique (DT) were explored for optimizing the medium composition. Genetic algorithm was applied as a global search algorithm while NA was used for a guided local search and to develop medium predictors. The fermentation medium for Rifamycin B consisted of nine components. A large number of distinct medium compositions are possible by variation of concentration of each component. This presents a large combinatorial search space. Optimization was achieved within five generations via GA as well as NA. These five generations consisted of 178 shake-flask experiments, which is a small fraction of the search space. We detected multiple optima in the form of 11 distinct medium combinations. These medium combinations provided over 600% improvement in Rifamycin B productivity. Genetic algorithm performed better in optimizing fermentation medium as compared to NA. The Decision Tree technique revealed the media-media interactions qualitatively in the form of sets of rules for medium composition that give high as well as low productivity.     

蜡状芽孢杆菌S1发酵条件的研究

对一种新近分离的蜡状芽孢杆菌（Bacillus Cereus)菌株S1发酵产新型抗真菌多肽APS的发酵培养基组成（碳,氮源）和工艺条件（发酵温度,初始,PH,通气方式和通气量）进行了摸索,通过单因互实验和正交优化实验,确定了S1发酵培养基的组成。麸皮5％,玉米粉5％,尿素0．2％,或NH4NO31．5％,酵母浸亮1．5％,葡萄糖6％,NaCl0．1％;最适发酵培养温度为28度;最适发酵培养初始Ph为7．4或6．8,。在优化条件下,效价最高为8－10mg/ml,S1生长的最适温度和初始PH为30度和7．0,通气对S1发酵具有显著的影响。     

杀线虫芽孢杆菌发酵条件优化及大孔树脂筛选

芽孢杆菌 SMrs28分离自草原毒草瑞香狼毒根际土壤,其代谢产物有明显的线虫触杀活性。为了确定该菌株的最优发酵条件及初步纯化活性成分的树脂类型,采用单因素试验对发酵条件进行优化,通过静态吸附试验对大孔树脂类型进行筛选。结果表明: SMrs28菌株的最优发酵条件为:以葡萄糖和酵母粉作为最佳碳源和氮源,发酵时间48 h,接种量10%,温度28 ℃,转速180 r·min^-1,150 mL的三角瓶装液量30 mL,初始pH 7.2。静态吸附试验表明,大孔吸附树脂D101对发酵液中活性成分的吸附和解吸效果显著优于XAD-4、HP20和AB-8,其解吸液的杀线虫活性明显提高。发酵条件的优化和大孔吸附树脂的筛选,明显提高了发酵液的杀线虫活性,为进一步分离纯化该菌株的活性成分奠定了基础,为微生物杀线虫剂的开发和应用提供了理论依据。     

假丝酵母E-2产生物表面活性剂摇瓶发酵条件的优化

从扬子石化的废水淤泥中筛选到1株能发酵液体石蜡产脂肽类生物表面活性剂的假丝酵母Candida E-2.通过单因子实验和正交试验,得到了最佳发酵培养基组成(g/L):牛肉膏3.0,蔗糖2.0,酵母膏0.25,KH2PO4 12.5,MgSO4 0.3,NaCl 1.5,CaCl,0.05,尿素0.5 5;液体石蜡10％(体积分数).最佳培养条件:初始pH7.0,接种量0.12g/L,装液量为200mL三角瓶30mL,培养时间为5 d.最终产量提高了2.7倍,达1.582g/L.     

高产纤维素酶枯草芽胞杆菌S-16的筛选及其发酵工艺优化

利用刚果红鉴别培养基及基础液体筛选培养基进行菌种筛选,从新疆盐碱地分离得到的16株菌株中筛选获得一株产纤维素酶活力较高的菌株S-16,对该菌株进行16SrDNA鉴定,确定该菌为枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)。对S-16发酵产纤维素酶的主要影响因素进行研究,分别考察了碳源、氮源、培养基初始pH和接种量等因素对发酵产纤维素酶的影响。结合单因素影响实验得到优化后的培养基配方为:羧甲基纤维素钠1.5%,酵母粉1%,NaCl 1%,MgSO_4·7H_2O 2‰,KH_2PO_4·3H_2_O 1‰。优化后的发酵条件为:初始pH为8,接种量1%,种龄8h,培养时间48h。经过发酵工艺优化,S-16产生的羧甲基纤维素酶活(CMCase)和滤纸酶活(FPase)分别达到4.64IU/mL和0.46IU/mL,与初始培养条件下的酶活相比分别提高了3.14倍和1.30倍。本研究得到的枯草芽胞杆菌S-16及其优化发酵工艺为秸秆的快速腐熟和高产纤维素酶的应用奠定了基础。     

具有杀线虫活性的郭霍氏芽孢杆菌发酵条件优化及稳定性评价

【背景】芽孢杆菌是一类常见的生防菌,在植物病害防治中展现出巨大潜力。【目的】对一株具有杀线虫活性的郭霍氏芽孢杆菌(Bacillus kochii) DDWB进行发酵条件优化和稳定性评价,为菌株的开发提供理论支持。【方法】以发酵液上清杀线虫率及细菌发酵液OD600值为指标,通过单因素法与正交试验设计,对菌株的培养基与发酵参数进行优化;同时对菌株发酵液酸碱、温度、紫外、遗传及储存稳定性进行评价。【结果】DDWB菌株培养基优化后为:蔗糖2%,酵母提取物1%,氯化钾2%;优化后初始pH值为8.0,装液量为150 mL/250 mL锥形瓶,发酵时间为48h,接种量为8%,转速为160r/min,发酵温度为31℃;稳定性测定结果显示发酵液对酸碱敏感,紫外光照射4 h后活性物质发生降解,但发酵液对温度不敏感且杀线虫活性相关基因可稳定遗传。【结论】本研究优化了DDWB菌株的发酵条件,并对发酵液中活性物质的稳定性进行了多因素评价,使得菌株可以快速扩繁并长期稳定保持对根结线虫的抑制活性,为进一步评价菌株田间防效和研究生防机制奠定了基础。