关于谷氨酸高产菌WTH-1菌的选育

近年来,我国味精生产发展很快,已达到相当规模。国外采用一次高糖或低糖流加工艺路线,使发酵产酸率和转化率提高。本试验以北京棒杆菌AS.1.299为亲株,经紫外线、通电、硫酸二乙酯以及氯化锂等复合诱变处理,定向选育耐高糖、耐高谷氨酸、不利用谷氨酸与抗     

内循环气升式发酵罐的特性及其用于谷氨酸发酵的研究

对50L内循环气升式发酵罐的混合、传质、气含率、液体循环等性能进行了系统的研究,优选出设备的最佳结构及得出氧的体积传质系数(k_La)关联式。在此基础上,进行了谷氨酸的一次低糖发酵试验,得出适用于此设备的谷氨酸发酵最佳工艺。实验结果的最高产酸率为7．69％,转化率为58．8％,比使用同一菌种的用机械搅拌罐发酵的产酸率(6．O％)及转化率(44％)分别提高28．2％和33．6％。     

混菌发酵生产γ-聚谷氨酸的工艺条件优化

采用谷氨酸棒杆菌S9114和枯草芽胞杆菌NTG-4在10 L自控发酵罐上进行混菌发酵,探索混菌发酵生产γ-聚谷氨酸的可行性并进行工艺优化。结果表明:温度、接种量、pH及溶氧对聚谷氨酸发酵有较大影响,发酵前期维持32℃,6 h提温至37℃变温控制,谷氨酸棒杆菌和枯草芽胞杆菌接种量分别为5%和0.5%,pH 7.0,溶氧20%最有利于γ-聚谷氨酸发酵,在此条件下发酵32 hγ-聚谷氨酸最高产量为38.3 g/L。     

玉米原料高产γ-聚谷氨酸优良菌株的选育及发酵条件优化

以实验室筛选到的一株枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）B-1为出发菌株,采用紫外诱变技术对出发菌株进行反复诱变,得到一株能够利用玉米原料生产γ-聚谷氨酸的优良高产菌株B-115,摇瓶发酵γ-聚谷氨酸的产量由原菌株的12.5g/L提高到19.5g/L。再以该菌株为研究对象利用响应面法进行碳源、氮源、谷氨酸钠、金属离子等发酵条件的优化实验,经48h摇瓶发酵,γ-聚谷氨酸产量达到40.98g/ L。     

混迷中诞生的氨基酸发酵——关于日本近代发酵工业的回顾

木下祝郎先生是谷氨酸发酵生产的创始人。1955年首先发现了高效生物合成谷氨酸的微生物,使谷氨酸发酵生产得以实现,现在这种技术已在全世界推广。谷氨酸发酵生产的成功,是发酵工业划时代的进步。本文是他的近作,对日本近代发酵工业的发展作了扼要回顾,内容丰富生动。木下祝郎先生特约请胡杰先生翻译,并由胡学智先生校后供本刊发表。它山之石,可以攻玉。日本近代发酵工业崛起的历程,对于振兴我国的发酵工业颇有启迪。     

基于pH的反馈补料方法在谷氨酸发酵中的应用

为简化谷氨酸发酵补料工艺,提出了一种新型的基于pH的补料方式。考察谷氨酸发酵过程中氨消耗量 (x) 和糖消耗量 (y) 发现,两者之间存在较好的线性关系 (y=7.4744x,R2=0.9989),以此为pH反馈补料工艺中补料液中葡萄糖与氨的混合比例,能较好地将谷氨酸发酵过程中葡萄糖浓度稳定在12~21 g/L。比较恒定葡萄糖浓度补料工艺与pH反馈补料工艺发现,采用pH反馈补料工艺进行发酵,葡萄糖转化率、谷氨酸产酸速率分别提高了9.06％和17.5％左右,同时发酵周期缩短2 h以上。     

糖蜜原料发酵生产谷氨酸 Ⅰ.糖蜜流加法

废糖蜜是发酵工业的廉价碳源,一向被用于酒精、丙酮丁醇、酵母和柠檬酸等的发酵生产。考虑到我国味精工业发展的需要,从节约粮食、降低成本出发,我们曾对黄色短杆菌617以糖蜜为原料发酵生产谷氨酸进行了一系列的研究。通过大量试验,最后确定采用糖蜜流加法对以糖蜜为原料发酵生产谷氨酸是适宜     

一次高糖谷氨酸发酵提高转化率的探讨

味精生产的实践已证明,随着初始糖浓度的提高,转化率反而降低。这是目前味精生产初糖浓度不高(10～15％),设备利用率较低的主要原回。为改变这种落后状态,有些生产厂和科研单位对菌种进行诱变和工艺条件进行改良,均取得一定的效果。沈阳味精厂在500升和5万升发酵罐试验成功的低糖连续流加新工艺,为我国味精工业生产闯出新路,做出了新贡献。尽管如此,对一次高糖(18—20％)发酵研究较少,而一次高糖发酵工艺简单,是味精生产的发展方向。本文论述了由于提高了糖的浓度引起的谷氨酸产生糖生理特性的变化及对谷氨酸生物合成成的影响。探讨了随着糖浓度的提高,转化率反而突而降低的主要原因,为有目的选育谷氨酸产生菌突变株提供了一条新途     

耐温谷氨酸棒杆菌的选育及其高温谷氨酸发酵代谢流量分析

采用基因组改组的方法选育获得的一株耐温谷氨酸棒杆菌F343,并比较了F343与其出发菌株S9114在39℃发酵谷氨酸时的发酵特性和代谢流量。结果表明:耐温菌F343的比生长速率、比谷氨酸积累速率可维持在较高的水平;通过发酵中后期代谢流量分析发现耐温菌F343在磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)节点处,磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPc)催化的CO_2回补支路反应代谢流增加;α-酮戊二酸(KG)节点处,谷氨酸氢酶(GDH)催化的产生谷氨酸的支路代谢通量增加。此外,高温发酵谷氨酸时,耐温菌F343高温发酵谷氨酸过程产生的乳酸等副产物较出发菌株S9114少。通过改善种子质量,F343在高温发酵30 h产酸达到10.1%,较出发菌株提高67%。     

产L-谷氨酸工程菌株的诱变选育及其发酵效率

以高产L-谷氨酸的谷氨酸棒杆菌GY1为研究对象,采用ARTP进行全局诱变,进一步提高L-谷氨酸的发酵水平。首先,对谷氨酸棒杆菌GY1原生质体的制备及再生条件进行优化,接着,根据致死率选择最佳的ARTP处理时间,然后,采用96微孔板及摇瓶发酵的方式对突变株进行筛选,最后,对获得的优良突变株进行50 L罐发酵验证。结果显示,溶菌酶浓度为10.0 mg/mL,酶解90 min,原生质体形成率和再生率达到最佳。ARTP最佳处理时间为40 s,致死率达到89.6%,经过初筛与摇瓶复筛,获得突变株YAG117,其摇瓶发酵L-谷氨酸含量达16.3 g/L,较出发菌株提高13.9%,且连续传代五代遗传稳定。50 L补料分批发酵条件下,L-谷氨酸产量在36 h最高,达到216.6 g/L,较出发菌株提高12.9%,糖酸转化率达68.87%,比出发菌株提高了10.2%。ARTP处理GY1菌株原生质体,能够有效积累有利突变,提高突变株发酵生产L-谷氨酸的能力,获得的突变株YAG117也显示了较好的工业化应用潜力。     

谷氨酸发酵过程葡萄糖自动流加系统

补料（流加葡萄糖）操作是谷氨酸发酵过程最重要的操作之一,工业上有各种各样的补料操作方法。控制葡萄糖浓度于一个较为平稳且适中的水平有利于提高谷氨酸发酵的性能指标。通过在线计量谷氨酸发酵中的氨水耗量并据此在线推定发酵液中的葡萄糖浓度,构建了一个谷氨酸发酵自动在线补料系统。使用该控制系统,谷氨酸发酵过程的葡萄糖浓度可以控制在任意水平,平稳、无波动的谷氨酸发酵可以得到实现。     

100M~3气升双环流谷氨酸发酵反应器研制成功

随着生物技术产业的兴起,生物反应器大型化已成为一个国家生物技术水平的标志之一,为世界各发达国家所重视。自70年代初起,发达国家对新型大规模发酵反应器的研制都投入了大量人力、物力。在我国,谷氨酸是最大的发酵工业产品,现有的谷氨酸生产采用30—50M~3机械搅拌发酵罐,能耗高,无法满足特殊需要,难以放大。因此,以谷氨酸发酵为突破口,研制大规模发酵反应器是我国发酵工业发展的迫切需要,列入了国家的“七五”科技攻关任务。华南理工大学和中国科学院化工冶金所等单位的研究人员联合攻关,成功研制出100M~3     

纪念我国发酵法生产味精四十周年--回忆617短杆菌谷氨酸发酵的研究

综观我国当代发酵法生产氨基酸、核苷酸、有机酸、酶制剂、抗生素等研制过程,基本上是跟踪国外先进技术并加以仿制,本文中L-谷氨酸发酵的研制可以说是一个典型范例。从某种意义上来说,如今我国氨基酸和有机酸发酵之发达,莫不始于L-谷氨酸发酵的成功。然而反思我国的发酵工业,虽然L-谷氨酸、柠檬酸、啤酒的产量堪称世界第一,但充其量中国只能称之为发酵工业大国。因此,今后如果不进行自主科技创新,中国的发酵工业就不可能成为真正意义上科技领先的强国。     

谷氨酸棒杆菌一步法发酵糖质原料生产γ-聚谷氨酸

γ-聚谷氨酸在食品、化妆品、生物医药等领域具有广泛的应用,目前主要的生产菌株是谷氨酸依赖型菌株,在生产过程中需要添加谷氨酸作为前体,因而生产γ-聚谷氨酸的成本较高。文中主要研究从糖质原料一步法发酵合成γ-聚谷氨酸的生产工艺。首先,从产γ-聚谷氨酸的菌株枯草芽孢杆菌中克隆γ-聚谷氨酸合成酶的基因簇pgs BCA,在谷氨酸棒杆菌模式菌株ATCC13032中进行诱导型和组成型表达,结果显示,仅诱导型表达菌株可以积累γ-聚谷氨酸,产量为1.43 g/L。进一步对诱导条件进行优化,确定诱导时间为2 h,IPTG浓度为0.8 mmol/L,γ-聚谷氨酸产量为1.98g/L。在此基础上,在一株高产谷氨酸的谷氨酸棒杆菌F343中外源表达pgs BCA,对重组菌进行发酵,结果表明,在摇瓶发酵中γ-聚谷氨酸产量达到10.23g/L,在5L发酵罐中产量达到20.08g/L;继而对γ-聚谷氨酸进行分子量测定,结果显示,产自F343重组菌的γ-聚谷氨酸的重均分子量比产自枯草芽孢杆菌的提高34.77%。文中构建了一步法发酵糖质原料生产γ-聚谷氨酸的新途径,同时为开发其潜在应用奠定了基础。     

耐温性L-谷氨酸发酵菌种的选育

应用基因组改组技术提高,L-谷氨酸生产菌在高温发酵条件下的谷氨酸产量。以天津短杆菌T6—13变异株SW07-1为原始亲株,分别经紫外线（UV）-硫酸二乙酯（DES）和X射线诱变,获得5株耐温性能略有提高的突变菌株。经2轮基因组改组,获得耐高温（能在44℃生长）的L-谷氨酸菌株F2-50。F2—50在38℃下,摇瓶发酵40h,发酵液中L-谷氨酸浓度比原始出发菌株提高了近41％,在41℃高温下,摇瓶发酵40h,L-谷氨酸浓度比原始出发菌株提高了近2倍。     

谷氨酸市场面临新利好新机会

目前我国谷氨酸总发酵能力已接近160万t,约占全球谷氨酸产能的75％;而日本的谷氨酸产能,即包括日本味之素株式会社在本土和海外分公司产能在内合计只有不到60万t;韩国的谷氨酸发酵能力在20～25万t。再加上我国台湾地区的谷氨酸发酵能力,可以认为,亚洲谷氨酸厂商基本上主宰了国际谷氨酸市场。     

利用甜菜糖蜜发酵生产L-谷氨酸的中间试验

随着味精工业的日益发展,发酵生产L-谷氨酸的工业用粮不断增加。为开辟L-谷氨酸发酵的原料来源,扩大甜菜糖蜜综合利用的范围,我们遵照毛主席关于“备战、备荒、为人民”的教导,在党的一元化领导下,组成了以工人为主体的试验小组,进行了用甜菜糖蜜代替淀粉水解糖发酵生产L-谷氨酸的试验工作,通过     

尿素对生成L—谷氨酰胺的影响

用谷氨酸产生菌通过改变发酵条件,可以使谷氨酸发酵转向谷氨酰胺发酵,从而在发酵液中积累起谷氨酰胺。我们用谷氨酸产生菌黄色短杆菌ATCC(1406),通过改变发酵条件,发酵65小时,在每毫升发酵液中积累了25毫克谷氨酰胺,同时观察了尿素对生成谷氨酰胺的影响。     

L-谷氨酸生产关键技术创新与产业化应用

L-谷氨酸是目前产量最大的氨基酸品种,也是我国生产规模最大的生物发酵产品。随着合成生物技术以及新型生产装备和技术的发展,国内L-谷氨酸菌种和生产技术近年来取得了明显的提升。本文从L-谷氨酸产业的现状分析和关键技术创新需求的角度出发,概述了L-谷氨酸菌种和生产技术的研究进展,介绍了近年来L-谷氨酸生产关键技术的创新开发和产业应用的进展。     

上海大学生物工程系完成计算机辅助教学课件

由上海大学（嘉定）生物工程系王福源教授主持的计算机辅助教学课件《仿真谷氨酸发酵实验技术》已完成。该课件包括：一、发酵罐部件介绍;二、谷氨酸发酵实验演示;三、实验操作;四、成绩评定等几个部分。食品工程专业及生物工程专业的学生在计算机上进行发酵罐模拟操作和进行谷氨酸发酵仿真实验,基本上能达到与实罐操作相同的效果,可满足实验教学的要求上海大学生物工程系完成计算机辅助教学课件