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。     

解脂假丝酵母利用正癸烷产生癸二酸的研究

我们从石油酵母和细菌中,以及采自不同地区的油浸土、植物的花和果实中,经过了广泛筛选,得到能利用正癸烷产生癸二酸的优良菌株酵母19—2。经鉴定为解脂假丝酵母(Candidalipotytica)。初步研究了该菌在摇瓶发酵中产生癸二酸的条件,在正癸烷、尿素、磷酸二氢钾、玉米浆和醋酸钠组成的培养基上,可以氧化正癸烷而产生癸二酸。发酵96小时左右,投油比10％(v／v),发酵液中癸二酸含量为32—40克／升,对正癸烷收率为43—55％。在发酵培养中,用醋酸钠作碳源,菌生长良好。正癸烷不作唯一生长碳源,只由菌体酶催化转化为癸二酸。产酸的最适氮源是尿素,玉米浆对产癸二酸较为有利。在普通300,~y{---角瓶中,装液量对产癸二酸影响很大。在带有挡板三角瓶中,装量对产癸二酸亦有关系。此外,种子种龄、种子生长的最终PH、接种置对产癸二酸亦有很大影响。并做了500升罐的扩大试验,产酸稳定,重现性良好。     

氦氖激光和亚硝基胍复合诱变选育高产乙醇的休哈塔假丝酵母

木糖的乙醇发酵一直被视为木质纤维原料生物转化产生乙醇的关键因素,休哈塔假丝酵母(Candidashehatae)是木糖发酵性能较好的天然酵母之一。对Candida shehatae HDYXHT-01进行了氦氖激光诱变和NTG诱变,力求选育出发酵木糖产乙醇能力强的菌株。氦氖激光诱变得到的突变株HN-3乙醇产量为17.03g/L,乙醇得率达到0.3393g/g,相比原始菌株提高20.36%。再对HN-3进行NTG诱变,得到的突变株NTG-2乙醇产量为24.20g/L,相比HN-3提高42.10%。进而对NTG-2菌株进行了摇瓶48h连续发酵试验,测得其乙醇产量、木糖利用率、乙醇得率和乙醇产率分别达到24.16g/L,69.26%,0.4360g/g和0.7075g/(L·h)。     

1,3-丙二醇产生菌的诱变育种及培养基优化

以实验室自然筛选的克雷伯氏杆菌(Klebsiella sp.)为出发株,采用紫外诱变及亚硝基胍和超声波协同处理获得一株1,3-丙二醇高产突变株。在摇瓶发酵中,其产1,3-丙二醇产量由17.39 g/L提高到24.11 g/L,提高38.64%。变异株经10次传代培养,发酵能力稳定。对发酵培养基成分进行了优化,优化后1,3-丙二醇产量为30.05g/L,为优化前的1.25倍。     

L-谷氨酰胺高产菌的选育和发酵条件

以嗜乙酰乙酸棒杆菌(Corynebacterium acetoacidophilum)LG-3为出发菌株,经紫外线(UV)和硫酸二乙酯(DES)诱变处理,磺胺胍(SG)、高浓度(NH4)2SO4定向筛选,获得1株谷氨酰胺高产菌株LG-65,在未经优化的条件下摇瓶发酵72 h可产谷氨酰胺43.5 g/L,比出发菌株的产量32.4 g/L提高了34.3%.在此基础上,对其发酵条件进行优化,经72 h摇瓶发酵产量可达47～48 g/L,7 L发酵罐补料分批发酵40 h可达55 g/L.     

原生质体诱变选育ε-聚赖氨酸高产菌株

以白色链霉菌UN2-71为出发菌株,对其原生质体进行硫酸二乙酯(DES)诱变,选育ε-聚赖氨酸高产菌株。经过试管初筛和摇瓶复筛,得到1株稳定性好的菌株D3-32,摇瓶产量达到1.56g/L,比出发菌株提高49.43%。采用2.3L发酵罐进行发酵试验,控制pH分两阶段培养后,ε-聚赖氨酸最高产量达到4.59g/L,比出发菌株提高了2.65倍。     

结合缺陷型菌株显色法采用离子束诱变筛选高产L-精氨酸突变株

为快速高效筛选L-精氨酸高产突变株,建立一种缺陷菌株平板显色法并采用低能N+离子束对L-精氨酸生产用菌株钝齿棒杆菌SYPA5-5进行诱变处理,通过上述平板显色法筛选获得高产突变株.对突变株进行摇瓶发酵实验,最终选育出一株L-精氨酸产量较高且产酸性能比较稳定的突变菌株钝齿棒杆菌SYPA5-5-36.该菌株摇瓶发酵L-精氨酸产量可达35.85 g/L,比出发菌株提高了19.5％.因此,缺陷型菌株平板显色法可以用于快速、高效筛选高产L-精氨酸突变株.     

高产DHA破囊壶菌Aurantiochytrium sp. PKU#SW7诱变株的筛选

【目的】对野生菌株Aurantiochytrium sp.PKU#SW7诱变育种,筛选高产DHA突变株。【方法】采用UV诱变和化学药物胁迫筛选方式,以菌株的生物量、油脂产量、DHA产量作为筛选指标,获得高产DHA突变株。【结果】经鉴定获得一株DHA高产突变株PKU#PM003,该菌株传代4次后仍保持较好的遗传稳定性。摇瓶发酵后,PKU#PM003生物量产量高达6.62 g/L,比原始菌株5.95 g/L提高了11.26%,脂肪酸含量高达4.01 g/L,比原始菌株3.18 g/L提高了26.1%,DHA在脂肪酸中所占比例由29.97%增加到33.43%,产量提高了41.01%,油脂突变效果显著。【结论】突变株PKU#PM003可作为性状优良的工业化发酵生产菌种,并在DHA产量提升上仍具有巨大的空间。     

产赤藓糖醇菌种的诱变育种

以耐高渗酵母为出发菌株,采用紫外线诱变处理,得到了一株变异株C1。其摇瓶发酵产赤藓糖醇24．9g／L左右。通过摇瓶发酵试验,研究了菌株C1的遗传稳定性。研究结果表明,经多次传代实验,菌株C1的发酵产糖醇能力没有改变,表明其是稳定的变异株。赤藓糖醇的产量由诱变前的12、594g／L提高到24.943g／L,提高了98.1％。关键词：     

Breeding of ε-poly-L-lysine producing strain using succinic acid as sole carbon source

本文旨在通过诱变和耐受性筛选的手段提高放线菌ε-PL的产量.以稠李链霉菌Streptomyces padanus LS-L5为出发菌,经紫外诱变,在以琥珀酸为唯一碳源的培养基上筛选快速生长的菌株,测定突变株的ε-PL发酵水平和遗传稳定性.经初筛和复筛,获得突变株H3,其摇瓶发酵ε-PL产量为0.68 g/L,较出发菌提高了41％,传代4次产量基本稳定.H3在5L发酵罐中分批发酵,ε-PL产量达到2.0 g/L,较出发菌提高了一倍.在固定二氧化碳的能力方面,突变株H3的PEP羧化酶酶活较出发菌株LSL5的PEP羧化酶酶活提高了1.67倍.     

虾青素高产菌的选育

红发夫酵母（Phaffia rhodozyma)是微生物发酵法生产虾青素的优良菌株,作者采用Cs^137-γ射线重复辐照,并进行亚硝基胍（NTG）诱变处理,选育得到一株高产虾青素的红发夫酵母YB-20-28突变株,该菌株摇瓶发酵的生物量达老人家酵母YB-20-28突变株,该菌株摇瓶发酵的生物量达36.3g/L,总色素含量为1216.0μg/g,较出发菌株提高308%,虾青素产量达30.9μg/mL,是一株颇具开发潜力的虾青素高产菌株。     

高山被孢霉产花生四烯酸发酵条件的研究

通过一株高山被孢霉M_(20)(Mortierella alpina)产花生四烯酸的摇瓶发酵研究,确定了其最佳发酵培养基组成及最适摇瓶发酵工艺条件。摇瓶实验确定的最佳培养基组成为(g/L):玉米粉水解液葡萄糖150,酵母粉15,KH_2PO_4 3.0,NaNO_3 3.0,MgSO_4·7H_2O 0.5。最佳发酵工艺条件为:初始pH6.5,装液量为50ml/500ml摇瓶,摇床转速150r/min,温度在菌体生长前三天控制在25℃培养,以后调至20℃培养。在此条件下,发酵培养被孢霉的生物量、菌体总油脂及花生四烯酸分别高达35.5g/L、13.2g/L及2.2g/L,在15L及1000L自动机械搅拌罐进行发酵试验,AA产量分别高达1.86g/L及1.70g/L。     

ε-聚赖氨酸高产菌株选育及分批发酵的研究

以北里孢菌(Kitasatospora sp.)PL6-3为出发菌株,经硫酸二乙酯诱变,获得遗传性能稳定的AECr突变株MY5-36。MY5-36摇瓶发酵产ε-聚赖氨酸达1.17 g/L,是出发株PL6-3的3倍;5 L发酵罐批式发酵产酸达7.72 g/L,较出发菌株提高了7倍以上。与PL6-3相比,MY5-36菌株形态发生了很大变化,菌丝和孢子颜色都发生了改变。     

溶氧对Blakeslea trispora分批发酵生产β-胡萝卜素的影响

在摇瓶和5 L发酵罐中研究了溶氧 (DO) 对Blakeslea trispora分批发酵生产β-胡萝卜素的影响,总结了5 L发酵罐中β-胡萝卜素发酵过程中溶氧的变化规律.结果表明,当500 mL摇瓶装液量为50 mL,转速为240 r/min条件下发酵生产β-胡萝卜素产量最大,达到3.416 g/L; 5 L发酵罐中,在搅拌转速为1 000 r/min,通气量为1.5 vvm的条件下,β-胡萝卜素的产量可达到3.712 g/L,略高于摇瓶,这可能是由于5 L发酵罐中的气液传递和混合状况好于摇瓶,促进了产物的合成.     

微量元素铬载体酵母摇瓶发酵研究

实验选择了啤酒酵母 2 0 16菌株为铬载体酵母生产菌株 ,通过摇瓶发酵实验 ,对三氯化铬的添加工艺进行了研究探索。确定了铬酵母发酵培养的适宜加铬条件 :在发酵开始的8h内分批流加三氯化铬 ,总加入量为 5× 10⁴mol/L ,经过 12h摇瓶发酵可得铬酵母的生物量为 1 5 5 g/ 10 0mL ,酵母含铬量为 1,10 0 μg/ g以上 ,酵母细胞对铬离子利用效率是 6 0 %以上。     

L-组氨酸高产菌株的选育及其发酵条件优化

目的:以谷氨酸棒杆菌TQ2223(Phe-/Tyr-/5-MTr/SGr/5-FTr/CINr)为出发菌株,定向选育具有5-甲基色氨酸抗性(5-MTr)、磺胺胍抗性(SGr)、5-氟色氨酸抗性(5-FTr)、8-氮鸟嘌呤抗性(8-AGr)、6-巯基嘌呤抗性(6-MPr)、2-噻唑丙氨酸抗性(2-TAr)等遗传标记的突变株;同时对突变株发酵培养基及条件进行研究,获得最优条件。方法:经硫酸二乙酯诱变处理,测定了诱变时间与致死率的关系,并对发酵培养基中不同氮源、生物素添加量进行了单因素实验,对接种量、发酵培养温度等发酵条件也进行了实验确定。结果:经诱变处理后,定向选育出的菌株TL1105(5-MTr/SGr/5-FTr/8-AGr/6-MPr/2-TAr)在未经优化的摇瓶发酵条件下,L-组氨酸的产量为12.02g/L;而优化培养条件后,L-组氨酸的产量达23～24g/L。结论:确定最佳诱变时间30min,此时致死率为80%。硫酸铵为发酵培养基中最适碳源,生物素添加量为50μg/L,采用5%接种量为宜,组氨酸发酵的最适温度为30℃。     

十三碳二元羧酸发酵技术的研究

以一株热带假丝酵母菌(Candida tropicalis) SP1为出发菌株,经紫外线反复诱变获取一株难以同化烷烃的突变株SPUV56,摇瓶培养5d平均产酸量达72g/L,较出发菌株提高了1.25倍,并利用突变株SPUV56在137L自控罐上扩试,补加醋酸盐发酵,144h产酸量达153g/L,比不加醋酸盐发酵提高了29.7%。采用提 高搅拌混合效果和低溶解氧发酵过程控制方法,可有效地提高菌体的产酸能力,在20m3发酵罐中发酵生产十三碳二元羧酸,总培养时间144h,产酸量可达172g/L,放罐体积15.0m3,产量为2.25t。     

基因组改组技术选育耐酸性琥珀酸放线杆菌

以琥珀酸产生菌Actinobacillus succinogenes CGMCC 1593为出发菌,分别经过紫外线-甲基磺酸乙酯(UV-EMS)和紫外线-硫酸二乙酯(UV-DES)诱变处理,得到7株耐酸性有所提高的突变株.以此作为候选菌库,经3轮原生质体递进融合,筛选获得4株可以在pH 5.6下生长的改组菌株.其中改组菌株F3-21在pH 5.6的完全液体培养基中生长的OD值是原始菌的7倍,在pH 5.2条件下仍能生长;其摇瓶发酵48h琥珀酸产量较原始菌株提高48%.在5L发酵罐中进行分批发酵,当控制pH在较低值(5.6～6.0)时,F3-21厌氧发酵48h积累琥珀酸38.1g/L,较出发菌株提高了45%;当控制pH在6.5～7.0时,F3-21厌氧发酵32h积累琥珀酸40.7g/L.F3-21在5L发酵罐中进行补料分批发酵,厌氧发酵72h,产琥珀酸达67.4g/L.结果说明基因组改组技术能够改进琥珀酸放线菌的耐酸性能及其琥珀酸的产量.     

产γ-聚谷氨酸菌株的诱变选育及其种子液工艺优化

以已筛选的1株产γ-多聚谷氨酸解淀粉芽胞杆菌C1为出发菌株,对其进行紫外线-亚硝基胍(NTG)复合诱变,并运用单因素试验和正交试验设计对诱变菌株的种子培养工艺进行优化。通过复合诱变选育得到1株能够稳定遗传的正突变菌株C1-6,其摇瓶发酵生产γ-PGA的产量由18.4 g/L提高到24.2 g/L,增加了31.5%,且传代8次后仍能保持稳定。通过单因子试验筛选到玉米粉和黄豆粉作为C1-6生长的C源和N源。正交试验后,C1-6在成分为K2HPO41.0 g/L、Mg SO40.5 g/L、黄豆粉15.0 g/L、玉米粉5.0 g/L,p H 6.5的培养基中,37℃、装液量1/5(150 m L三角瓶装液30 m L)的培养条件下可获得较大的生物量,OD600达到6.31。     

低能离子注入诱变选育高产虾青素红法夫酵母突变株

红法夫酵母(Phaffia rhodozyma)是发酵法生产虾青素的优良菌株。采用低能氩离子注入、紫外线复合诱变处理,选育到一株高产虾青素的红法夫酵母突变株G993。在优化条件下,该菌株摇瓶发酵的生物量、虾青素产量和虾青素含量分别为17.15 g/L、13 206μg/L和770.0μg/g干菌体,较出发菌株分别提高45.34%、271.5%和155.6%。在1吨发酵罐放大实验中,该菌株生物量为26.04 g/L,虾青素产量达到20 041μg/L。菌株经过八次传代培养,虾青素产量下降率小于等于1.35%,是一株性状较稳定、可深入开发研究的优良菌株。