固定化黑曲霉发酵玉米糖液生产柠檬酸的研究

利用PVA复合凝胶包埋黑曲霉的孢子及菌丝体。固定后的细胞经过一系列预培养,用于发酵玉米生产柠檬酸。试验确定的固定化细胞摇瓶发酵生产柠檬酸最适条件为：玉米糖液浓度10Bx,培养温度35℃,摇瓶转速250r/min。经此条件发酵64h,柠檬酸产率最高达到96g/L,通常稳定在90g/L左右。同时对柠檬酸连续批次发酵生产进行了初步研究,固定化黑曲霉可连续使用8批次以上,其柠檬酸产量稳定在86－92g/L之间,。这为柠檬酸连续发酵提供了有利的保证,并探讨了有关的工艺技术条件。     

固定化黑曲霉利用糖蜜发酵生产柠檬酸

利用海藻酸钙凝胶包埋黑曲霉W1-2的孢子及菌丝体,制成的固定化细胞经预培养后,用于发酵糖蜜制取柠檬酸。确定了固定化细胞摇瓶发酵生产柠檬酸的最佳条件:糖蜜浓度12%。初始pH值4.0,培养温度30℃等。在此条件下发酵12天,柠檬酸浓度达39 g/L。对分批发酵生产柠檬酸进行了初步研究。     

柠檬酸发酵菌黑曲霉的菌种改良述评

柠檬酸是微生物发酵法生产的重要有机酸,用途极为广泛。柠檬酸发酵菌黑曲霉的育种在柠檬酸工业中占有重要地位。该文论述了柠檬酸发酵菌黑曲霉的发酵机制、代谢调控及柠檬酸积累的机理,柠檬酸发酵菌黑曲霉的物理和化学手段诱变育种取得的成果,细胞工程和基因工程在柠檬酸发酵菌黑曲霉育种中的应用,分析了柠檬酸发酵菌黑曲霉育种的发展方向。     

小麦和玉米原料生产柠檬酸工艺研究

利用小麦和玉米为生产原料生产柠檬酸。研究黑曲霉菌种对碳源的适应性、发酵过程中氮源比例,无机盐成分和添加比例,发酵最适温度的确定。优化柠檬酸发酵培养基条件,提高柠檬酸发酵代谢水平。     

固定化黑曲霉发酵玉米糖液生产柠檬酸的研究*

利用PVA复合凝胶包埋黑曲霉的孢子及菌丝体。固定后的细胞经过一系列预培养 ,用于发酵玉米生产柠檬酸。试验确定的固定化细胞摇瓶发酵生产柠檬酸最适条件为 :玉米糖液浓度 1 0Bx,培养温度 35℃ ,摇瓶转速 2 5 0r/min。经此条件发酵 64h ,柠檬酸产率最高达到 96g/L ,通常稳定在 90g/L左右。同时对柠檬酸连续批次发酵生产进行了初步研究 ,固定化黑曲霉可连续使用 8批次以上 ,其柠檬酸产量稳定在 86～ 92g/L之间 ,这为柠檬酸连续发酵提供了有利的保证 ,并探讨了有关的工艺技术条件     

碳源对固定化细胞生产柠檬酸的影响

柠檬酸是利用微生物代谢生产的一种极为重要的有机酸．广泛应用于食品、饮料、化工、冶金、印染等各个领域。在国外,近10年来,利用固定化细胞生产柠檬酸已获得较广泛的研究^〔1－6〕,国内也有学者指出,柠檬酸发酵的趋向是利用固定化细胞进行连续化生产⑺。而国内这方面的研究报道很少〔8,9〕。我们利用海藻酸钙凝胶包埋固定化黑曲霉细胞生产柠檬酸．探讨了碳源种类及其浓度对固定化细胞生产柠檬酸的影响。现将结果报道如下。     

黑曲霉菌株柠檬酸合成酶基因的敲除及功能分析

【背景】柠檬酸合成酶是碳代谢途径的中心酶,其在三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle,TCA)、氨基酸合成和乙醛酸循环中发挥着重要作用,是柠檬酸合成的关键酶。本论文所选用的是一株高产柠檬酸的黑曲霉菌株CGMCC10142。【目的】克隆柠檬酸合成酶关键基因,构建柠檬酸合成酶的敲除菌株并鉴定其在黑曲霉菌株高产柠檬酸过程中的功能及影响。【方法】采用根癌农杆菌转化方法并利用同源重组原理,采用抗性筛选和致死型反向筛选的双重筛选方法获得正确敲除株。对转化子在不同碳源下的生长情况进行观察并对柠檬酸发酵过程中菌丝球变化和产酸量进行分析,最后通过荧光定量PCR分析柠檬酸合成酶基因对黑曲霉积累柠檬酸的影响,及其对主要代谢途径中重要酶相关基因和其他的表达量的影响。【结果】以柠檬酸高产菌株黑曲霉CGMCC10142为出发菌,构建一株遗传稳定的柠檬酸合成酶敲除的菌株T1-2。结果发现该菌株在以葡萄糖为碳源的培养基上生长缓慢并且产生孢子量减少。通过摇瓶发酵产酸实验,结果表明敲除菌在84 h产酸量为64.3 g/L,相对于出发菌的98.7g/L降低了34.85%。通过荧光定量PCR发现柠檬酸合成酶的表达量是下降的,同时重要酶的表达量都下降。【结论】该菌株的柠檬酸合成酶基因对柠檬酸积累具有重要作用,但存在其他同工酶基因,该基因敲除仅使产酸合成降低34.85%,同时发现该柠檬酸合成酶的顺畅表达有助于主代谢途径中各关键酶的高效表达,本研究可为研究黑曲霉高产柠檬酸机理奠定基础。     

黑曲霉柠檬酸工业菌株原生质体制备与转化

黑曲霉是柠檬酸工业化生产的主要发酵菌株。尽管现代遗传操作技术在黑曲霉的实验室菌株、蛋白质生产菌株等的应用中获得了成功,但是柠檬酸工业菌株遗传转化异常困难,成为柠檬酸工业持续升级的重要限制因素。以柠檬酸工业生产实际应用的黑曲霉菌株为研究对象,对其原生质体的制备与再生以及PEG介导的转化等条件进行了细致优化。结果表明,柠檬酸高产工业菌株原生质体的制备需选取丰富培养基中培养48 h的年轻菌丝体,在1.5%裂解酶-0.5%蜗牛酶-0.2%溶菌酶的复合酶解体系下裂解2.5 h,原生质体的制备浓度可达106个/m L以上,原生质体再生效率可达90%以上。原生质体的浓度是原生质体-PEG介导转化方法的关键,当原生质体浓度达到106个/m L以上时,高产柠檬酸菌株的转化效率大幅提高。成功建立了由原生质体-PEG所介导的高产柠檬酸黑曲霉菌株的遗传转化体系。     

苹果渣基质柠檬酸高产菌株选育

分别以固态苹果渣、苹果渣固态酶解物、苹果渣酶解液和10%葡萄糖溶液为发酵基质研究了17株野生黑曲霉的柠檬酸产生能力,并对获得的4株柠檬酸高产菌进行了诱变育种。结果表明:17株黑曲霉在4种发酵基质中均能良好生长并发酵产生柠檬酸,不同菌株在同一发酵基质中产酸能力间存在差异。FG17、FG23、FG26、FG30等4株菌苹果渣基质柠檬酸产生能力较高,且在4种不同发酵基质中产酸性能稳定。4株菌分别经紫外线和60Co-γ射线诱变后得到的正向突变株柠檬酸产率均显著提高,突变株中FG26-15-4(UV)发酵苹果渣后柠檬酸产率最高,达11.32%,FG23-13-3(γ)发酵苹果渣酶解液后柠檬酸产率最高,达2.73 mg/mL,均高于现有研究报道,可作为不同类型苹果渣基质柠檬酸发酵用菌种。     

植酸钠对黑曲霉柠檬酸发酵产酸的促进效应

研究了植酸钠对黑曲霉柠檬酸发酵产酸的促进效应。在葡萄糖全合成培养基中添加１％的植酸钠,可使产酸比对照提高２．４倍;在薯粉、玉米粉等天然培养基中添加１％植酸钠,柠檬酸产量分别提高１．７倍和１．３倍。酶活性测定分析表明,植酸钠对柠檬酸代谢途径中的几种关键酶的活性有影响。     

低功率He-Ne激光照射黑曲霉的方法与效应

目的:探索低功率He-Ne激光对柠檬酸生产菌黑曲霉诱变育种的简易方法。方法:应用带扩束镜的低功率He-Ne激光装置,在无菌条件下对柠檬酸生产菌黑曲霉的单孢子膜进行不同时间的垂直照射,无菌水洗脱,指示性平板筛选,液体培养,测定黑曲霉诱变菌株的柠檬酸产量。结果:不同时间的激光照射黑曲霉单孢子,其存活率与激光照射时间没有线性关系。激光照射6min,黑曲霉M2代产酸的正变率高达37.5%,而此时的存活率也高达40.0%。获得了黑曲霉柠檬酸产酸率提高了10%的突变菌株,为黑曲霉的遗传育种提供了材料。结论:这种方法便于在无菌条件下操作,保证了激光照射黑曲霉单孢子的均匀性,是一种简便易行的微生物诱变育种方法。     

甘蔗糖蜜发酵生产柠檬酸

从8株黑曲霉A.niger菌株中筛选获得1株适应甘蔗糖蜜深层发酵柠檬酸的菌株A.niger-94,研究了巴基斯坦糖蜜的预处理方法,结果表明：巴基斯坦糖蜜不同于国产糖蜜,CaO处理法是最适宜的糖蜜种子培养基预处理方法,CaO法＋草酸复合处理则是最适的糖蜜发酵培养基预处理方法,在上述条件下,摇瓶发酵115h左右,与未经处理的糖蜜相比,产酸由3．7g/100ml提高至9．68g/100mg。     

水质与柠檬酸生产的关系及影响

1 概况 河北省张家口地区的万全县盛产玉米、土豆,是柠檬酸发酵厂良好的原料基地。由上海市工业微生物研究所提供发酵工艺及菌种,奥地利奥高布殊公司提供提取工艺及部分提取设备,上海市轻工业工程设计院承担包括土建、工艺、水、电、风及部分非标设备的工程设计的年产3000吨无水柠檬酸(少量一水柠檬酸)的万全柠檬酸厂于1988年立     

用黑曲霉发酵纤维素酶解液生产柠檬酸的研究

以麦草纤维素酶解液为原料,用黑曲霉发酵制备柠檬酸,研究了培养基组成、恒温发酵和周期变温发酵对柠檬酸发酵的影响,结果表明,适宜的培养基组成为NH4NO3 0.3%,KH2PO4 0.1%,Mg2+300×10-6,Fe2+10×10-6,此时,柠檬酸产量为10.52g/L,糖转化率为60.80%.研究还表明,添加低级醇如甲醇和乙醇有利于产酸,但添加甲醇的效果要好于添加乙醇的效果,适宜的甲醇量为2%.在恒温发酵过程中,0～8h为孢子萌发期,产酸较慢;8～24h为对数生长期,产酸增加;24h之后为菌体生长恒定期,但产酸继续增加;104h之后产酸降低.在周期变温发酵过程中,0～8h产酸较慢,8h之后产酸增加.通过对二者的比较可知,在0～16h,周期变温发酵的产酸量要高于恒温发酵的产酸量,但在16h之后,周期变温发酵的产酸量要低于恒温发酵的产酸量.     

柠檬酸产生菌黑曲霉诱变选育的研究

本文以分离到的一株黑曲霉Aspergillus nigerwl-1为出发苗株,采用硫酸二乙酯(DES)、亚硝基胍(NTG)等化学绣变剂处理。选育出一株产柠檬酸较高的变异株A.niger WZ—12,柠檬酸产率由2.9％提高到7.6％,对糖的转化率为63.3％,且不生成其它有机杂酸。     

食品上的应用

852492糖源对黑曲霉产生柠橄酸的影响〔英〕/Hossain,M.…1 Appl.Mierobiol.Biote。hnol一1984,19(6)一393~397〔译自DBA,1984,3(18),84一08731」 将黑曲霉MH15一15培养在糖和盐类的合成培养基中,培养温度30℃,并进行搅拌通气。发酵试验于30℃在通气和搅拌的情况下在小型的发酵罐中进行。业已发现蔗糖是柠檬酸生产的最佳糖源,其次是葡萄糖、果糖和乳糖。看来在柠檬酸产生与发酵试样中制备的非菌丝细胞抽提液中的某些酶的活性之间具有明显相关性。当采用蔗糖、葡萄糖或果糖作为糖源时,丙酮酸叛化酶活性高。葡萄糖和果糖可抑制酮戊二酸脱…     

N+注入和60Co-γ辐照对柠檬酸发酵菌黑曲霉的诱变效应

首次尝试了应用两种核技术手段(同时)对黑曲霉进行诱变,即将大剂量^60Co-γ辐照的黑曲霉孢于直接进行低能氮离子注入,使处于休眠状态下的黑曲霉抱子同时受至^60Co-γ辐照和N^ 注入的作用。通过溴甲酚绿指示性平板辅助筛选和摇瓶发酵。获得了1株产酸提高18．44％、转化率达1034．5％的M3代菌株CN05,为柠檬酸发酵菌黑曲霉的进一步育种工作提供了诱变参数和高产出发菌株。     

柠檬酸发酵的数学模型研究

对柠檬酸发酵过程中菌体生长、基质消耗及产物生成的动力学进行了研究,得到了描述柠檬酸发酵过程的数学模型,并蹦实验统计数据为基础,通过对模型进行分析,推断了模型参数,同时用实验结果对模型进行了验证,结果表明模型计算与实测结果拟合良好,从而显示所建立的模型基本正确地描述了柠檬酸发酵过程,这对应用电子计算机控制发酵过程,实现发酵过程的最佳化有着重要意义。     

过量表达钝齿棒杆菌柠檬酸合酶编码基因prpC2对L-精氨酸合成的影响

钝齿棒杆菌(Corynebacterium crenatum)SYPA5-5是诱变选育的一株高产精氨酸菌株。柠檬酸合酶作为TCA途径的关键酶,对细胞胞内氨基酸代谢流调节有重要作用。在钝齿棒杆菌SYPA5-5中过量表达同源的柠檬酸合酶(citrate synthase)基因prp C2,研究其对精氨酸及副产物合成的影响。重组菌C.crenatum SYPA5-5/p DXW-10-prp C2胞内柠檬酸合酶比酶活提高了5.37倍,使L-精氨酸产量在5L发酵罐中达到44.7g/L,与对照相比提高了23.1%。同时,有机酸测定分析TCA循环的精氨酸前体柠檬酸及异柠檬酸的量有所提高,且赖氨酸合成前体草酰乙酸量减少,氨基酸测定分析L-精氨酸发酵中最主要的副产物L-赖氨酸浓度由原来的5.96g/L降到1.21g/L,降低了80%。     

食品上的应用

<正>一株高产率的L一天冬氨酸生产菌株,是从能够产生谷氨酸的野生菌株,经过几个阶段,即缺乏柠檬酸合成酶的谷氨酸营养缺陷型、能产生10克/升的天冬氨酸的原养型回复突变株和抗S一(2一氨基乙基)一L一半脱氨酸突变株1一231菌株(具有低的丙酮酸激酶活性和高半眺氨酸