氮源对重组大肠杆菌发酵产L-精氨酸的影响

考察有机氮源种类、蛋白胨用量以及(NH4)2SO4用量对重组E.coli发酵产L-精氨酸的影响.结果表明:以蛋白胨作为有机氮源且用量在10 g/L,( NH4 )2SO4用量在15 g/L时,摇瓶发酵产L-精氨酸产量最高,达到9.4g/L.在5L发酵罐进行补料分批培养,通过补加(NH4)2 SO4,L-精氨酸产量可以达到18.8 g/L,比未补加提高了108.9％.     

海洋Cellulophagasp．QY201产生ι-卡拉胶酶的发酵条件优化

目的：通过发酵条件优化,提高海洋Cellulophagasp．QY201的l-卡拉胶酶产量。方法：采用正交试验分别对发酵条件、培养基配方进行优化。结果：该菌株最适培养基配方为（w／v）：3％NaCl、0．5％MgSO4·7H2O、0．02％CaCl2、0．01％KCl、0．002％FeSO4、0．25％CaSein、0．15％Na2HPO4、0．2％NaNO3、0．25％L-卡拉胶。最佳培养条件为：培养基体积为70ml／250ml三角瓶,接种量为1％,25℃,90r／min培养36h。优化后酶活最高可达2．64U／ml,较优化前提高了22倍。结论：QY201最佳发酵条件的建立,为ι-卡拉胶酶的大规模生产创造了条件。     

产精氨酸的黄色短杆菌菌种保藏方法的研究

采用甘油防冻营养液对产精氨酸的黄色短杆菌（Brevibacterium flawm）变异株AN78在普通冰箱冷冻室（-18℃～-20℃）进行冷冻保藏试验,4年中分别进行了AN78菌株的产L-精氨酸试验,在500mL摇瓶试验中产精氨酸30-35g／L;保藏2年的菌种在20L发酵罐试验中产精氨酸63．1g／L,转化率22．8％,发酵周期81h。试验结果好于以前的报道。该方法可作为氨基酸生产行业中一种简便有效的菌种冷冻保藏方法。     

L-乳酸发酵的研究

本文报导了L-乳酸产生菌筛选、发酵条件以及发酵产物鉴定的结果。从56株根霉中筛选出10株产L-乳酸较高的菌株,其中根霉R47产L-乳酸最高,产酸稳定。发酵条件试验结果表明,该菌最适发酵培养基组成(％)：葡萄糖15,尿素0．2,KH 2PO40．02,MgSO4·7H2O0．025,ZnSO4·7H2 0 0．0044,CaCO3,6,7;pH6．7。在摇瓶培养条件下,35℃48小时,产L-乳酸达11．84 g／100 ml,对糖的重量转化率达78,9％。发酵液经离子交换等方法纯化,得到无色或微黄色透明糖浆状液体。经纸层析、比旋光度测定、紫外光谱和红外光谱分析证明确系L-乳酸。     

发酵生产魔芋葡甘聚糖酶

目的:探索和了解发酵生产葡甘聚糖酶的最佳条件。方法:在 5L发酵罐上测定不同温度、pH和接种量对发酵的影响,并用正交试验筛选最佳的产酶条件配伍。结果:该菌产生葡甘聚糖酶的条件为接种量 1 0 %,通气量 2 0L h,发酵的前 1 6h温度为 40℃,搅拌速度 2 0 0r min,pH 7 0左右,之后温度调至 5 0℃,搅拌速度 1 0 0r min,pH调至 6. 0左右,添加 0 . 2 5 %的豆油做消泡剂。在这个条件下发酵获得的酶比活力可达 5 0 0 9U mg,总活力达到 1 0 81 9U ml。     

树状多节孢发酵生产紫杉醇工艺条件的初步研究

研究了树状多节孢HQD33内生真菌融合子TPF－1瓶发酵工艺条件,进行了2．8L和10L通用式机械搅拌罐的发酵试验。结果表明,HQD33适宜发酵工艺条件是：发酵时间16－18d,培养基中蔗糖、苯丙氨酸、醋酸钠、酪氨酸,2,4-氯苯氧乙酸和亚油酸的加量分别为180g/L、1mg/L,1.5g/L,15mg/L,5mg/L和15mg/L,摇瓶装置为150ml/500ml,在此条件下摇瓶发酵液中紫杉醇平均含量为448．52μg/L;2.8L和10L罐发酵液中紫杉醇含量达406．95和395．12μg/L（平均值）。     

L-精氨酸产生菌诱变育种的研究

本文报道了L-精氢酸产生菌诱变育种的研究结果。以谷氨酸产生菌钝齿棒状杆菌AS1．542为出发菌株,经亚硝基胍多次逐级诱变,获得了一株能够积累大量L-精氨酸的菌株971.1。该菌属于组氢酸缺陷型,并具有对磺胺孤的抗药性。在以葡萄糖为碳源、硫酸铵为氮源的培养基中直接发酵四天,产酸最高可达25·2 mg／ml,并具有较高的产酸稳定性。     

温度对大肠杆菌L-色氨酸发酵过程的影响

目的：研究变温控制对大肠杆菌TRTH L-色氨酸补料分批发酵过程中生物量、色氨酸产量、比生长速率及质粒稳定性的影响。方法：利用5L自控发酵罐对L-色氨酸补料分批发酵过程进行温度控制,对不同温度下相关参数进行分析比较,确定优化的温度控制方案。结果：以30-36％顺序升温的工艺进行发酵得到理想结果,与单一温度控制策略相比,L-色氨酸产量提高了15．4％;色氨酸的比合成速率提高了21．6％;质粒稳定性增加,未出现质粒丢失现象,质粒拷贝数保持在恒定水平。结论：温度对大肠杆菌L-色氨酸发酵有重要影响。     

L-精氨酸发酵条件的研究

本文报道了产L一精氨酸突变株(Corynebacterium crenatum)971．1(SG,His-)摇瓶发酵条件的研究结果。试验结果表明,培养基中组氨酸与生物素的适宜用量有助于产物的生成,组氨酸或豆饼水解物用量分别为50~g／’ml和o．{％、生物素或玉米浆用量分别为7 5—125 pg／L和2．0％时,可得到较高产酸率。为获得较高的精氨酸积累量,培养基中初糖浓度为12％,硫l酸铵用量应高达6．5％为适宜,如减少摇瓶装液量以改善通风状况可明显提高产酸率。在适宜的发酵条件下,971．1菌株经发酵培养96小时,产酸最高可达到3{mg／mlo发酵液经732型离子交换树脂提取后,获得纯品结晶。该结晶经生物鉴定、比旋度测定以及c、H、N元素含量分析,其结果均与文献值相符;红外光谱分析与标准样品一致;纸层析图谱表明,50pg样品层析显色后为单斑点,其＆值与标准品相同;从而证明所得纯品结晶是L一精氨酸。     

L-精氨酸高产菌红曲霉的筛选及发酵初步研究

对不同样品中的真菌进行了L-精氨酸高产菌株的筛选,从红曲米中分离出1株高产L-精氨酸菌株红曲霉H13,其初始发酵液中L-精氨酸产量为1.67 g/L.通过单因素实验对其液体发酵进行研究.结果表明,最佳碳源是可溶性淀粉,最佳浓度为10％,最佳氮源是蛋白胨,最佳浓度为3％,最佳pH值4.5,温度30℃,种子培养时间为18 h,摇瓶装液量50 mL/250 mL.转速为120 r/min,发酵时间7d.在此条件下进行发酵培养,所得发酵液产L-精氨酸4.08 g/L,菌丝体干重为10.32 g/L,菌丝体中L-精氨酸含量为24.17 mg/g.     

钝齿棒杆菌GlnK在氮代谢调控及L-精氨酸合成中的功能

【目的】钝齿棒杆菌是重要的氨基酸生产菌株,本研究针对氮代谢PⅡ信号转导蛋白GlnK展开相关功能研究,分析其在钝齿棒杆菌氮代谢调控及L-精氨酸合成中的作用。【方法】以GlnK蛋白为研究对象,通过基因敲除等遗传方法获得过表达、敲除及敲弱glnK的重组钝齿棒杆菌,研究GlnK对NH_4~+吸收的影响,通过RT-qPCR和酶活测定,从转录水平和蛋白水平上揭示GlnK对氮代谢和L-精氨酸合成相关基因表达水平及酶活的影响,通过5-L发酵罐发酵产L-精氨酸研究GlnK对L-精氨酸合成的影响。【结果】过表达glnK能明显促进NH_4~+的吸收,而敲除glnK后则会抑制NH_4~+的摄取;RT-qPCR和酶活测定发现,相比于野生型菌株Cc5-5,glnK过表达菌株Cc-glnK中与铵吸收相关的基因,表达量平均上调约4.58倍,L-精氨酸合成基因簇中基因的表达水平平均上调1.50倍。Cc-glnK中氮代谢相关蛋白的酶活平均提高46.97%;L-精氨酸合成途径上7个关键酶的酶活平均提高30.00%;5-L发酵罐发酵各重组菌株结果表明,Cc-glnK菌株的产量可达49.53 g/L,产率为0.516 g/(L·h),相比于出发菌株Cc5-5,其L-精氨酸产量提高了28.65%。【结论】过表达GlnK能促进NH_4~+的吸收及利用,并通过影响L-精氨酸合成途径上关键基因的表达水平,提高关键酶的酶活,最终提高L-精氨酸的产量。本研究为后续探索钝齿棒杆菌氮代谢调控机制及代谢工程改造钝齿棒杆菌生产L-精氨酸提供了一种新的策略。     

双极膜电渗析分离发酵液中L-乳酸

采用三室型双极膜电渗析装置将发酵液中的L-乳酸钠转化为L-乳酸。探讨操作电压、流速、进料L-乳酸钠质量浓度等工艺参数对转化过程的影响,考察电渗析过程参数对转化率、物料损失率、电流效率和能耗等技术指标的影响。在最优操作条件下（流速40L／h,电压15V）对2L的100．25g／L乳酸钠发酵液进行分批重复电渗析处理。结果表明：整个过程的转化率为81．22％,损失率为1．5％,能耗为0．81kW·h／kg,电流效率为91．8％,得到的L-乳酸质量浓度可达144．31g／L．电渗析残液补糖后可回到发酵罐中用于发酵生产L-乳酸.     

精氨酸脱亚胺酶活性以及瓜氨酸转化研究

目前,L-瓜氨酸的主要生产方法为化学法水解L-精氨酸.利用精氨酸脱亚胺酶可以直接转化L-精氨酸获得L-瓜氨酸,条件温和、效率高、环境友好,因而在工业化生产中具有很好的应用前景.本研究将优化后的单增李斯特菌(Listeriamonocytogenes)精氨酸脱亚胺酶(ADI)基因序列分别克隆到相应的载体pET-21a、pWB980及pAO815中,并分别转化大肠杆菌BL21(DE3)、枯草芽胞杆菌WB600及毕赤酵母GS115中构建表达菌株.发现大肠杆菌能高效表达ADI.经过5L发酵罐验证,发酵后酶活力单位可达200 000～270 000 U·L-1.经过验证,该酶可以很好地应用于L-瓜氨酸生产.在7 920～17 600 U· L-1的ADI存在条件下,5.5h内,可使95％的浓度为94～258 g·L-1的精氨酸转化为瓜氨酸.该方法具备良好的工业化应用前景.     

MM工程菌的大规模发酵培养工艺研究

首先在50L发酵罐上研究了MM工程菌的发酵培养工艺。确定了接种量4％,搅拌转速300～500r／min,pH7,2和糖补加速率0．066 g．(L·mjn)^-1等参数,活菌数可达每毫升211亿。以氧传递系数为放大准则可成功地将该工艺在200L倒产发酵罐上再现,说明该工艺具有可放大性。     

油酸促进灵芝三萜液态深层发酵的工艺研究及规模化验证

灵芝三萜是灵芝中主要的活性成分之一,前期研究发现油酸可以促进灵芝三萜液态深层发酵下的发酵合成。本研究主要对油酸促进灵芝三萜液态深层发酵的工艺进行优化,并进行3L发酵罐规模的验证。通过单因素实验考察油酸的添加方式、添加时间和添加浓度对灵芝三萜的影响,结合响应面实验,获得最优工艺条件并进行验证：在发酵第32h添加1.21%高温灭菌油酸,最高灵芝三萜含量为42.69mg/g;在发酵第7h添加1.35%过滤除菌油酸,最高三萜含量为43.38mg/g,分别比对照提高2.04倍和2.08倍。在1 000mL摇瓶中添加高温灭菌油酸和过滤除菌油酸,灵芝三萜含量分别为32.18和32.48mg/g,为对照的1.96倍和1.95倍;在3L发酵罐规模下灵芝三萜含量分别为28.66和25.13mg/g,为对照的1.62倍和1.42倍。本研究系统优化了油酸促进灵芝三萜液态深层发酵的工艺条件,并在与工业生产相对应的3L发酵罐上进行验证。该研究可为灵芝三萜的规模化发酵提供重要参考和借鉴。     

里氏木霉液体发酵产纤维素酶的研究

在摇瓶试验基础上,采用里氏木霉(Trichoderma reesei)HC-415菌株进行5L自控罐产纤维素酶深层发酵试验。在通气量为 0.2—0.6vvm、搅拌速度为 400r/min、发酵液pH控制在5.8—6.1的条件下,发酵液的羧甲基纤维素(CMC)酶酶活最高为325.0mg糖/ml,滤纸糖酶(FPA)酶活最高达17.9mg糖/ml。发酵周期为108h。所得冻干纤维素酶粉CMC酶活最高3111IU/g,FPA最高135IU/g ,对发酵液得率平均6.7g/L。酶活总收率CMC酶活平均78.2％,FPA酶活平均73.5％。     

L-色氨酸生产菌的选育及其发酵条件的研究

以代谢控制发酵理论为指导 ,对L -色氨酸产生菌的定向选育、摇瓶发酵条件、30L发酵罐发酵条件进行了研究。以谷氨酸棒杆菌Tx5 - 32 (Phe- +Tyr- )为出发菌株 ,经硫酸二乙酯 (DES)多次诱变处理 ,定向选育出一株L -色氨酸产生菌TQ2 2 2 3(Phe- +Tyr- +5 -MTr+5 -FTr+SGr+CINr)。以摇瓶分批发酵最优条件为基础 ,对菌株TQ2 2 2 3进行了 30L发酵罐分批发酵试验 ,该菌株发酵 6 4h ,产L -色氨酸 7.2 8g·L- 1 。     

克鲁维酵母Y-85合成菊粉酶最适条件的研究

采用响应面方法（ResponseSurfaceMethod,RSM）对克鲁维酵母（Kluyveromycessp．）Y－85产菊粉酶培养基成份进行了优选,和正交试验相比,该法选出的最适培养基的酶发酵水平提高28％。用15L自控发酵罐进行产酶条件控制试验,并在1000L罐上进行5批次酶发酵中试,平均菊粉酶活性达68.9u／ml。     

L-苹果酸产生菌F-871变株合成延胡索酸酶的研究

温特曲霉Aspergillus wentii F-871是高效转化延胡索酸为L-苹果酸的变株,通过对其合成延胡索酸酶的因素进行研究,筛选了培养基主要营养元素有L-精氨酸、酪氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、苏氨酸、赖氨酸及相应含量丰富的酵母粉、黄豆饼粉和玉米浆。该变株生长阶段条件为：pH6．0,温度2830℃,培养时间为24h,酶合成阶段最适条件：接种量15％,初始pH6．8,培养温度2830℃,装量8090ml／500ml,酶合成周期40h。在优化的培养条件下,F-871变株延胡索酸酶合成水平可达156．33u／g,100ml发酵液中的酶可将延胡索酸转化为L-苹果酸32．06g,比国内一步发酵法产酸88．5％提高约4倍,转化率由85％提高到106．87％,发酵周期由90h缩短至57h。     

L-缬氨酸高产菌株的选育研究

以产L-缬氨酸的谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum)为原始菌株,利用注入低能氮离子束进行一系列诱变,获得一株稳定的高产L-缬氨酸突变菌株。摇瓶培养96h后发酵能力可达38.0g·L-1,较出发菌株提高18.01%。通过对摇瓶中葡萄糖、玉米浆浓度及培养条件进行优化,发酵能力达到40.6g·L-1,50L发酵罐的发酵能力可达70g·L-1左右。