丙酮丁醇梭菌XY16丁醇发酵特性

以诱变选育的1株突变菌株丙酮丁醇梭菌XY16为对象,对影响该菌发酵特性的相关因素(N源、生长因子、热激)进行研究。结果显示:无机N源乙酸铵比其他N源更有利于丙酮丁醇的发酵,玉米浆或玉米蛋白可以直接替代生长因子进行丙酮丁醇发酵,热激可以提高总溶剂产量,最高可以达到21.28 g/L。该菌还可以同时利用葡萄糖和木糖,当葡萄糖利用完后,木糖才能被有效利用。     

木薯发酵产丁醇的研究

对丙酮丁醇梭菌发酵木薯产溶剂进行研究,分别考察了N源、木薯含量、酶处理条件和培养基pH对发酵产丁醇的影响。结果表明：最佳的产丁醇发酵培养基为木薯粉120g／L,乙酸铵6g／L;木薯粉先用高温淀粉酶按酶量20U／g、90℃水解60min,再糊化30min;发酵初始pH为6．0,发酵96h。在此条件下,5L发酵罐中丁醇产量达到13．5g／L,总溶剂达到22．8g／L。     

丙酮丁醇梭菌发酵菊芋汁生产丁醇

对丙酮丁醇梭菌Clostridium acetobutylicum L7发酵菊芋汁酸水解液生产丁醇进行了初步研究。实验结果表明,以该水解液为底物生产丁醇,不需要添加氮源和生长因子。当水解液初始糖浓度为48.36 g/L时,其发酵性能与以果糖为碳源的对照组基本相同,发酵终点丁醇浓度为8.67 g/L,丁醇、丙酮和乙醇的比例为0.58∶0.36∶0.06,但与以葡萄糖为碳源的对照组相比,发酵时间明显延长,表明该菌株葡萄糖转运能力强于果糖。当水解液初始糖浓度提高到62.87 g/L时,发酵终点残糖浓度从3.09 g/L增加到3.26 g/L,但丁醇浓度却提高到11.21 g/L,丁醇、丙酮和乙醇的比例相应为0.64∶0.29∶0.05,表明适量糖过剩有助于C.acetobutylicum L7胞内代谢从丙酮合成向丁醇合成途径调节;继续提高水解液初始糖浓度,发酵终点残糖浓度迅速升高,丁醇生产的技术经济指标受到明显影响。     

稻草酶法水解液的丙酮丁醇发酵

利用丙酮丁醇梭菌Ｃ３７５菌株发酵稻草酶法水解液,分别研究了氮源、生长因子ＰＨ等因素对发酵的影响。结果表明,在稻草水解液还原糖浓度为４．２８％时,总溶剂为１２．８ｇ／Ｌ,溶剂组成：丁醇：丙酮：乙醇＝６５．８：２３．８：１０．４,溶剂生成率为２９．９％。     

果糖及葡萄糖混合物为底物的丙酮丁醇发酵

旨在以果糖和葡萄糖混合物模拟能源作物菊芋块茎水解液发酵生产丁醇。在培养基初始pH 5.5,发酵过程不控制pH的混合糖发酵中,出现了发酵提前终止现象,终点残糖浓度达23.26 g/L,而丁醇产量仅5.51 g/L。进一步对比混合糖及葡萄糖、果糖不控制pH的发酵结果表明,导致这一现象的原因可能是有机酸毒性太大和pH太低。全程控制pH的混合糖发酵结果表明,高pH条件有利于提高糖利用率,但产酸多,丁醇产量较低;而低pH条件下发酵残糖较多,但丁醇产量相对较高。基于此,文中采用阶段性pH调控策略,即将发酵初期的pH控     

拜氏梭菌13-2发酵甘蔗渣水解液生产丁醇的研究

目的:蔗渣是一种重要的可再生生物质资源,蔗渣原料生产丁醇将大大降低丁醇的成本.方法:实验利用0.25 ～3.0%不同浓度稀H2SO4对蔗渣进行121℃的高温作用1h,以水解液为碳源,进行丁醇的发酵实验.结果:相对于8052菌株,13 -2菌株对甘蔗渣水解液具有更高的发酵效率,在0.5%硫酸用量条件下,13 -2菌株的丁醇发酵量最高,达到4.5g/L.而8052只有2.3g/L的丁醇发酵量.结论:在同等条件下,拜氏梭菌菌株13 -2比模式菌株8052具有更高的溶剂产量和抑制物耐受能力,最佳的蔗渣水解条件为1.5%硫酸用量,丁醇发酵量和总溶剂分别为4.57g/L和5.41 g/L.     

高丁醇比丙酮丁醇梭菌的选育与应用

设计了专一性分离方法,从土样中分离了多株能产生溶剂的梭苗,经多次单细胞分离、纯化,再经亚硝基胍和甲基磺酸乙酯诱变和抗性筛选,获得几株高丁醇的丙酮丁醇梭菌。对高产菌株的性状稳定性、发酵过程、混合原料应用、温度的影响进行了研究。结果证明菌株性状稳定,丁醇产量为总溶剂的７０％;过程为典型的丙酮丁醇发酵,对温度可耐受到３９－４０℃;能利用玉米和薯干,玉米和高梁进行正常发酵。菌株已在百吨生产罐,连续应用一年     

萃取耦合发酵工艺生产丁醇研究

萃取耦合发酵可有效减弱产物抑制和提高底物利用效率,本文就萃取耦合发酵生产丁醇工艺中的萃取剂的选择、萃取剂加入量、底物浓度等发酵条件进行了研究。结果表明:最佳萃取剂为大豆油生物柴油,油水比为3∶5,发酵过程无需搅拌,静置发酵为宜,在发酵之初加入萃取剂。分别以玉米和木薯为发酵底物,确定其最适底物浓度为100 g/L,以玉米为原料萃取耦合发酵中丁醇和总溶剂产量分别为18.17 g/L和29.31 g/L。以木薯为原料萃取耦合发酵生产丁醇及总溶剂产量比传统发酵分别提高了48.69%和51.80%。     

生物柴油耦联丙酮丁醇发酵的初步研究

以4种生物柴油(原料为地沟油、菜籽油、棕榈油和废肯德基油)作为萃取剂,开展了丙酮丁醇静态萃取发酵。通过分析发酵过程中的产气量及发酵40 h后油水两相中的溶剂浓度,发现生物柴油对丙丁梭菌有毒性。另外,静置条件下丁醇在不同油水两相中的液液平衡系数大致相同。在发酵24 h时加入棕榈生物柴油(油水体积比为0.4∶1),丁醇发酵强度达到最大值0.213 g.(L.h)-1、比对照(传统发酵)提高10.9%,且生物柴油中的丁醇质量浓度达到6.44 g.L-1。     

纤维二糖发酵生产丙酮丁醇

分别考察C.acetobutylicum 810705、810706以不同浓度的麸皮和玉米粉添加物作为营养元素,纤维二糖直接进行丙酮丁醇(ABE)发酵的结果,发现2株菌对于玉米粉和麸皮的浓度变化趋势一致,C.acetobutylicum 810706转化率较高。纤维二糖ABE发酵工艺条件表明:玉米粉添加量为总糖含量的30%、底物糖质量浓度60 g/L,pH 6.5、温度35℃时,C.acetobutylicum 810706转化率达到37.38%,总溶剂质量浓度22.43 g/L,比葡萄糖、木糖ABE发酵转化率高。模拟纤维素酶水解产物配制混合糖培养基,其溶剂转化率较单独的葡萄糖、木糖发酵的转化率高,为34.95%。对比纤维素酶水解条件,C.acetobutylicum 810706具有优良的纤维素酶水解同步糖化ABE发酵能力。     

丙酮丁醇梭菌丁醇耐受性

丁醇在发酵培养基中的积累所产生的毒性问题是限制丁醇产量的重要因素,然而对于Clostridium acetobutylicum是如何适应丁醇胁迫,进而调节菌体生长和代谢的,目前尚缺乏系统研究,不能全面揭示C.acetobutylicum的丁醇耐受性机制.对丙酮丁醇梭菌丁醇耐受性有关的研究成果进行了综述,旨在深入理解菌株丁醇耐受性发生改变的相关分子基础.希望为进行微生物丁醇耐受性分子机制的改造、提高菌株的丁醇耐受性提供新的研究思路.     

Production of ethanol from corn stover hemicellulose hydrolyzate using <Emphasis Type="Italic">Pichia stipitis</Emphasis>

Hemicellulose liquid hydrolyzate from dilute acid pretreated corn stover was fermented to ethanol using Pichia stipitis CBS 6054. The fermentation rate increased with aeration but the pH also increased due to consumption of acetic acid by Pichia stipitis. Hemicellulose hydrolyzate containing 34 g/L xylose, 8 g/L glucose, 8 g/L Acetic acid, 0.73 g/L furfural, and 1 g/L hydroxymethyl furfural was fermented to 15 g/L ethanol in 72 h. The yield in all the hemicellulose hydrolyzates was 0.37–0.44 g ethanol/g (glucose + xylose). Nondetoxified hemicellulose hydrolyzate from dilute acid pretreated corn stover was fermented to ethanol with high yields, and this has the potential to improve the economics of the biomass to ethanol process.     

一株寡营养细菌胞外多糖的摇瓶发酵研究

从新疆的寡营养环境——古尔班通古特沙漠中分离到一株寡营养细菌Azotobacter sp．(1～15mg碳/L培养基),通过进行Azotobacter sp．菌的单因子优化培养基的试验、摇瓶培养工艺条件的优化试验(培养温度、培养时间、初始pH值、溶氧量),确定了菌种生长与营养需求等主要因子与胞外多糖产量、粘度的关系,结果表明,摇瓶发酵的最适宜条件为:以蔗糖为碳源,碳酸钙含量为2g/L,初始pH值为7左右,种龄72～84h,磷酸二氢钾、硫酸镁的含量分别为0．3g/L、0．1g/L,接种体积分数15%,于37℃摇瓶培养72h,250mL摇瓶装液量为50mL,在适宜条件下粘多糖的产量最大可达到1145．94μg/mL,粘性可达9200 mPa·s。     

一株脂肪酶产生菌的筛选及产酶条件优化研究

通过利用溴甲酚紫显色培养基初筛和酶活测定法复筛得到产脂肪酶的一株细菌HP2,经形态学观察和生理生化测定初步鉴定该菌株为不动杆菌属。并对该菌株的摇床培养产酶条件进行了初步研究,采用正交试验对HP2菌株发酵产脂肪酶的条件进行了优化,得到最佳发酵条件为初始pH为7.7,培养温度为35℃,接种量(V/V)为1.5%,发酵周期为48 h,酶活力达到129.7 U/mL。     

蛋白核小球藻发酵产油脂的研究

从5种不同来源的小球藻中筛选到1株油脂产量较高的蛋白核小球藻Chlorella pyrenoi-dosa No.2.研究了培养基组成及培养条件对其细胞生长和油脂积累的影响.结果表明,最适培养基组成为(g/L):葡萄糖20,甘氨酸0.08,MgSO4·7H2O 0.4,K2HPO4 1.0,FeSO4·7H2O 0.004;适宜的培养温度,初始pH、摇床转速和光照强度分别为28℃、6.0、130 r/min和650 Lux.在上述优化条件下培养7 d,Chlorella pyrenoidosa No.2的生物量和油脂含量分别由优化前的3.73 g/L和40.15%提高到6.56 g/L和59.90%,油脂产量提高了162%.Chlorella pyrenoidosa No.2能以木糖为碳源产油脂,可望用于以木质纤维素等可再生生物质资源为原料生产油脂.气相色谱分析表明该油脂的脂肪酸组成与植物油相似,不饱和脂肪酸含量达71%左右,可作为生产生物柴油的原料.     

蛋白核小球藻发酵产油脂的研究

从5种不同来源的小球藻中筛选到1株油脂产量较高的蛋白核小球藻Chlorella pyrenoidosa No.2。研究了培养基组成及培养条件对其细胞生长和油脂积累的影响。结果表明, 最适培养基组成为(g/L)：葡萄糖 20, 甘氨酸 0.08, MgSO4·7H2O 0.4, K2HPO4 1.0, FeSO4·7H2O 0.004; 适宜的培养温度、初始pH、摇床转速和光照强度分别为28℃、6.0、130 r/min和 650 Lux。在上述优化条件下培养7 d, Chlorella pyrenoidosa No.2的生物量和油脂含量分别由优化前的3.73 g/L 和 40.15%提高到6.56 g/L和59.90%, 油脂产量提高了162%。Chlorella pyrenoidosa No.2能以木糖为碳源产油脂, 可望用于以木质纤维素等可再生生物质资源为原料生产油脂。气相色谱分析表明该油脂的脂肪酸组成与植物油相似, 不饱和脂肪酸含量达71％左右, 可作为生产生物柴油的原料。     

L-蛋氨酸酰化酶基因工程菌培养条件的研究

为提高L-氨基酰化酶基因工程菌1016的生物量及酶产量,优化了发酵工艺,确定了较佳的培养基成分,并初步考察了该酶的底物特异性。优化后工程菌摇瓶产酶稳定在980U/mL发酵液,发酵周期17 h,生物量A_(420)穗定在0.7。产酶量为原来的2倍以上。乙酰化的脂肪族氨基酸Met是该酶的最适底物。     

影响纤维素类物质厌氧发酵产氢因素的研究

用预处理后的农作物水稻秸秆作为原料,进行厌氧发酵产氢,对产氢过程中的几种主要影响因素进行了实验研究。结果表明,起始pH值和反应温度对厌氧发酵产氢结果均有显著影响。在起始pH值为7,温度37℃时,可获得最大累计产氢量为122.1ml/g,在以玉米浆作为有机氮源的情况下,最大累计产氢量为141.2ml/g。     

一种新型疟疾核酸疫苗生产工艺的初步研究

疟疾是危害人类健康和生命的主要寄生虫病之一,寻找合适的疫苗一直是该病控制的重要方向。在疟疾核酸疫苗方面作了系列尝试,取得较好研究结果,并最终构建了以胸腺嘧啶合成酶基因为筛选标记的、具有大肠杆菌平衡致死特征的新一代疟疾核酸疫苗pThyAAWTE。对影响工程菌高密度发酵的几个因素进行了分析,所优化程序可使工程菌发酵密度达OD60060以上;此外,还对质粒初步纯化过程中的几个重要参数进行了分析,初步结果表明,悬浮液体积(ml):菌体湿重(g)在2:1以上,对质粒的得率没有明显影响;碱裂解时间在一定范围内不影响质粒的质量;合适的悬浮液体积/裂解液/中和液比能明显提高质粒产量;用优化程序所提取的质粒其产量与试剂盒提取的量相当。为pThyAAWTE的大规模纯化打下了基础。     

L-丝氨酸生产菌的选育及不同碳源对发酵的影响

以一株黄假单胞属(Pseudomonas flava)菌株A3为出发菌株,经过紫外(UV)诱变和硫酸二乙酯(DES)逐级诱变处理和选育,选育出一株能够以甲醇为唯一碳源的兼性甲基营养型菌JW-01(Mth~R、Gly~R)。在含甘氨酸30g/L、甲醇1%的发酵培养基中发酵3d后L-丝氨酸产量为6．2g/L,较出发菌株提高了67．6%。该菌具有较好的传代稳定性。