分阶段调控关键因素提高白僵菌固态发酵产孢量

采用分阶段调控关键因素策略,对白僵菌固态发酵过程进行优化.优化后最佳发酵模式为:初始含水量为65％,发酵至48 h将含水量调为68％;发酵至20 h和40h分别适当翻料;0～48h(适应期)发酵温度为25℃,48 ～108 h(快速生长期)发酵温度为24℃,108 ～168 h(稳定期)发酵温度为28℃;同时,48 ～108 h按通气比1∶2通气,0～48 h和108 ～168 h不通气.采用上述关键因素调控策略后,白僵菌固态发酵产孢量达18亿孢子/g(干培养基),与优化前相比产孢量提高约360％,效果显著.     

双碳源流加对重组毕赤酵母高效表达葡萄糖氧化酶的影响

葡萄糖氧化酶(GOD)是一种具有广泛应用前景的工业酶.为了实现葡萄糖氧化酶的高效生产,提高重组毕赤酵母生产GOD的产量和增强生产强度,对重组毕赤酵母诱导阶段的初始菌体浓度和甲醇浓度进行了优化.在此基础上,诱导期采用了双碳源(甘油、山梨醇和甘露醇)与甲醇混合流加的模式.研究发现,最佳诱导前初始菌体浓度和甲醇浓度分别为100 g/L和18 g/L,此时GOD产量为427.6 U/mL.在诱导阶段采用甘油、山梨醇和甘露醇与甲醇的混合添加均可以提高GOD产量,其中甘露醇与甲醇的混合流加效果最为显著.当甲醇与甘露醇混合流加的比例为20∶1(W/W)时,诱导156h GOD产量和生产强度分别可达711.3 U/mL和4.60 U/(mL·h),比甲醇单一流加策略结果分别提高了66.3％和67.9％.此外采用合适的甘露醇混合流加策略不但不会抑制AOX1启动子的表达,甚至有一定促进作用,AOX酶活性为8.8 U/g(对照为5.2 U/g).双碳源流加方式还能推广到毕赤酵母其他表型中,为该系统高效表达外源蛋白提供一种新策略.     

吸水链霉菌谷氨酰胺转胺酶分离纯化方法改进及结构研究

利用改进的新方法,对吸水链霉菌谷氨酰胺转氨酶(TGase)进行分离纯化.将发酵上清液经过硫酸铵分级盐析后,用Hitrap Q HP阴离子交换柱除掉干扰较大的色素,之后又经Superdex 75 10/300GL凝胶柱和Hitrap Q HP阴离子交换柱的分离,得到高纯度的TGase.纯化后TGase的比活力可达24.5 U/mg,回收率为39.9%.TGase的N-末端前6个氨基酸经测序为DAADER.该研究是对吸水链霉菌TGase的N-末端氨基酸序列的首次报道.将吸水链霉菌TGase的N-末端氨基酸序列与已报道的其它3种链霉菌来源的TGase的N-端氧基酸序列进行比对,序列相似性不高.预测和分析了吸水链霉菌TGase的高级结构,为进一步研究TGase结构和功能的关系,蛋白分子定向改造提供理论依据.     

提高光滑球拟酵母乙酰辅酶A水平促进α－酮戊二酸合成

[目的]为了了解光滑球拟酵母中乙酰辅酶A含量对其碳代谢及其通量的影响.[方法]将来源于酿酒酵母中编码乙酰辅酶A合成酶ACS2基因过量表达于发酵法生产丙酮酸的生产菌株Torulopsis glabrata中,获得了一株乙酰辅酶A合成酶活性提高9.2倍(1.20 U/mg protein)的重组菌T. glabrataACS2-1.[结果]与出发菌株WSH-IP303相比,重组菌T glabrataACS2-1:(1)能以乙酸为唯一碳源在胞内积累0.94 mmol/(L·g DCW)的L酰辅酶A;(2)以葡萄糖为唯一碳源时胞内乙酰辅A浓度、α-酮戊二酸产量和Cα-KG,Cpyr是出发菌株WSH-IP303的3.22、2.05和2.52倍;(3)在葡萄糖培养基中添加4 g/L 乙酸,使乙酰辅酶A浓度、α-酮戊二酸产量和CαKG>>/Cpyr是出发菌株WSH-IP303的4.55、2.47和3.75倍,α-酮戊二酸浓度达到17.8 g/L.[结论]这一结果表明,改变细胞内关键辅因子的浓度能使碳代谢流的流向与通量发生改变,从积累丙酮酸转向过量积累α-酮戊二酸.     

真氧产碱杆菌在双营养（碳、氮）限制区内合成聚羟基烷酸酯

研究了真氧产碱杆菌以混合有机酸为碳源,硫酸铵为氮源,在双营养（碳、氮）限制区内聚羟基烷酸酯的生物合成。结果表明：双营养限制区的长度与聚羟基烷酸酯的产量呈正相关。同时,在对两种不同的双营养限制区实现方式进行比较后发现,首先限制碳源的双营养限制方式比首先限制氮源的双营养限制方式更有利于聚羟基烷酸酯的合成;在这两种不同营养限制方式下,PHAs的最高产量分别为3.72 g/L和2.55 g/L。     

厌氧氨氧化生物脱氮技术的研究进展

厌氧氨氧化是指在厌氧条件下,厌氧氨氧化混合菌直接以NH4 为电子供体,以NO3-或NO2-为电子受体,将NH4^ 、NO3-或NO2-转变成N2的过程。厌氧氨氧化作为一种新型的污水处理工艺具有较高的理论意义和良好的应用前景。本文主要阐述了厌氧氨氧化生物脱氮技术原理、厌氧氨氧化的可能途径、方法及其应用现状,并且讨论了厌氧氨氧化反应的微生物学机理和厌氧氨氧化工艺的开发,提出了今后研究的主要方向。     

乙酸渗漏型丙酮酸高产菌的选育

对Torulopsis glabrata WSH-IP303进行NTG诱变,挑选以乙酸为补充碳源的平板上透明圈较大的菌落,经初筛和复筛,发现T.glabrataWSH-LQ307生产丙酮酸能力强且稳定。以乙酸为补充碳源摇瓶培养48h,其丙酮酸产量（46.2g/L)比出发菌株（38.3g/L)提高21%,采用该菌株在5L发酵罐上进行4批发酵实验,丙酮酸产量在64h最高可达68.7g/L,对葡萄糖的转化率为0.651g/g。     

产气抑制剂对污泥和食品废弃物混合发酵产酸过程的应用研究

为了提高有机酸的浓度,探讨污泥产酸工业化的可行性,考察了三种产气抑制剂对污泥和食 品废弃物混合发酵的VFA浓度及其组成、底物转化率、产气量及产甲烷势的影响.结果表明 ,采用BES、氯仿和碱(pH10)三种手段可以有效抑制发酵后期产气作用,提高底物产酸转化率,并且对有机酸组成也有一定影响.     

精氨酸代谢途径抗酸关键基因对乳酸乳球菌Lactococcus lactis NZ9000胁迫抗性的影响

【目的】寻找精氨酸代谢途径中与酸胁迫相关的关键作用因素。【方法】通过在Lactococcus lactis NZ9000中分别过量表达来源于Lactobacillus casei Zhang的精氨酰琥珀酸合成酶(ASS)和精氨酰琥珀酸裂解酶(ASL)改变精氨酸代谢提高酸胁迫抗性。【结果】与对照菌株对比,重组菌株在环境胁迫下表现了较高的生长性能、存活率和发酵性能。生理学分析发现,酸胁迫环境下,重组菌株细胞有较高的胞内NH4+、ATP含量和H+-ATPase活性,并显著提高了精氨酸脱亚胺酶(ADI)途径中的氨基酸浓度。进一步的转录分析发现,天冬氨酸合成、精氨酸代谢相关的基因转录水平上调。【结论】在L.lactis NZ9000中过量表达ASS或ASL可以引发精氨酸代谢流量的上调,进而提高了细胞的多种胁迫抗性。精氨酸合成途径广泛存在于多种微生物中,为微生物,尤其是工业微生物提高胁迫抗性提供了新思路。     

不同活性氧胁迫下Bacillus sp. F26以抗氧化物酶合成为特征的应激响应

采用不同的活性氧发生源, 研究了· 、H2O2和OH·胁迫下Bacillus sp. F26以抗氧化物酶合成为特征的应激响应。结果表明, 细胞对氧胁迫的应激响应程度取决于活性氧种类、胁迫程度和形式(瞬时和持续)。Bacillus sp. F26对H2O2胁迫的响应程度最高, 过氧化氢酶的快速合成对细胞抵抗H2O2胁迫至关重要, 当细胞及时分解进入胞内的H2O2, 胁迫对细胞的氧化损伤程度并不高, 相反会刺激细胞的生长和底物消耗, 当胁迫超过过氧化氢酶的分解能力时, H2O2会迅速抑制细胞生长和过氧化氢酶合成; 由于 ·与细胞作用的方式和效果与H2O2不同, 超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的快速合成并不能保证细胞及时有效地清除胞内的活性氧, 因此, 细胞对 ·胁迫的响应程度要低于H2O2胁迫; 在所考察的3种活性氧中, OH·胁迫(Fenton反应体系)对细胞的氧化损伤程度最大, 胁迫强烈地抑制了细胞生长和抗氧化物酶的合成。由此表明, 由于不同活性氧的化学性质有所不同, 细胞对不同种类、程度和形式的活性氧胁迫会表现出不同的生物学效应, 为了提高自身对氧胁迫的抵抗能力, 微生物会通过自身的代谢调节适应新的环境, 包括调整抗氧化物酶合成水平、改变生长速度以及底物消耗速率等。