自养黄杆菌合成羟基丁酸和羟基戊酸共聚体的发酵研究

采用本实验室从土壤中分离到的一株自养黄杆菌进行了羟基丁酸和羟基戊酸共聚体〔P(HB-co-HV)〕的发酵试验。实验结果表明,该菌株是自养黄杆菌葡萄糖运输突变株,可以葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、乙酸盐、乳酸盐和苹果酸盐作为唯一碳源,尤以葡萄糖和果糖效果最佳。硫酸铵、氯化铵和蛋白胨等不同氮源不影响其生长,却影响细胞中P(HB-co-HV)的含量和P(HB-co-HV)中HV/HB的比例。应用两阶段控制方式,经42h的补料分批发酵,细胞浓度达34.9g·L~(-1),P(HB-co-HV)浓度达25.28g·L~(-1)。细胞和P(HB-co-HV)生产速率系数分别为0.83g·L~(-1)”·h~(-1)和0.61g·L~(-1)·h~(-1)。以基质为基准的细胞得率系数(Yx/s)、产物得率系数(Yp/s)和以干细胞为基准的产物得率系数(Yp/x)分别为0.283(g/g)、0.174(g/g)和0.73(g/g)。改变培养基中碳氮源组分可将P(HB-co-HV)中HB的含量调节在24％～78％之间。     

利用纤维床反应器固定化发酵生产丙酸

构建了一种纤维床反应器(FBB), 并将其应用于丙酸的生产。将棉纤维绕成桶状, 固定于反应器中, 即可用于丙酸固定化发酵。以40 g/L的葡萄糖为碳源, 与游离细胞相比, 利用FBB生产丙酸, 丙酸产量由14.58 g/L提高至20.41 g/L, 发酵时间由120 h缩短至60 h。研究了不同糖浓度条件下FBB生产丙酸情况, 并将补料策略应用于丙酸发酵中。结果表明: 补料发酵能够有效改善Propionibacterium freudenreichii CCTCC M207015在高糖条件下丙酸对葡萄糖转化率较低、副产物较多的问题。经补料发酵280 h, 丙酸产量达45.91 g/L, 丙酸质量约占有机酸总质量比例为72.31%。     

面包酵母海藻糖积累条件的研究

对面包酵母的海藻糖积累条件及补料分批发酵进行了研究。结果表明 pH为 5 .0 ,温度 37℃有利于海藻糖积累。少量多次的补加葡萄糖可持续增加海藻糖的含量 ,但随着发酵时间的延长 ,葡萄糖对海藻糖转化率有逐渐减少的趋势。     

补料培养提高真养产碱杆菌产3-羟基丁酸和3-羟基戊酸共聚物生产强度的研究

对Alcaligenes eutrophus进行高密度培养,研究表明在发酵过程中进行有效控制,可以较大幅度地提高3－羟基丁酸和3－羟基戊酸共聚物[P(3HB-co-3HV)]的生产强度。实验中选择使用限氮的方法积累P(3HB-co-3HV),分别采用丙酸和戊酸为3HV前体,对摇瓶种子生长状态,停氮时机对菌体生产P(3HB-co-3HV)的影响以及补酸（3HV前体）策略进行了研究,在6．6L罐中,以葡萄糖为碳源,以丙酸为3HV前体培养50h,细胞干重,PHA产量,PHA含量分别达到149．9g/L,149.9g/L,83.3%(其中3HV组分占PHA的12．4mol%),生产强度达到2．50（g.h^-1.L^-1);以戊酸为3HV前体培养45h,细胞干重,PHA产量,PHA含量分别达到160．2g/L,119.0g/L,74.2%（其中3HV组分占PHA的17．7mol%)生产强度达到2．64（g.h^-1.L^-1)。     

冬虫夏草菌液体培养补料对菌丝体和腺苷产量的影响

为提高冬虫夏草菌菌丝体及腺苷产量,探索了液体培养中进行营养物质补料的方法。通过在培养10d时进行碳、氮源联合补料,将浓度分别补充至47g/L和0.76g/L,则冬虫夏草菌丝体干重和腺苷产量分别达到27.94g/L和1.15mg/g（20d培养周期）,为对照组的2.43倍和19.2倍。这项研究对冬虫夏草菌的大规模工业应用有参考意义。     

补料方式对酵母菌生产谷胱甘肽的影响

比较了酵母菌发酵生产谷胱甘肽（GSH）的几种补料分批培养方式。实验发现补料可以明显地促进酵母菌的生长和谷胱甘肽的合成,同时还发现不同的补料方式对发酵液中的菌体浓度和GSH浓度有不同的影响。采用指数流加方式可获得极高的菌体浓度,但菌体中的GSH浓度较低;而采用恒－pH补料分批培养既可以达到较高菌体浓度,菌体中又含有较高的GSH含量,因此,其总的GSH产量最高,可达到977.8mg/L。     

补料工艺对两株法夫酵母菌株产虾青素的影响

【目的】考察不同补料工艺对法夫酵母菌株生长和虾青素合成的影响。【方法】对法夫酵母JMU-VDL668和JMU-MVP14菌株在7 L罐中进行分批及分批补料培养; 同时, 测定发酵过程中生物量、虾青素和葡萄糖含量的变化。【结果】采用恒DO补料, 法夫酵母JMU-VDL668菌株获得的生物量最大(64.6 g/L), 是分批培养的2.2倍; 采用恒pH补料发酵, 虾青素的产量最高(20.6 mg/L), 是分批培养的1.5倍。与JMU-VDL668菌株不同, 虾青素高产菌株JMU-MVP14菌株采用恒pH补料, 获得生物量最大(48.5 g/L), 但虾青素产量大大降低(仅17.5 mg/L); 采用脉冲补料, 虾青素产量最高, 达到414.1 mg/L, 与分批发酵相比提高了200.2%; 采用恒DO补料, 生物量(38.5 g/L)和虾青素产量(403.2?mg/L)增加显著, 与分批发酵相比分别提高了133.1%和192.3%。【结论】不同补料工艺对法夫酵母菌株生产虾青素影响很大。其中, 采用恒pH补料工艺, 法夫酵母JMU-VDL668菌株可以获得最高的虾青素产量, 而采用脉冲补料工艺, 最适于法夫酵母JMU-MVP14菌株发酵生产虾青素。