甘蔗渣和糖蜜混合发酵制备燃料丁醇

以抗逆突变株Clostridium beijerinckii IB4为研究对象,葡萄糖为C源,对其进行补料分批发酵过程的优化,同时将该优化工艺应用于甘蔗渣和糖蜜混合发酵制备燃料丁醇。结果表明:在5 L发酵罐中,先加入作为还原糖的甘蔗渣酸解糖液10 g/L,16 h后补加甘蔗糖蜜30 g/L,于35℃、100 r/min发酵50 h,丁醇和总溶剂产量分别达到11.1和15.3 g/L,丁醇比例高达72.5%。     

化学改性甘蔗渣对固定化细胞发酵产丁醇的影响

旨在研究化学改性的甘蔗渣作为固定化载体对丙酮丁醇梭菌Clostridium acetobutylicum XY16发酵制备生物丁醇的影响。首先利用不同浓度的聚乙烯亚胺(PEI)和1 g/L戊二醛(GA)对甘蔗渣表面进行化学改性,增强甘蔗渣对Clostridium acetobutylicum XY16的附载能力。经4 g/L聚乙烯亚胺和1 g/L戊二醛改性的甘蔗渣(添加量10 g/L)应用到固定化批次发酵中,发酵36 h后丁醇和总溶剂浓度最高,分别达到了12.24 g/L和21.67 g/L,同时溶剂的生产速率达到0.60 g/(L·h),生产速率比游离细胞和未改性甘蔗渣固定化细胞分批发酵分别提高了130.8%和66.7%。在此基础上对改性甘蔗渣固定化的细胞进行6次重复批次发酵,丁醇和总溶剂的产量稳定,溶剂生产速率逐渐提高至0.83 g/(L·h),同时转化率也提高至0.42 g/g。     

敏捷食酸菌腈水解酶基因在大肠杆菌中的表达

以含有敏捷食酸菌的腈水解酶基因的克隆质粒为模板,通过PCR扩增获得长度为1 080 bp的腈水解酶(Nitrilase)基因片段。使用表达质粒p ET-28-a构建表达载体,获得重组质粒p ET-Nit。对所表达的基因进行测序对比发现与Gen Bank所公布的基因序列比较,相似性99%,读码框出现2 bp的突变,但并未引起相应氨基酸突变,故不影响酶的表达与特性。将重组质粒转化到表达宿主Escherichia coli Rosetta(DE3)感受态中,使用诱导剂IPTG对菌株进行诱导表达,获取菌液进行SDS-PAGE分析,得知目的蛋白分子量约为41.28 k D,与预期所想的一致。酶活力分析表明,上清的比活力为3 U/mg。进一步对诱导条件进行优化,包括诱导温度,IPTG浓度,诱导时间等一系列条件。在最优条件下,扩大培养体积,比活力可达15 U/mg,活力提高了5倍左右。     

高抗逆高丁比拜氏梭菌的选育及其性能考察简

以抗逆突变株Clostridium beijerinckii IB4为出发菌株,通过常压室温等离子体诱变（ ARTP ）,刃天青平板初筛,摇瓶发酵复筛,筛选出1株高抗逆高丁比的突变菌株C.beijerinckii IT111。发酵结果表明：该突变菌株利用多种C源时均展现其高丁醇比的特性,以玉米芯酸解糖液为C源时,溶剂产量达到10.5 g/L,丁醇8.0 g/L,丁醇比高达76％。抑制物抗逆性测试结果显示：糠醛和酸类对C.beijerinckii发酵影响较小,酚类物质对C.beijerinckii抑制作用较强,其中以香草醛为最。综上所述,C.beijerinckii IT111是1株极具潜力的利用木质纤维原料制备丁醇的菌株。     

重组大肠杆菌产蔗糖磷酸化酶的酶学性质及其催化合成α-熊果苷

利用重组大肠杆菌Escherichia coli Rosetta(DE3)/pET-SPase发酵生产蔗糖磷酸化酶(EC 2.4.1.7,Sucrose phosphorylase,SPase)。收集的菌体经高压破碎后离心得到粗酶液,通过镍NTA亲和层析、超滤除盐后得到电泳纯的SPase,纯化后的SPase的比酶活是原来的2.1倍,酶活回收率达到82.7%。经SDS-PAGE电泳测定,重组SPase的分子量约为59 kDa。该酶在不高于37℃,pH 6.0~6.7的条件下比较稳定,最适催化温度与最适催化pH分别为37℃,pH 6.7,该酶对蔗糖的米氏常数(Km)为7.3 mmol/L,最大反应速率(Vmax)为0.2μmol/(min.mg)。此外文中还以蔗糖和氢醌为底物,利用重组SPase催化合成α-熊果苷。其最佳反应条件为:20%蔗糖,200 U/mL的酶液,1.6%氢醌,pH 6.0~6.5,25℃,反应21 h。α-熊果苷的摩尔产率为78.3%,α-熊果苷的产量为31 g/L。     

高抗逆高丁比拜氏梭菌的选育及其性能考察

以抗逆突变株Clostridium beijerinckii IB4为出发菌株,通过常压室温等离子体诱变(ARTP),刃天青平板初筛,摇瓶发酵复筛,筛选出1株高抗逆高丁比的突变菌株C.beijerinckii IT111。发酵结果表明:该突变菌株利用多种C源时均展现其高丁醇比的特性,以玉米芯酸解糖液为C源时,溶剂产量达到10.5 g/L,丁醇8.0 g/L,丁醇比高达76%。抑制物抗逆性测试结果显示:糠醛和酸类对C.beijerinckii发酵影响较小,酚类物质对C.beijerinckii抑制作用较强,其中以香草醛为最。综上所述,C.beijerinckii IT111是1株极具潜力的利用木质纤维原料制备丁醇的菌株。