紫外-光复活诱变香兰素生产菌株的研究

[目的]探究紫外诱变和光复活修复对生产香兰素菌株的效果。[方法]通过紫外诱变和光复活修复对香兰素生产菌链霉菌(Streptomycessp.L1936)进行复合诱变,筛选出香兰素高产菌株(Streptomycessp.L1936-9)。[结果]出发菌株经过紫外诱变和光复活修复处理后,脱乙酰酶酶活提高了71.1%,香兰素氧化酶酶活降低了34.6%相应的香兰素产量提高了34.2%。[结论]该研究为香兰素生产提供了良好途径。     

细胞酶制备二磷酸果糖(FDP)的研究

通过对三株酵母细胞转化1，6-二磷酸果糖(FDP)的比较，选用酿造酵母YⅢ作为转化菌株，采用单因素实验和正交设计试验，对底物反应液的组成及反应条件进行优化研究。积累FDP的最适条件为：pH6．5，滤干菌体浓度200g／L，蔗糖120g／L；磷酸盐为0．5mol／L，氯化镁50mmol／L；CTAB2g／L，氯丙嗪2g／L，反应时间为4h，反应液中FDP的产量可达90．6g／L。     

固定化青霉素酰化酶制备7-ADCA的条件优化

详细地论述了在固定化青葛索酰化酶（IPA-750）的催化裂解下。由青霉素G扩环得到的头孢G酸（扩环酸）转化为7-ADCA．在0．05mol／L的硼酸缓冲液中，通过改变酶促反应过程中底物质量浓度、温度、pH值，并借助HPLC色谱仪的精确分析。在IPA-750用量为65KU／g（底物）的前提下筛选出最佳反应条件为温度28～30℃、pH值8．2、质量浓度60kg／L，头孢G酸转化率可达96％以上．同时可实现400批的重复转化反应，且反应过后不会造成严重环境污染．     

邻藜芦醛的绿色合成研究

[目的]开发一种绿色合成邻藜芦醛（oV）的工艺。[方法]采用碳酸二甲酯（DMC）作为甲基化试剂,以邻位香兰素为原料,无水碳酸钾为催化剂,合成邻藜芦醛,研究物料配比、反应时间、反应温度和催化剂量对反应的影响。[结果]K2C03作为催化剂时,oV的选择性和产率最高,分别为78．1％和58．4％。当邻位香兰素和DMC的摩尔比在1．0：1．3时,邻位香兰素的转化率最大。反应11h时,oV产率和选择性达到78％和95％。oV的产率和DMC的转化率随温度升高而增加,在150℃时,分别为83％和100％。催化剂最佳用量是K2CO3/邻位香兰素的摩尔比为0．02。[结论]制备0V的最佳工艺条件为：邻位香兰素和DMC的摩尔比为1．0：1．3,反应时间11h,反应温度为150℃,K2CO3用量与邻位香兰素摩尔比值为0．02。     

Streptomyces yanglingensis KM-1-2遗传转化体系的建立及 km790的过表达

杨凌链霉菌（Streptomyces yanglingensis）KM-1-2是从银杏种子中分离到的一株新菌，为对其次级代谢产物基因簇进行研究，需建立该菌株的遗传转化体系。通过接合转移的方法成功建立杨凌链霉菌KM-1-2的遗传转化体系，并确定最佳接合转移条件：以2CMY为接合转移培养基，孢子于50 ℃热激10 min，抗生素覆盖时间介于18~19 h，其中萘啶酮酸质量浓度为25 mg/L，安普霉素为3 mg/L，接合转移效率达 1.052×10^-5。同时，利用该转化体系，过表达KM-1-2基因组中的1个SARP转录调控因子km790。与野生型链霉菌KM-1-2相比，过表达菌株Skm790生长速率加快，产孢时间提前，对部分病原真菌的拮抗性增强，而且代谢产物图谱发生明显变化。     

Bar基因的玉米花粉管通道法转化

通过花粉管通道法利用抗除草剂基因（bar）转化3个玉米自交系,D0代获得35株GUS阳性植株．其中17株PCR阳性植株,除草剂筛选获得抗性植株13株。研究发现DNA溶液浓度影响转化率,当浓度为100μg／ml时,转化率最高,为2．61％。DNA导入时间距人工授粉时间的延长,结实率升高,但转化率显著下降,人工授粉后1d导入DNA产生的转化株最多,为19株,平均转化率为1．35％。     

屎肠球菌HS3细胞转化法生物合成γ-氨基丁酸的研究

在发酵食品中分离了1株产γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的乳酸菌HS3,用vitek32鉴定系统进行生化鉴定,鉴定HS3为屎肠球菌(Enterococcus faecium)。采用菌株HS3细胞转化L-谷氨酸制备γ-氨基丁酸,通过对转化反应温度、pH、金属离子、底物浓度和菌体浓度的影响进行考察,确立了最优转化条件:湿菌体25g/L,Zn2+5mmol/L、L-谷氨酸钠20g/L、L谷氨酸40g/L,在40℃、pH4.8,120r/min搅拌下反应40h,转化液GABA的浓度达38.02(±1.09)g/L,摩尔转化率为94.50(±2.71)%。     

链霉菌-XY52代谢产物对小瓜虫的体外杀灭活性研究

[目的]研究链霉菌发酵代谢产物对小瓜虫幼虫和包囊的杀灭活性.[方法]通过不同极性溶剂回流提取链霉菌发酵液,制备粗提物,进行杀灭小瓜虫幼虫和包囊的药效活性试验,并对活性部位进行安全性评价.[结果]链霉菌发酵液的乙酸乙酯和正丁醇提取物体外杀幼虫效果明显高于其他组别,其对小瓜虫幼虫的半数致死浓度分别为48.2和15.5 mg/L,正丁醇提取物浓度为30.0 mg/L时对小瓜虫包囊杀灭率为100％.急性毒性试验结果表明,正丁醇提取物对草鱼的48h半致死浓度为(LC50)为195.0 mg/L,其安全浓度为48.7 mg/L.[结论]链霉菌-XY52代谢产物有望开发为一种比较安全的杀虫候选药物.     

郑农7278不同群体密度对产量及生理生态效应的影响

采取随机区组试验，对郑农7278不同密度的技术效应进行了研究，不同密度的产量差异极显着．呈抛物线关系。干物质积累、根系伤流液与生长动态密切相关，又受密度大小的影响，在高产栽培条件下。郑农7278适宜密度为5．7万株／hm^2左右，适宜叶面积系数为6，生长率（CGR）在13．0g／m^2·d以上．吐丝期全株的光能截获量在90％以上，穗位以下的光能截获量在15％以上。     

米根霉HZS6生产高光学纯度L-乳酸发酵条件的研究

通过研究和控制初始发酵条件,比较产物L-乳酸、D-乳酸组成变化,得出提高L-乳酸光学纯度的米根霉发酵生产条件：在pH6．0、温度34℃、初始葡萄糖浓度100g／L、NH。NO3 2g／L、添加1．5g／L L-乳酸的适合条件下,米根霉HZS6能够发酵生产光学纯度99％以上的L-乳酸,其转化率达到80％,终浓度为81．3g／L。     

朱红秘孔菌(Pycnoporus cinnabarinus)代谢阿魏酸产生香兰素的研究

香兰素是食品工业中应用最广泛的香料之一。试验对发酵产生香兰素的朱红秘孔菌Pycnoporuscinnabarinus的种子培养基和发酵培养基进行优化,选出可以促进菌体细胞快速生长的果糖、酵母粉作为种子培养基的碳源、氮源,经过3 d的培养,使朱红秘孔菌的生物量提高到0.726 g.L-1。优化发酵培养基,选择出最有利于香兰素生成的碳源、氮源及无机盐,优化后香兰素在发酵液中的浓度达到0.403 g.L-1,摩尔转化率为28.8%。     

纤维床固定化酪丁酸梭菌发酵木薯渣水解液生产丁酸的研究

[目的]研究纤维床固定化酪丁酸梭菌发酵木薯渣水解液生产丁酸的可行性。[方法]以酪丁酸梭菌为生产菌株,初步优化了木薯渣的水解条件,并开展了纤维床固定化生物反应器半连续发酵木薯渣水解液生产丁酸的研究。[结果]加压条件下,稀酸水解木薯渣的总还原糖得率达到0.56 g/g。酪丁酸梭菌能有效利用葡萄糖、木糖进行单糖或混合糖发酵生产丁酸;固定化补料流加发酵有利于提高丁酸的产量和得率,降低副产物乙酸的产量和得率;以木薯渣水解液用于固定化批次发酵生产丁酸时,丁酸的产量和得率均较高,分别为(23.20±1.32)g/L和(0.44±0.01)g/g。[结论]木薯渣水解液对丁酸生产菌的生长和代谢没有明显的抑制作用,发酵各参数指标均能达到利用葡萄糖时的同等水平,可作为未来微生物发酵工业化生产丁酸的廉价原料来源。     

枯草芽孢杆菌利用红薯叶发酵产绿原酸的新方法

绿原酸是一种珍贵的传统中药,主要从植物中提取。建立了一种利用农作物-红薯叶发酵枯草芽孢杆菌RP5产绿原酸的新方法。该株细菌是从金银花中分离得到的一株内生菌,利用高效液相和液质联用方法,研究了红薯叶粗提液作为主要液体培养基对RP5合成绿原酸产量的影响。优化结果表明,最优液体发酵培养基成分为:蔗糖40 g/L、NH4Cl 10 g/L、Cu SO40.04 g/L以及新鲜红薯叶200 g/L。该方法表明,RP5使用红薯叶提取物作为主要培养基材料能够导致绿原酸大量积累,RP5发酵产绿原酸产量提高了37.75 mg/L,是RP5基础发酵(1.58 mg/L)的23.90倍。总绿原酸包括绿原酸及其两种同分异构体产量提高了55.22 mg/L,是菌株用PDB发酵(1.74 mg/L)的31.74倍。用红薯叶和内生菌共同发酵产绿原酸这种珍贵的药物是首次报道,该方法简单、迅速且可以应用于其他材料。该结果可为绿原酸的大规模生产提供数据支持,加快了植物内生细菌和红薯叶资源的综合利用,更加快了农作物副产品的合理开发与利用。     

川芎中阿魏酸类效应组分的提取纯化工艺研究

[目的]优化川芎中阿魏酸类效应组分的提取纯化工艺条件。[方法]以溶剂量、提取次数、乙醇浓度、提取时间为考察因素,以阿魏酸类组分为检测指标,采用正交试验优化川芎中阿魏酸类效应组分的提取工艺;以树脂类型、上样量、除杂溶剂、洗脱溶剂等为考察因素,以阿魏酸为测定指标,优化阿魏酸类组分的纯化工艺。[结果]确定川芎中阿魏酸类组分优化的提取工艺为：料液比1：8（g／m1）,乙醇浓度70％,提取3次,每次0．5h;阿魏酸类组分的纯化树脂为HP300大孔吸附树脂,上样量为5：1（川芎：树脂）,2Bv水除杂,2BV浓度50％乙醇洗脱,回收溶剂、真空干燥,纯化物中阿魏酸和总酚酸的含量分别为9．71％和18．69％。[结论]所优化的提取纯化条件为川芎效应组分的进一步研究开发奠定了理论基础。     

KF/K2CO3/γ-Al2O3催化合成反式阿魏酸的研究

[目的]对KF/K2CO3/γ-Al2O3催化合成反式阿魏酸进行研究。[方法]以香兰素和丙二酸为原料,KF/K2CO3/γ-Al2O3为催化剂,经Knoevenagel缩合反应催化合成反式阿魏酸,考察反应时间、香兰素与丙二酸物质的量之比和催化剂用量等条件对反式阿魏酸收率的影响。[结果]催化合成的最佳工艺条件为:香兰素7.6 g(0.05 mol),n(香兰素)∶n(丙二酸)=1∶1.20,KF/K2CO3/γ-Al2O31.00 g,乙酸正丁酯25 ml,反应时间2 h;在此条件下,产品收率达到65%以上,且催化剂可以重复使用6次,收率依然超过60%。[结论]KF/K2CO3/γ-Al2O3具有良好的催化活性。     

两株细菌的特性及物理模拟驱油试验

分别采用红外光谱法和高效液相色谱法对菌株HD-322-2和T103代谢产生的成分进行分析,并采用这两种菌株进行了岩心模拟驱油实验。结果表明：菌株HD-322-2和T103属于高产表面活性剂的菌株,产量分别为321mg/L和195 mg/L。在发酵20 h后,菌株T103主要产生小分子有机酸,包括乙酸（1.10 g/L）、丙酸（0.24g/L）和丁酸（1.57 g/L）。物理模拟驱油试验结果表明,菌株HD-322-2和T103有较强的驱油性能,复配使用后在水驱的基础上可提高原油采收率5%～7%。     

1株木质素降解菌的筛选、鉴定及液态发酵条件优化

  目的  制作应用于园林绿化废弃物的以木质素降解菌为原材料的高效液体菌剂。  方法  通过苯胺蓝平板褪色圈法和愈创木酚平板变色圈法从分离纯化得到的22株菌中筛选目标菌株,并用内转录间隔区(ITS)测序法对目标菌株进行鉴定,然后通过单因素试验对目标菌株的培养时间、接种量和培养基配方(碳源和氮源)进行优化,最后根据单因素试验结果,采用均匀实验结合人工神经网络算法寻找目标菌株的最佳发酵条件。  结果  根据平板褪色和显色结果,选定菌株Q01为目标菌株。经鉴定,菌株Q01为栓菌属Trametes真菌。根据单因素试验和均匀试验结果,确定菌株Q01的最优发酵条件为培养时间5 d,接种菌液体积分数为12.5%;培养基配方为木质素磺酸钠14.00 g·L?1、蛋白胨12.30 g·L?1、酵母粉5.00 g·L?1、豆饼粉3.00 g·L?1、五水合硫酸铜0.12 g·L?1、氯化钠0.53 g·L?1、pH自然。优化条件后菌株Q01的生物量提高1.27倍,锰过氧化物酶活性提高31.71倍,木质素过氧化物酶活性提高19.12倍,漆酶活性略有降低,但3种木质素酶的总酶活性提高了4.38倍。  结论  菌株Q01在优化后的发酵条件下制得的液体菌剂具有高酶活性和高生物量的特点,在降解园林绿化废弃物木质素方面具有一定应用潜力。图6表3参29     

复合诱变筛选丙烯醇抗性的富马酸高产米根霉菌株

[目的]筛选具有丙烯醇抗性的富马酸高产米根霉菌株。[方法]以溴甲酚绿与丙烯醇平板作为双初筛标准,建立代谢调控选育米根霉富马酸高产菌株的方法。[结果]利用紫外诱变对米根霉孢子的最佳诱变条件分别为紫外灯30 W,垂直照射距离30 cm,诱变时间1 min;化学诱变剂亚硝酸浓度0.1 mol/L,诱变时间10 min。优化条件下,通过紫外和化学的复合诱变获得了1株产量高、稳定性好的米根霉丙烯醇抗性突变株ME-F12,富马酸产量达到50.39 g/L,与原始菌株相比提高23%,连续传代5次后,产量无明显降低,具有较高稳定性,副产物乙醇浓度只有1.87 g/L,明显低于原始菌株。[结论]为微生物发酵法生产富马酸的工业化奠定了扎实的基础。     

TiCl_3法快速筛选L-苹果酸高产突变株

[目的]探讨并验证TiCl3法筛选L-苹果酸高产突变株的可行性。[方法]将34株米根霉诱变株及出发株(CK)分别接种到含葡萄糖的发酵培养基中发酵96 h,发酵液经稀释后加入TiCl3,根据沉淀发生情况,筛选L-苹果酸高产突变株。[结果]当发酵液稀释40倍时,有4株诱变株发酵液产生沉淀,而出发株发酵液未产生沉淀。据此筛选出4株发生显著正突变的诱变株,其L-苹果酸产量约为16~20g/L。其发酵液经HPLC测定分析,表明4株突变株发酵液中L-苹果酸的产量为15.88~18.26 g/L,而出发株L-苹果酸产量为11.76 g/L,突变株L-苹果酸产量增幅达35%~55%。[结论]TiCl3法可有效应用于L-苹果酸高产突变株的筛选。