C_4二羧酸全生物合成技术的研究现状与展望

富马酸、L-苹果酸和L-天冬氨酸是3种典型的C4二羧酸,目前工业化生产富马酸多采用化学合成法,以石油基富马酸为平台化合物,进一步衍生出L-苹果酸和L-天冬氨酸。依托于石油基工业生产C4二羧酸的工艺不仅带来较多负面问题,同时也限制了3种C4二羧酸在食品、医药等领域的应用。随着生物制造技术的不断发展,开发C4二羧酸全生物合成技术成为历史必然。本文对生物合成富马酸、L-苹果酸和L-天冬氨酸的现状及存在问题进行了综述,并对3种C4二羧酸的全生物合成技术的可行性及发展进行了分析与展望。     

利用胰酶粉提取胰激肽释放酶静态条件的初探

研究利用胰酶粉提取胰激肽释放酶的静态提取工艺.分别考察了浸提pH值、平衡液pH值、吸附过程中的NaCl添加量、洗脱过程中pH值、NaCl添加量以及醋酸钠正交试验对利用胰酶粉静态提取胰激肽释放酶的影响.利用胰酶粉静态提取胰激肽释放酶的最佳条件为:浸提pH值为6.0,平衡液pH值为6.5,吸附过程中添加0.02mol/L NaCl,洗脱优化条件控制在pH值为6.5,NaCl0.35 mol/L以及不添加醋酸钠,提取率达到76%以上,该静态条件的考察为胰激肽释放酶的进一步分离纯化提供了理论依据.     

产胞内脂肪酶米根霉TZ-F2菌体形态控制的研究

[目的]研究产胞内脂肪酶米根霉TZ-F2菌体形态的控制。[方法]分别考察了碳源、氮源、初始pH以及培养转速对胞内脂肪酶、菌体干重以及菌体形态的影响。[结果]得到了最优的培养条件:地沟油40 g/L,胰蛋白胨20 g/L,初始pH 4.5,转速150 r/min。在此条件下,菌体形态基本能保持在球状,单位胞内脂肪酶活达109.45 U/g,干重达31.67 g/L。[结论]该研究为利用米根霉全细胞催化合成生物柴油提供了理论基础。     

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。     

pH 值对碱性离子交换树脂吸附富马酸的影响

[目的]研究pn值对碱性树脂吸附富马酸的影响。[方法]以4mg／ml富马酸标准溶液和4款碱性树脂（D201、717、D301、D318）为材料,考察不同pa值（2．2、2．7、3．2、3．7、4．2、4．7、5．2、5．7）条件下,碱性树脂对富马酸的吸附量及溶液pH值（CDH）的变化。[结果]弱碱性离子交换树脂对富马酸的吸附量和CpH均呈S形曲线变化;强碱性离子交换树脂的CpH在2．2≤pH值≤3．7之间呈线性变化,对富马酸的吸附量呈先上升后降低趋势,pH值为3．7左右时对富马酸的吸附量最大,随后逐渐下降。[结论]溶液pH值的变化影响富马酸的离子化程度,进而影响碱性树脂对富马酸的吸附量。     

食用菌液体菌种发酵终点的简便检测方法

对N^＋诱变后筛选得到的阿魏菇高产菌株进行液体摇瓶发酵试验,通过称量液体摇瓶的质量变化作为参数,依据微生物典型生长曲线,可以及时的对摇瓶中菌丝体发酵终点时间做出判断,与采用传统方法测量得到4d发酵时间相一致,但此方法更加简便,可广泛用于诱变菌种的选育.     

米根霉复合诱变筛选高产L-乳酸的形态突变菌株及碳代谢流分析

以米根霉(Rhizopus oryzae) NRRL 395为出发菌株,通过紫外线与亚硝基胍(nitroso-guanidin,简称NTG)复合诱变,筛选出几株形态突变株,其L-乳酸产量较高,在此基础上,对得到的3株形态突变菌株LA-UN-1、LA-UN-2、LA-UN-3和出发菌株NRRL 395进行代谢流分析。结果表明,在发酵初期,不同菌种的碳代谢流整体变化差别并不明显,尤其是流向有机酸合成的碳源所占的比例基本相同,此时细胞更多地合成生物量以及代谢所需的蛋白,对于球状菌体,其流向生物合成所需的碳相对较多;当发酵进入后期,碳流更多地用于有机酸的合成,而此时,不同菌体形态的碳代谢流明显发生变化,均匀球状菌体更有利于碳代谢流的流动,尤其是LA-UN-1球状菌体碳代谢流更易于流向L-乳酸合成途径,而原始菌株流向L-乳酸合成途径的碳流最小。     

米根霉菌体对胰酶粉浸提液吸附脱色研究

[目的]研究1株米根霉菌体对胰酶粉浸提液中色素的生物吸附作用。[方法]分别考察菌体预处理、菌体添加量、菌球吸附粒径、溶液初始值、吸附时间、温度等对生物吸附脱色的影响。[结果]米根霉菌体对胰酶粉浸提液中色素的最佳脱色条件为：0.2 mol/L NaOH溶液热处理20 min,添加菌体量2%,菌体粒径0.6 mm,溶液初始pH值6.0,吸附脱色时间160 min、10℃,脱色率在89.5%以上,激肽原酶活性损耗小。[结论]米根霉菌体对胰酶粉浸提液脱色效果显著。     

离子排斥色谱法测定米根霉富马酸发酵液中富马酸含量

[目的]快速、准确测定米根霉富马酸发酵液中的富马酸含量。[方法]在柱温65℃、流动相为5 mmol/L硫酸水溶液、流速为0.8ml/min的色谱条件下,采用离子排斥液相色谱法测定米根霉富马酸发酵液中的富马酸含量。[结果]富马酸的保留时间为10.450 min,其他杂质不干扰测定。离子排斥液相色谱法在富马酸质量浓度为0.5~5.0 g/L时具有良好的线性关系,相对标准偏差为0.667%,回收率达98%以上。发酵时间分别为12、487、2 h的米根霉富马酸发酵液中的富马酸的质量浓度分别为5.712、36.4205、6.449 g/L,RSD分别为1.040%0、.667%和0.430%。[结论]离子排斥液相色谱法测定米根霉富马酸发酵液中的富马酸含量的速度快,重现性好,准确度高,结果可靠。