谷氨酸棒状杆菌发酵生产L-精氨酸的溶氧条件优化

为了确定L-精氨酸发酵过程中最合适的溶氧浓度,通过控制5%、20%和35%这3种溶氧水平,探讨不同溶氧条件下的谷氨酸棒状杆菌ATCC14067-SG的L-精氨酸产量,并通过分析生长和关键代谢产物的方式,研究不同溶氧下精氨酸积累差异的原因。结果表明,在5%溶氧条件下,乳酸、丙氨酸、赖氨酸、鸟氨酸和谷氨酸的积累最高;35%溶氧条件下,乳酸、赖氨酸和鸟氨酸的积累有所改善,但丙氨酸和谷氨酸的积累仍然很高;在20%溶氧的发酵条件下,谷氨酸棒状杆菌的生长略好,且乳酸、丙氨酸、赖氨酸、鸟氨酸和谷氨酸的积累量显著降低。溶氧水平的不同,改变了谷氨酸棒状杆菌糖酵解和TCA循环的代谢流量。低溶氧条件下,TCA循环减弱,而过高的溶氧又会导致副产物的积累。在较为适中的20%溶氧下,谷氨酸棒状杆菌ATCC14067-SG的L-精氨酸产量最高,是35%溶氧水平的117.28%,5%溶氧水平的140.53%。     

L-色氨酸发酵条件研究

对谷氨酸棒杆菌JZ3356发酵的接种量、发酵温度和溶氧浓度等条件进行了研究。结果表明：该菌株的最佳发酵培养基组成为葡萄糖30 g/L、（NH4）2SO440 g/L、苯丙氨酸0.2 g/L、酪氨酸0.2 g/L、玉米浆25 mL/L、KH2PO410 g/L、MgSO4.7H2O4 g/L、Na2SO40.002 g/L、FeSO4.7H2O0.01 g/L、VB1100μg/L和VH50μg/L,流加糖为浓度70%的葡萄糖（质量体积比）;最佳发酵条件为pH值6.8,温度35℃,接种量10%,溶氧浓度控制在20%~30%。     

产L-精氨酸基因工程菌发酵培养基优化

以基因工程菌Escherichia.coli LGE35 (Thr-,Met-, Kan+)为实验菌株,利用SAS软件中的Plackett- Burman设计法,对影响菌株发酵生产L-精氨酸的八个因素进行了筛选,确定了蔗糖、硫酸铵和酵母粉为影响摇瓶发酵生产L-精氨酸的主要因素.利用响应曲面分析法对这三个主要因素的最佳水平及其交互作用进行了研究,建立了二次回归方程:Y=14.397+1.177 812 X1+0.701 125 X2-1.058 062 X3-1.067 688 X1X1+0.100 5 X1X2-1.244 813 X2X2+0.469 375 X1X3+1.296 25 X2X3-1.873 437 X3X3,并最终确定了发酵培养基为:蔗糖 71 g/L,硫酸铵31 g/L,酵母粉14 g/L,硫酸镁1 g/L,磷酸氢二钾3 g/L,L-蛋氨酸150 mg/L,L-苏氨酸100 mg/L,卡那霉素50 mg/L,VB1 100 mg/L.与对照相比,在此条件下L-精氨酸产量提高了19.26;,残糖降低了33.04;.     

L-亮氨酸产生菌的代谢工程改造及其发酵效率

以选育的获得产L-亮氨酸的谷氨酸棒杆菌MD106为出发菌株,通过重叠延伸PCR及自杀载体介导的同源重组技术构建panBC及alaT双基因缺失的突变株MD106ΔpanBC/ΔalaT,并对出发菌及双缺失重组菌进行摇瓶发酵试验,测定发酵指数。结果显示,发酵40h后,突变株的L-亮氨酸的产量为7.91g/L,比出发菌株提高43.3%,而且主要杂酸——丙氨酸减少超过80%,总杂酸比例较出发菌株减少55.6%。     

基于提高L-异亮氨酸生产效率谷氨酸棒杆菌构建和混菌发酵

L-异亮氨酸是多数哺乳动物必需氨基酸,广泛应用在食品、医药、运动营养等领域。为促进细胞内L-异亮氨酸外排,提高发酵液中L-异亮氨酸含量,以谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)IBCL-1为出发菌株,构建CI01、CI02、CI03与IBCL-1ΔlysA 4株菌株。通过发酵对比CI01、CI02、CI03菌株生产L-异亮氨酸能力,其中CI01菌株L-异亮氨酸产量最高为21.36 g·L^-1,相较于出发菌株IBCL-1提高6.8%。为降低主要副产物L-赖氨酸含量,敲除合成IBCL-1中L-赖氨酸关键基因lysA,所获菌株IBCL-1ΔlysA可大量消耗外源L-赖氨酸。最后将CI01与IBCL-1ΔlysA菌株混合发酵生产L-异亮氨酸,确定13:1为两种菌接种量最佳配比,发酵液中L-异亮氨酸含量为22.96 g·L^-1,L-赖氨酸含量为0.42 g·L^-1,显著提高L-异亮氨酸生产效率。     

亚硝基胍诱变选育L-苏氨酸高产菌的研究

为筛选出L-苏氨酸的高产菌,以谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glu anicum)为出发菌,进行亚硝基胍(NTG)诱变处理选育试验.结果表明:筛选出蛋氨酸+赖氨酸+异亮氨酸缺陷型菌株Y-1(Met-+Lys-+Iso-),经摇瓶发酵72 h后,L-苏氨酸积累可达4.14 g/L.     

可得然胶高产菌株的亚硝基胍诱变育种及其发酵条件的优化

[目的]研究用亚硝基胍(NTG)对产可得然胶菌株进行诱变育种及发酵条件优化,为可得然胶产量提升的研究提供参考。[方法]以土壤杆菌HS615(Agrobacterium sp.)为出发菌株,通过NTG诱变筛选高产菌株,再利用单因素和正交试验设计优化发酵培养基,提高得率。[结果]根据致死率确定了NTG的诱变条件为0.5 mg/mL,NTG处理30 min。其次根据菌落颜色和大小确定了初筛平板培养基为1.0%葡萄糖,0.2%酵母粉,0.05%苯胺蓝,初始pH为7.0。经过NTG诱变得到1株可得然胶得率比出发菌株高11.79%的高产菌株。单因素和正交试验设计优化发酵培养基成分为11.0%蔗糖,0.3%玉米浆,0.2%KH_2PO_4,0.2%K2HPO4,0.2%NH_4Cl,0.2%CaCO_3,0.1%MgSO_4·7H_2O,此时可得然胶得率为5.67%,比优化前提高了6.78%,比初始产量提高了19.37%。[结论]该研究可为可得然胶高产菌株筛选及发酵条件优化提供参考依据。     

L-苏氨酸产生菌的选育

[目的]为苏氨酸基因工程菌的构建和苏氨酸的工业化生产奠定基础。[方法]以谷氨酸棒杆菌为出发菌株,采用紫外线（UV）诱变和硫酸二乙酯（DES）复合诱变进行诱变处理并筛选出AHV抗性突变株。[结果]用细菌选择性平板选出产酸菌株266株,用纸层析法从中选出产苏氨酸菌株3株,其产苏氨酸量分别为0．18、0．12和0．08g／L。在AHV浓度为0、1．5和3．0g／L的平板上,菌株X1的菌落多且大;在AHV浓度为4．5g／L的平板上,其菌落少且小;在AHV浓度为6．0和7．5g／L的平板上仅有几个小菌落。传代试验表明只有菌株UV-3能稳定产酸,产量比出发菌株高55．6％。在AHV浓度为4．5、6．0和7．5g／L的平板上,菌株UV-3的菌落多且大;在AHV浓度为9．0g／L的平板上,其菌落少且小;在AHV浓度为10．5g／L的平板上仅有几个小菌落。[结论]该试验成功选育出了一株稳定、高产并具有AHV抗性的L-苏氨酸产生菌。     

L-亮氨酸发酵培养基及基本发酵条件的优化

以黄色短杆菌FY-18为出发菌株,利用摇瓶发酵生产L-亮氨酸,并利用正交试验和单因素试验分别对其发酵培养基和基本发酵条件进行研究,从而优选出最佳培养基组分和培养条件参数。结果表明,L-亮氨酸发酵培养基的最适配比为:葡萄糖160 g/L、豆粕水解液20 g/L、玉米浆20 g/L、毛发粉15 g/L、硫酸铵70 g/L;其发酵最佳培养条件为:初始p H 7.2,培养温度32℃,发酵接种量为10%。在上述最佳条件下摇瓶中发酵的产酸量为22.5 g/L。     

L-组氨酸高产菌种选育及其发酵条件研究进展

L-组氨酸是含咪唑核的碱性氨基酸, 是人体和动物体内的半必需氨基酸,L-组氨酸是蛋白质结构的组成部分,参与蛋白质的合成,还可以多种形式广泛参与机体的各种生理生化过程.L-组氨酸所具备的各种功能使其可以广泛应用于食品、保健品、饲料、化工及医药等领域.简要介绍了L-组氨酸生物合成途径、调节机制、选育方案及生产方法,并重点评述其在国内外发酵研究进展.     

核黄素高产菌株的选育及发酵条件的优化

采用UV对棉阿舒囊霉(Ashbya gossypii)3#进行诱变,得到1株331#突变株,其核黄素合成速率明显提高,连续传代后仍能保持高产稳定性。通过正交试验,确认影响331#菌株核黄素产量的主要因素顺序为玉米浆>骨胶>豆油。在优化培养基配方的基础上,通过补料工艺,使核黄素发酵单位(每毫升发酵液核黄素的产量)达5 512μg/mL。     

产丝素蛋白酶菌株发酵条件的优化

采用单因素法,研究了产丝素蛋白酶菌株在发酵过程中,培养温度,培养基初始p H值,培养基碳源、氮源、金属离子等因素对产丝素蛋白酶菌株的发酵影响,最后通过对发酵产生的产丝素蛋白酶酶活及丝素蛋白降解的影响分析,来初步确定最佳发酵条件。研究结果表明:培养温度30℃,培养基初始p H值8.0,培养基中添加丝素,以玉米粉作为碳源,KNO3为氮源,以Mg2+作为金属离子,在该条件下发酵所得丝素蛋白酶活性最高,降解程度最大。     

纤维素酶高产菌株F1-1的选育与产酶条件的优化

从快速腐烂的苎麻基质中筛选到1株产纤维素酶活力较高的菌株F1-1,分析该菌株的遗传背景,并对其产酶条件进行了优化,以期为下一步纤维素生产燃料乙醇技术的研发提供新的菌种资源。结果表明,F1-1菌株为Bacillus属,其最佳产酶培养基为醋酸纤维素1.0%、纤维二糖0.8%、木糖0.5%、葡萄糖0.2%、麦麸1.2%、玉米粉0.6%、KNO30.4%、Mg SO40.2%、Ca Cl20.05%、Na H2PO40.05%和Na2HPO40.05%。最佳发酵条件为35~37℃、170 r/min振荡培养72 h。经优化培养,纤维素酶活力由优化前的103.20 U/m L提高到优化后的646.53 U/m L。     

弹性蛋白酶产生菌的诱变选育及其发酵条件初步研究

以弹性蛋白酶产生菌芽孢杆菌Bacillussp.EA9为出发菌株,经离子注入和紫外线复合诱变,筛选到弹性蛋白酶高产菌株,编号为EA9314。用单因子条件试验、Plackett-Burman试验及正交试验对该菌株进行培养基组成及培养条件的初步研究,结果表明:其最佳培养基组成是:2%葡萄糖,1.5%酵母粉,0.1%豆饼粉,0.1%K2HPO4,0.01%MgSO4;最佳培养条件是:起始pH 6.5~7.0,250 ml三角瓶装液量20 ml,接种量6%。在此发酵条件下,该菌产酶水平为274.7 U/ml。     

菌株0206产PHA的发酵条件优化

[目的]优化菌株0206产PHA株的发酵条件。[方法]以菌株0206为试验菌株,对碳源、氮源、培养基p H和培养时间进行了单因素试验和正交试验。[结果]从活性污泥中分离筛选到高产PHA的菌株0206,通过生理生化鉴定,菌株0206为芽孢杆菌属,菌株0206产PHA最优发酵条件为葡萄糖10 g/L,硫酸铵10 g/L,氯化钠2 g/L,培养基p H 7.0,培养时间48 h。[结论]优化了菌株0206产PHA的发酵条件,为PHA的发酵提供参考。     

油茶产黄酮内生真菌的发酵工艺优化

在单因素试验的基础上,采用正交试验法对油茶产黄酮内生真菌的发酵条件进行研究,结果表明,油茶产黄酮内生真菌YUH-2的最适发酵条件为:培养基起始p H值为7,接种量为5%,培养温度为28℃,转速170 r/min,其黄酮产量为3.18 mg/100 m L,比未优化时高出42%。     

产恩拉霉素链霉菌的诱变及其发酵条件的优化

为满足恩拉霉素工业化生产对高产菌株的需求,采用N+注入技术和单因素及正交试验方法对产恩拉霉素链霉菌(Streptomyces sp.)NJWGY3665进行诱变,并对目的菌株的最佳发酵条件进行优化。结果表明:随N+注入剂量的增加,菌株的存活率呈典型的马鞍型剂量-效应曲线。在最佳注射剂量120×1013ions/cm2条件下筛选到1株具有遗传稳定性的高产链霉菌突变菌株LD1;该菌株发酵最适培养基条件为蔗糖50g/L,酵母粉20g/L,NaCl 1.5g/L,FeSO_40.5g/L;最佳发酵条件为转速190r/min,温度28℃,pH 7,接种量8%。在此条件下,发酵液恩拉霉素浓度达11 860μg/mL。     

解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)XZ-1发酵条件的优化

采用单因素试验和正交试验,对解淀粉芽孢杆菌菌株XZ-1的发酵培养基成分和发酵条件进行了优化。结果表明:XZ-1的发酵培养基的最佳碳源、氮源和无机盐分别为糊精、蛋白胨和氯化钾;其培养基最佳组分为糊精10 g/L,蔗糖5 g/L,蛋白胨10 g/L,氯化钠7 g/L;最佳发酵培养条件为培养基初始p H值6,发酵温度27℃,发酵时间36 h,装液量100 m L/250 m L,接种量3%,转速150 r/min。     

解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)XZ-1发酵条件的优化

采用单因素试验和正交试验,对解淀粉芽孢杆菌菌株XZ-1的发酵培养基成分和发酵条件进行了优化。结果表明:XZ-1的发酵培养基的最佳碳源、氮源和无机盐分别为糊精、蛋白胨和氯化钾;其培养基最佳组分为糊精10 g/L,蔗糖5 g/L,蛋白胨10 g/L,氯化钠7 g/L;最佳发酵培养条件为培养基初始p H值6,发酵温度27℃,发酵时间36 h,装液量100 m L/250 m L,接种量3%,转速150 r/min。