透明质酸发酵过程中底物抑制及解除抑制的方法研究

[目的]探求获取高产量透明质酸的发酵方法。[方法]在微生物发酵法生产透明质酸的过程中,探索其底物浓度对发酵的影响。[结果]葡萄糖对透明质酸发酵的影响最大,低浓度的葡萄糖只能合成少量菌体和透明质酸,高浓度的葡萄糖会抑制菌体的生长和透明质酸的形成,通过探索实验得到分批补料发酵可以解除底物抑制,其具体方法为在发酵开始前加入2%的葡萄糖,14h时加2%的葡萄糖,22h时再加2%的葡萄糖。[结论]在微生物发酵过程中,分批补料发酵能够解除底物抑制,得到相对分子质量较大的透明质酸,且产量高。     

透明质酸发酵过程中产物抑制研究

[目的]寻求得到高产量透明质酸的发酵方法。[方法]在微生物发酵法生产透明质酸的过程中,用碱液调节pH对其产物抑制进行研究。[结果]在发酵过程中定时用碱液调节pH,可解除产物抑制,提高透明质酸的产量,通过试验确定发酵过程中需调节6次pH,时间分别为8、12、16、20、24、28 h。[结论]在微生物发酵过程中,定时用碱液调节pH可以促进兽疫链球菌菌体的生长和透明质酸的产生。     

生防菌菌株A的摇瓶培养条件及发酵工艺

[目的]优化生防菌菌株A的培养条件与液体发酵工艺。[方法]采用均匀试验设计方法、回归分析方法和分批补料发酵工艺,研究生防菌菌株A的培养条件与液体发酵工艺的优化。[结果]结果表明,适合菌株A摇瓶培养的最佳条件为：培养温度35℃,摇瓶装量12％,接种量3．0％,初始pH值7．2。20L发酵罐分批补料发酵参数为：种子培养基为YDC培养基,培养时间24h,接种量3．0％;发酵培养基：葡萄糖1．0％,酵母膏1．0％,CaCO3 1．0％,pH值7．2;流加培养基：葡萄糖1．5％,酵母膏0．5％,制成混合液一起流加,发酵8h开始流加;发酵周期（34±2）h,在以上发酵条件下,发酵液芽孢浓度达（3．410±0．151）×10^9cfu／ml。[结论]该试验条件下所获得发酵液芽孢数浓度较高,可用于进一步制备生防菌剂。     

分批补料及缺氮培养对小球藻油脂产量的影响

[目的]为了实现小球藻的高密度及高产油培养。[方法]通过分析分批培养过程中藻细胞的生长曲线、葡萄糖消耗曲线、pH及溶氧变化曲线,对小球藻进行分批补料,待藻细胞达到一定的高密度后再进行缺氮培养以富集细胞内的油脂。[结果]经过4次分批补料,小球藻的生物量达到了65.25 g/L,然后进行缺氮培养12 h,小球藻的油脂含量由42.75%提高到了63.82%,油脂产量达43.37 g/L。[结论]合理的分批补料明显地提高了小球藻的生物量。缺氮培养进一步提高了小球藻的油脂含量。     

分批补料及缺氮培养对小球藻油脂产量的影响(英文)

[目的]为了实现小球藻的高密度及高产油培养。[方法]通过分析分批培养过程中藻细胞的生长曲线,葡萄糖消耗曲线,pH及溶氧变化曲线,对小球藻进行分批补料,待藻细胞达到一定的高密度后再进行缺氮培养以富集细胞内的油脂。[结果]经过4次分批补料,小球藻的生物量达到了65.25g/L,然后进行缺氮培养12h,然后进行缺氮培养12h,小球藻的油脂含量由42.75%提高到63.82%,油脂含量达43.37g/L。[结论]合理的分批补料明显地提高了小球藻的生物量。缺氮培养进一步提高了小球藻的油脂含量。     

透明质酸摇瓶发酵培养基的优化

[目的]优化透明质酸摇瓶的发酵培养基。[方法]利用Plaekett-Burman设计及响应面分析法(RSM)对透明质酸产生菌摇瓶发酵培养基进行优化,确定影响透明质酸产量的关键因子。[结果]影响透明质酸产量的关键因子为葡萄糖和酵母膏,葡萄糖最佳浓度为55.78 g/L,酵母膏的最佳浓度为23.43 g/L;在此条件下,发酵液透明质酸的平均产量为0.219(OD400nm)。[结论]通过对培养基的优化,透明质酸产量得到提高,试验值与预测值基本一致。     

透明质酸摇瓶发酵培养基的优化

[目的]优化透明质酸摇瓶的发酵培养基。[方法]利用Plaekett—Btmnan设计及响应面分析法（RSM）对透明质酸产生菌摇瓶发酵培养基进行优化,确定影响透明质酸产量的关键因子。[结果]影响透明质酸产量的关键因子为葡萄糖和酵母膏,葡萄糖最佳浓度为55．78g／L,酵母膏的最佳浓度为23．43s／L;在此条件下,发酵液透明质酸的平均产量为0．219（‰。）。[结论]通过对培养基的优化,透明质酸产量得到提高。试验值与预测值基本一致。     

重组G蛋白基因工程菌高密度发酵研究

[目的]探索基因重组工程菌高密度发酵工艺,为得到高浓度和高产量的链球菌(Streptococcus)G蛋白(SPG)奠定基础。[方法]通过一级摇瓶、二级种子罐培养,以及将菌种转接到发酵罐并进行分批补料高密度培养,探讨了IPTG加入量等条件对发酵的影响,考察了接种量、氧气、pH、培养方式等发酵工艺。[结果]高密度发酵能得到至少80 g/L的菌体,最高达到150 g/L,每升发酵液可得到1 g的SPG。SPG高密度发酵的生产条件为:接种量10%,通气量1 vvm,溶氧控制在30%～45%,发酵过程控制pH 7.0～7.2,IPTG的诱导浓度为0.2 mmol/L,时间为4 h,发酵后SPG总蛋白能达到菌体蛋白的20%以上。[结论]利用该生产工艺可得到高浓度菌体和高产量SPG。     

D-乳酸大肠杆菌工程菌的驯化及其补料发酵研究

以前期构建的D-乳酸大肠杆菌(Escherichia coli)工程菌LHY02为出发菌株,通过在乳酸盐中对菌株进行驯化的方式来解除乳酸根对菌体的抑制作用;采用葡萄糖分批补加方式缓解高含量葡萄糖的阻遏效应,拟进一步提高大肠杆菌发酵产D-乳酸的产量、生产强度和糖酸转化率。结果表明,驯化后的菌株LHY201在16%的葡萄糖发酵中D-乳酸产量比驯化前提高了36.7%。LHY201结合葡萄糖进行补料发酵(补料方式为8%+8%+4%),乳酸产量、发酵时间、糖酸转化率以及生产强度分别为185.7 g/L、48 h、93.8%、3.87 g/L/h,D-乳酸光学纯度达到99.6%,相比一次性添加20%葡萄糖的分批发酵,乳酸产量和糖酸转化率分别提高了21.1%和21.2%,发酵周期缩短了一半。     

诺卡氏菌产高活力腈水合酶补料分批发酵工艺的优化

[目的]优化诺卡氏菌产腈水合酶的发酵工艺,获得高活力的腈水合酶。[方法]对诺卡氏菌(Nocardiasp.)发酵产腈水合酶过程中菌体生长、pH变化以及葡萄糖消耗对腈水合酶合成的影响进行了分析。[结果]在分批补糖工艺中,使发酵液的葡萄糖浓度维持在1.5～6 g/L,发酵结束时,发酵液酶活达到2 814.3 U/ml,是优化前的8.7倍。[结论]分批补糖工艺增加了菌生长的生物量,大大提高了诺卡氏菌的产酶水平。     

不同诱变方法对兽疫链球菌产透明质酸的影响

[目的]采用不同诱变方法对兽疫链球菌（Streptococcus zooepidemicus）进行处理,以期达到提高发酵法生产透明质酸产量的目的。[方法]具体讨论了紫外、DES、微波、温度等不同诱变方法单独和复合诱变对兽疫链球菌产透明质酸的影响。[结果]复合诱变比单一诱变效果好。而最优的复合诱变处理方式为首先紫外诱变处理90s,然后微波诱变处理100s。在此条件下得到的菌株,其透明质酸产量由原始菌株的1．99g／L提高到3．42g／L,相对于原始菌株增加了72％,极大地提高了透明质酸产率。     

发酵法生产透明质酸菌种的筛选

[目的]寻找利用发酵法生产透明质酸的菌株。[方法]从奶牛鼻黏膜分离到1株透明质酸产生菌,对其进行筛选和菌落生化反应鉴定。分别用紫外线诱变和亚硝基胍诱变处理该菌株,研究诱变前后透明质酸含量的变化。[结果]经初步鉴定该菌株为兽疫链球菌的C群链球菌。筛选菌株的产物呈典型的HA红外吸收图谱。经诱变处理后,菌种菌落形态更大且更明显,呈黏液状。该菌株透明质酸的产量由初始菌株的3.69g/L提高到6.94g/L。[结论]该研究为利用发酵法生产透明质酸提供了科学依据。     

葡萄糖酸钠发酵中底物-产物作用对氧传递的影响及发酵过程优化

[目的]探讨葡萄糖酸钠发酵中底物-产物作用对氧传递的影响,以期为黑曲霉发酵生产葡萄糖酸钠的生物工艺优化提供理论依据。[方法]通过小型反应器试验,分别确定了葡萄糖酸钠和葡萄糖两种物质对溶液体积传氧系数的影响,进而又考察了两种物质交互作用的影响,在该基础上对发酵工艺进行改进,将原先的代放工艺改成葡萄糖流加工艺,通过流加葡萄糖维持较低的糖浓度,利用OUR为参照指标,在维持相同OUR水平下,比较了两种发酵工艺。[结果]研究中发现葡萄糖酸钠浓度的升高会显著降低kLa,而葡萄糖对其影响则较小;在葡萄糖酸钠溶液中逐渐升高葡萄糖的浓度,会造成kLa的下降,低浓度的葡萄糖有利于体系的氧传递。葡萄糖的消耗及葡萄糖酸钠的积累对体积氧传质速率有明显的影响,在实现相同菌体的氧气摄取速率情况下,优化后新工艺所需的搅伴转速和通气流量等设备供氧条件明显优于原工艺,新工艺在降低发酵能耗的同时,还避免了原工艺中代放操作造成的未利用底物的浪费。[结论]该研究探明了葡萄糖酸钠发酵中底物-产物作用对氧传递的影响,优化了黑曲霉发酵生产葡萄糖酸钠的生物工艺。     

香菇菌丝的液体发酵碳源与多糖产量研究

[目的]研究香菇菌丝液体发酵碳源对香菇多糖产量的影响。[方法]以葡萄糖、淀粉和蔗糖作碳源,苯酚-硫酸法测定多糖,柱层析分离多糖,采用正交设计法对香菇真菌发酵的碳源进行研究。[结果]香菇真菌发酵生产香菇多糖的最佳碳源为6%葡萄糖,4%淀粉,2%蔗糖。淀粉对香菇多糖的产量有显著影响。对比试验发现,添加淀粉作碳源有利于香菇菌丝生长发育和多糖的积累。葡萄糖浓度与吸光度A490nm间存在极显著的线性关系。红外光谱分析显示,香菇菌丝发酵获得的香菇多糖为吡喃型的β-D-葡聚糖,纯化后与由子实体获得的香菇多糖没有本质的不同,但产量不高。[结论]香菇菌丝在富营养化条件下可以积累香菇多糖。该研究对香菇多糖的发酵生产具有一定的指导意义。     

酿造方法对苹果醋品质的影响(英文)

[目的]比较不同酿造方法所得苹果醋的品种,筛选出最佳的苹果醋酿造方法。[方法]对三种传统酿造方法和一种本课题组前期新建酿造方法所得苹果醋的品质进行了分析。三种传统酿造方法分别为固态发酵法(SSF)、液态发酵法(LSF)和固定化发酵法(IMF);新建酿造方法为多菌种共固定法(MMCT),即采用酿酒酵母、产香酵母以及乳酸菌的共固定颗粒(比例为6:3:1)进行酒精发酵,再利用固定化醋酸菌进行醋酸发酵。[结果]采用多菌种共固定技术酿造所得苹果醋的总体品质最好,其总酸含量为3.845g/100ml,不挥发性酸含量为0.600g/100ml,氨基态氮含量高于0.510g/100ml,香气成分构成与固态发酵法所得苹果醋最为相似。[结论]多菌种共固定技术最适合用于高品质苹果醋的酿造,该技术具有较好的应用前景。     

豆粕粒度及容器堆料对地衣芽孢杆菌实验室固态发酵效果的影响

[目的]对地衣芽孢杆菌的豆粕固态发酵实验室小试工艺中豆粕的粒度和容器内堆料条件进行优化。[方法]在建立豆粕内活菌的有效计数方法的基础上,分析不同混匀方式对发酵豆粕中菌量计数的影响,并研究不同发酵容器、豆粕粒径和堆料厚度对发酵豆粕菌浓度的影响。[结果]发酵后豆粕在PBS振荡1 min能最大程度地释放其中的细菌,以便后续计数;以4层报纸封口的50 m L离心管为发酵容器,采用经80目筛孔的豆粕颗粒和1.5 cm堆料厚度能获得最优的实验室小试发酵效果,菌浓度能达到1.65×1010~1.76×1010CFU/g。[结论]研究为发酵豆粕实验室小试方法提供了技术支持。