氨基葡萄糖发酵条件研究

对基因工程菌JZ2316发酵的接种量、pH及诱导剂IPTG添加时间等条件进行了研究。结果表明,该菌株的最佳发酵条件为:培养基组成为葡萄糖0.500 0 g/L、磷酸二氢钾0.667 0 g/L、一水柠檬酸0.355 0 g/L、七水硫酸镁0.250 0 g/L、二水氯化钙0.002 5 g/L、消泡剂0.025 0 g/L、微量元素母液(包括七水硫酸铁5.00 g/L、硼酸0.10 g/L、六水氯化钴0.10 g/L、一水硫酸锰0.33 g/L、七水硫酸锌3.80 g/L、二水钼酸钠0.10 g/L、硫酸钴0.10 g/L)0.010 0 g/L,流加糖为60%葡萄糖(质量体积比),pH为6.9,接种量为10%,发酵OD600 nm达到28添加诱导剂。     

E.coli谷氨酸脱羧酶高产菌株选育及发酵条件研究

以普通大肠杆菌(E. coli)为出发菌株,以L-谷氨酸、溴甲酚绿(pH3.8~5.4)为筛选及指示剂,经亚硝基胍(NTG)、UV诱变处理,得到了L-谷氨酸脱羧酶活性变异菌株,其L-谷氨酸脱羧酶（GAD）活性大幅度提高,比出发菌株酶活性提高了2.22倍。优化实验显示：pH值、发酵时间、诱导剂L-谷氨酸、硫酸镁对GAD产酶有较大影响。通过对产酶发酵培养基中几种成份单因素变动及正交优化实验,对该菌株产GAD的诱导剂L-谷氨酸、营养要求和发酵条件进行了研究,优化后的发酵培养基组成为牛肉膏5 g/L,蛋白胨10 g/L,氯化钠3 g/L,L-谷氨酸0.5 g/L,葡萄糖1.5 g/L,磷酸二氢钾2 g/L,硫酸镁0.7 g/L。发酵条件是：pH6.8,接种菌龄20h,发酵时间20h。在优化条件下突变菌株GAD活性可达6790.7U,是出发菌株的2.76倍。     

玉米籽皮稀酸水解液脱毒发酵制备丁二酸的可行性

丁二酸是一种重要的碳四平台化合物,利用非粮生物质替代淀粉制备丁二酸可保证粮食安全并降低原料成本。玉米籽皮是一种廉价的非粮生物质,该文采用稀酸水解玉米籽皮制备混合糖液,并对玉米籽皮稀酸水解液的脱毒条件进行了优化,优化结果为：活性炭用量1%（m/V）、pH4.0、作用温度30℃、作用时间30 min。在此工艺条件下,水解液的脱色率为92.27%,糠醛脱除率75%,5-羟甲基糠醛脱除率53%,多酚类化合物脱除率98%,总糖损失低于5%。经过脱毒处理后,产琥珀酸放线杆菌 NJ113均能利用水解液中的葡萄糖、木糖、阿拉伯糖,培养基总糖浓度为50 g/L时,丁二酸分批发酵的质量收率可达0.68 g/g,浓度可达34.2 g/L,生产强度达0.83 g/(L·h),总糖浓度为68.2 g/L时,丁二酸质量收率仍可达0.62 g/g,浓度42.3 g/L,生产强度0.98 g/(L·h)。发酵试验表明脱毒的玉米籽皮稀酸水解液作为碳源厌氧发酵制备丁二酸具有可行性。     

巨大芽孢杆菌P1的解磷效果与发酵条件研究

以巨大芽孢杆菌P1为研究对象,利用钼锑抗比色法测定了菌株的解磷能力,采用单因子实验及正交实验优化了菌株的最佳发酵条件,并在10 L发酵罐上进行了发酵条件验证。巨大芽孢杆菌P1在蛋黄培养基上可产生明显的溶磷圈,溶磷圈直径和菌落直径的比值D/d=4.5。在卵磷脂液体培养基中培养4 d后,上清液中的有效磷含量为55.66 mg/mL,是对照的101.2倍,说明溶磷效果明显。单因子实验表明,最佳培养温度为32℃,培养时间为32 h,培养基初始pH为7.5。正交实验表明,最佳培养基组成为玉米粉20 g,黄豆粉10 g,K2HPO41.5 g,MgSO4.7H2O 1.5 g,CaCO31.5 g,H2O 1 000 mL,pH 7.5。方差分析表明,玉米粉、黄豆粉在α=0.05水平上对实验结果的影响存在显著性差异。10 L发酵罐发酵结果表明,巨大芽孢杆菌P1发酵32 h基本达到终点,菌数达到60.0×108cfu/mL,芽孢比率达90%以上。     

施氏假单胞菌NRCB010的高密度发酵条件优化

植物根际促生菌是最常用的微生物肥料的菌种来源。施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)因良好的促进作物生长、提高作物抗逆性及降解有机污染物等特性备受关注。以具有减少农田土壤氧化亚氮排放和良好促生特性的施氏假单胞菌NRCB010为研究对象,明确其菌落形态及生理生化特征;以生物量(以OD600值表示)为评价指标,通过单因素优选法确定发酵基础培养基和碳氮源及其浓度,通过正交试验设计和极差分析优化无机盐成分,通过响应面分析法优化发酵培养基配方。结果表明,NRCB010菌落呈圆形、皱褶状、黄色,革兰氏染色阴性,菌体短杆状、长度约2 μm、无芽孢;利用多种碳源、氨基酸和羧酸,具有还原力。改良的金氏B(King′s B)培养基为NRCB010发酵较好的基础培养基;以15 g/L糖蜜+葡萄糖(1∶1,W/W)为碳源、以25 g/L牛肉浸粉为氮源时NRCB010的生物量最高。最优无机盐组合为KH2PO4 1.5 g/L、 MgSO4·7H2O 1.5 g/L和NaCl 2.0 g/L。优化后的最优发酵培养基为糖蜜7.1 g/L、葡萄糖8.5 g/L、牛肉浸粉22.9 g/L、MgSO4·7H2O 1.3 g/L、NaCl 2.0 g/L和KH2PO4 1.0 g/L。使用此优化培养基发酵36 h,NRCB010发酵液的OD600值为11.09,有效活菌数为2.87×1010 cfu/mL。     

~(60)Coγ射线诱变阿维拉霉素筛选高产菌株及培养基优化

用60Coγ射线对绿色产色链霉菌A-05菌株进行了诱变处理,以正突变率为标准确定诱变的适宜剂量为350 Gy。诱变后得到5株较高产突变菌株,其中H-15菌株经连续传代6次,遗传性状稳定,阿维拉霉素发酵单位达到68.5mg/L。采用响应面分析法对菌株H-15生产阿维拉霉素的发酵培养基碳氮源进行了优化设计。在所试验的碳氮源中,可溶性淀粉、核糖分别作为唯一碳源时,阿维拉霉素发酵单位较高,分别达82.67和79.45mg/L,乳糖、果糖、葡萄糖分别作为唯一碳源时菌株的效价较低;3%的豆粕粉和2%的大豆蛋白胨作为氮源时阿维拉霉素发酵单位分别为77.6和62.7mg/L。采用双碳源双氮源更有利于菌株提高阿维拉霉素的发酵单位,响应面分析结果表明,可溶性淀粉、核糖和大豆蛋白胨对阿维拉霉素发酵单位影响较显著。优化后的碳氮源组成为:可溶性淀粉20.12g/L,D-核糖7.81g/L,豆粕粉25.23g/L,大豆蛋白胨5.06g/L。优化后的模型计算出阿维拉霉素发酵单位由原来的71.63mg/L提高到101.48mg/L。     

高产中性纤维素酶的巨大芽胞杆菌基因工程菌发酵工艺条件优化

为了加快纤维素酶工业化应用的步伐,解决纤维素酶发酵工业产量低、生产成本高等问题,本研究采用正交设计法对高产中性纤维素酶的巨大芽胞杆菌(Bacillus megaterium)基因工程菌的培养基和发酵条件进行优化.结果表明,最佳发酵培养基成分为:麦麸2.5%、玉米浆1.5%、磷酸二氢钾0.75%、硫酸镁0.04%、氯化钠0.25%;最佳发酵条件为:温度37℃,pH 7.0,罐压0.03～0.05 Mpa,转速600 r/min,装液量3 L,接种量10%,培养4 h后以0.25 g/L/h的流速流加木糖10 h,发酵16 h后,以恒溶氧方式流加补料8 h,共补加料320mL,发酵过程控制溶氧浓度≥30%.该工程菌在此最佳发酵条件下培养,纤维素酶活力可达3846.48 U/mL,是优化前摇瓶发酵的4.3倍.本研究可为工业化生产纤维素酶提供依据.     

芽孢杆菌组合CL-8发酵条件优化及其防病效能研究（简报）

为了使生防菌Bacillus sp.组合CL-8发酵水平达到最佳效果,为其工业化发酵生产和田间应用提供参考,通过单因素实验和正交实验,确定了Bacillus sp.组合CL-8最佳发酵培养基和最佳发酵条件.最佳发酵培养基为:玉米粉10g/L、豆粕10g/L、蜂蜜5 g/L、氯化钠5g/L、碳酸钠2 g/L、磷酸氧二钾2 g/L、硫酸镁0.2 g/L、碳酸钙1 g/L、硫酸锰0.1 g/L、氯化铁0.1 g/L;最佳发酵条件为:二个单一拮抗菌株Bacillus sp.SL-13、SL-14和SL-44最佳接种比例为2:1:2,培养基初始pH值为7.0.组合CL-8发酵液对加工番茄种子浸种后可提高加工番茄的防病效果,达到55.53%,明显高于三株单一菌浸种后的效果.     

L-色氨酸生产菌株TPO1发酵条件研究

对L-色氨酸生产基因工程菌TP01发酵的接种量、发酵温度和溶氧等条件进行了研究。结果表明,该菌株的最佳发酵条件初始培养基组成为葡萄糖30 g/L、硫酸铵40 g/L、酪氨酸0.2 g/L、玉米浆25 mL/L、磷酸氢二钾10 g/L、磷酸二氢钾5 g/L、七水硫酸镁2 g/L、硫酸钠0.002 g/L、七水硫酸亚铁0.01 g/L、维生素B1 100 μg/L、维生素H 50 μg/L,流加糖为浓度70%的葡萄糖(质量体积比),pH为7.0,温度为37 ℃,接种量为10%,溶氧控制在20%~30%。     

梯度提高进料浓度对鸡粪连续中温发酵产甲烷的影响

通过长期中温甲烷发酵试验,考察了不同进料总固体质量分数(total solid,TS)(5%、7.5%、10%和15%)和有机负荷(organic loading rate,OLR)(2.5、3.75、5和7.5 g/(L·d))下鸡粪中温甲烷发酵效果,采用批次试验测定了各阶段污泥利用乙酸的产甲烷活性。330 d的连续试验显示,TS由5%增至15%,出料氨氮质量浓度由(2 110±370)mg/L增至(6 890±220)mg/L,挥发性脂肪酸由(360±100)mg/L增至(8 800±500)mg/L,TS产甲烷率由(253±9)m L/g降至(173±22)m L/g。长期采用TS10%和15%的进料,氨氮质量浓度分别达到(6 510±300)和(6 890±220)mg/L,TS产甲烷率分别为(203±13)和(173±22)m L/g,比TS5%的降低了20%和32%。批次试验结果表明,氨氮累积导致微生物利用乙酸产甲烷的能力降低,当氨氮质量浓度达到6 500和7 000 mg/L时,乙酸产甲烷活性分别降低59%和98%。鸡粪中温甲烷发酵能够在进料TS为5%和7.5%下稳定运行;进料TS达到10%,甲烷发酵水解、酸化和产甲烷将受到抑制,造成有机物转化率的降低。该研究建议鸡粪中温甲烷发酵的TS不超过10%。     

黑木耳发酵菌质总黄酮体外抗氧化活性研究

为满足黑木耳营养功能食品开发需求并实现葛渣的综合利用,本试验对黑木耳固体发酵培养基原料进行筛选,并采用正交试验优化添加葛渣的固体发酵培养基,研究发酵菌质中总黄酮的体外抗氧化活性。结果表明,黑木耳固体发酵最优培养基为50 g玉米糁,添加4.5%葛渣及50 mL优化的液体发酵培养基。发酵菌质总黄酮含量为5.645 mg·g^-1,菌质总黄酮还原力较弱,但对DPPH自由基清除率可达94%,当总黄酮浓度为600μg·mL^-1时对羟基自由基和超氧阴离子自由基清除率最高,分别为97%和98%,表明菌质总黄酮具有较高的体外抗氧化活性。本研究结果为葛渣综合利用及黑木耳新食品的开发提供了科学依据。     

不同菌落形态的链霉菌对产谷氨酰胺转胺酶的影响

通过对链霉菌STK-203进行自然选育,挑选出5种不同菌落形态的单菌落。摇瓶发酵培养48h后检测发酵液中的谷氨酰胺转胺酶的活性、残余氨基氮含量、残余甘油含量、菌种生物量等4种生理指标。结果表明,编号为Ⅰ即馒头型的单菌落的酶活最高,高达5．84U／mL,其残余甘油含量为0．071g／L,残余氨基氮含量为1．48g／L,菌体浓度为36．01％。根据菌落形态和产酶的相关性,为产谷氨酰胺转胺酶的链霉菌STK-203菌株的选育和生产提供了一种简便有效的方法。     

Natamycin production by Streptomyces gilvosporeus based on statistical optimization

Natamycin has been widely used as a natural preservative to prevent mold contamination in food. In this study, statistically based experimental designs were employed for the optimization of medium components for natamycin production by Streptomyces gilvosporeus. After glucose, yeast extract, and soy peptone were screened as suitable carbon and nitrogen sources, a full factorial design was used to evaluate the effects of various factors on natamycin production. Glucose and pH were identified as having significant effects (with confidence level >90%). Glucose concentration and initial pH were subsequently optimized by use of a central composite design. The result indicated that glucose and pH had a significant interactive effect on natamycin production. The optimal glucose concentration and initial pH value were 38.2 g/L and 7.8, respectively. This optimization strategy led to a natamycin yield of 2.45 g/L, which was nearly 90% higher than that in the original medium.     

卷枝毛霉重组菌株Mc-MT-2培养条件优化及产油特性

前期工作构建了苹果酸转运蛋白基因过表达的卷枝毛霉重组菌株Mc-MT-2,该菌株的脂质含量大幅度提高。该研究从培养基成分筛选、微生物生长控制以及发酵模式等方面深入探讨Mc-MT-2菌株发酵产油脂的调控策略。结果表明,Mc-MT-2菌株最佳生长及产孢培养条件是以葡萄糖与苹果酸为复合碳源且复合配比为9∶1,氮源为胰蛋白胨,其他成分同Kendrick培养基,初始pH值为5。经分批培养获得生物量、脂质含量和脂质产量分别为11.2 g/L,24%和2.6 g/L。在3 L发酵罐扩大培养中,补料培养Mc-MT-2菌株获得生物量、脂质含量和脂质产量最大值为15.4 g/L、28.6%和4.4 g/L,比分批培养分别提高1.38、1.19和1.69倍。该研究为卷枝毛霉重组菌株Mc-MT-2在脂质生产中的进一步应用奠定理论基础。     

酶法复合脱毒提高玉米秸秆水解液丁醇发酵效率

利用玉米秸秆发酵产丁醇在生物质转化领域具有明显优势。为解除玉米秸秆水解液中多种有毒物质对微生物生长的抑制及对发酵产量的影响,该研究摒除常用的理化脱毒法,选择高效环保的酶法脱毒以实现溶剂高产。研究结果表明:通过优化漆酶和甲酸脱氢酶添加量以去除水解液中酚类和甲酸,单独添加漆酶5 U/m L、甲酸脱氢酶1 U/m L,水解液发酵的丙酮-丁醇-乙醇(acetone-butanol-ethanol,ABE,总溶剂)产量分别为1.03和1.11 g/L。再在活性炭的辅助下形成高效酶法复合脱毒体系,经复合脱毒处理的水解液发酵后丁醇产量达2.90 g/L,总溶剂ABE产量达到4.4 g/L,比未作处理的对照组发酵产量高出约5倍,实现了生物质的高效转化。可为玉米秸秆水解液发酵生产燃料丁醇提供参考。     

糙皮侧耳产洛伐他汀发酵培养基的优化

为提高糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)液体发酵产洛伐他汀的产量,以高产洛伐他汀的糙皮侧耳菌株P380为研究对象,在单因素试验的基础上采用正交试验优化发酵培养基组成。优化后的培养基为:乳糖24.0 g·L^-1,玉米粉2.5 g·L^-1,氯化铵2.5 g·L^-1,磷酸二氢钾5.0 g·L^-1,硫酸镁2.5 g·L^-1,初始pH值6.0。通过优化培养基,可显著提高糙皮侧耳发酵培养基中洛伐他汀产量,与原始发酵培养基相比,洛伐他汀产量提高3.15倍,生物量提高1.78倍。本研究结果为糙皮侧耳发酵菌质的合理开发利用奠定了基础。     

~(60)Coγ射线诱变选育热凝胶多糖高产菌株的研究

利用60 Coγ射线对产生热凝胶多糖 (Curdlan)出发菌株GM 2 4的菌体细胞与原生质体分别进行辐照处理 ,发现60 Coγ射线对GM 2 4原生质体的诱变效应明显优于对其菌体细胞的作用。对最终诱变筛选获得的 1株高产稳定的Curdlan生产突变株A81研究表明 :与GM 2 4相比 ,其Curdlan产量提高了 5 0 4%,发酵周期缩短了 1 8%,发酵终止后底物残糖由 1 5 3g L降至7 4g L。糖的转化率从 38 7%提高至 5 8 2 %。这说明在Curdlan生产菌株的筛选中60 Coγ辐照是一种有效的方法     

芽孢杆菌生物合成纳米硒条件优化及活性评价

作为生防菌的枯草芽孢杆菌XP(Bacillus subtilis subspecies stercoris strain XP)不仅具有较强的耐硒与耐盐能力,而且还可将毒性较高的无机硒转化为安全性高、生物活性好的纳米硒(SeNP),然而目前其合成SeNP的效率并不高。为提升菌株XP生物合成SeNP的效率,该研究针对其合成工艺条件做了进一步优化。首先,通过单因素试验,初步筛选出适宜范围量值的初始亚硒酸盐Se (IV)浓度、摇床转速、XP接种量;其次,将这三个因子作为影响因素,以SeNP产量为响应指标,利用Box-Behnken响应面法(RSM)进行分析;最终,通过响应面法获得枯草芽孢杆菌XP产SeNP的最优发酵工艺条件。研究结果表明,枯草芽孢杆菌XP合成纳米硒的最佳发酵条件为：初始Se (IV) 3.4 mmol/L、摇床转速157 r/min、菌株XP接种量9.9%,此发酵条件下纳米硒的产量达到1.82mmol/L,相对优化前提升了60%以上。此外,通过种子发芽试验,进一步证明此工艺条件下合成的纳米硒具有较高的生物活性,可有效提升油麦菜种子活力,促进种子萌发。