出芽短梗霉发酵生产普鲁兰多糖研究进展

普鲁兰多糖是通过多形态真菌出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)发酵获得的一种线性高分子聚合物,是通过麦芽三糖以α-1,6-糖苷键连接而成。普鲁兰多糖在从食品添加剂到环境修复等各个领域得到广泛的应用。这篇综述概述了普鲁兰多糖的生物合成途径和近年来通过培养参数优化提高普鲁兰多糖产量的最新研究进展。     

碳源种类及浓度对普鲁兰多糖发酵特性研究

研究了蔗糖、葡萄糖、果糖和木糖对出芽短梗霉发酵生产普鲁兰多糖产量的影响,实验结果表明:蔗糖是出芽短梗霉MCCGC No. 11602发酵生产普鲁兰多糖最优碳源,在以100 g·L-1蔗糖为碳源时,普鲁兰多糖的产量为65 g·L-1,转化率达到81. 25%,远高于其他种类的碳源;同时,研究了蔗糖浓度对普鲁兰多糖分子量的影响,结果表明:随着蔗糖浓度的升高,普鲁兰多糖的分子量也逐渐增大,蔗糖浓度在20～160 g·L-1范围之内,对应获得的普鲁兰多糖重均分子量在200～300 k Da之间。本研究能够为高产且高分子量普鲁兰多糖生产工艺优化奠定基础。     

紫外诱变选育普鲁兰多糖高产菌株

[目的]选育普鲁兰多糖的高产菌株。[方法]以Aureobasidium pullulan NNG为出发菌株,采用紫外诱变的方法,筛选普鲁兰多糖高产菌株。[结果]出发菌株A.pullulan NNG摇瓶发酵所得普鲁兰多糖产量为28.79 g/L,而突变菌株UV-1产糖量为46.96 g/L,是出发菌株的1.69倍。通过突变株UV-1与出发菌株NNG发酵期内形态的观察,发现在发酵的第7天突变株UV-1膨胀细胞数达到最高。[结论]该研究可以为普鲁兰多糖高产菌株的筛选提供理论依据。     

出芽短梗霉（Aureobasidium pullulans）生物合成普鲁兰多糖的研究进展

普鲁兰多糖是由出芽短梗霉(A ureobasidium pullulans)发酵产生的一种胞外多糖,其特殊的结构赋予了它许多优良的理化性质,广泛应用于食品、制药、化工、石油及其他制造业.在普鲁兰多糖生物合成过程中,普鲁兰多糖的化学结构、产率及颜色的深浅等受到多种营养条件和环境因素的影响.介绍了普鲁兰多糖的结构、性质,重点综述了国内外学者对发酵条件优化的研究现状,最后总结了普鲁兰多糖生物合成研究的发展方向.     

响应面法优化普鲁兰多糖发酵工艺条件

为了提高普鲁兰多糖的产量,本文利用响应面分析法对普鲁兰多糖的发酵工艺条件进行优化。在前期单因素实验的基础上,通过Plackett-Burmen实验确定时间、转速、初始p H为影响出芽短梗霉发酵产普鲁兰多糖的三个显著因素。在此基础上进行Box-Behnken实验和响应面法分析来确定最佳的发酵条件。最终确定优化条件为温度25℃,时间5.5 d,转速240 r/min,初始p H 6.6,装液量30 m L,接种量2%。优化后的普鲁兰多糖产量达到26.31 mg/m L,与预测值26.68 mg/m L接近,比初始产量16.13 mg/m L提高了63.1%。     

1株出芽短梗霉的分离·纯化及鉴定

[目的]为出芽短梗霉的进一步开发利用提供理论依据。[方法]采用平板稀释法从土壤中分离出1株出芽短梗霉,用YPD培养基培养菌丝体,显微成像获得菌丝微观形态,利用分子生物学方法对其rRNA基因内转录区段（ITS区）进行克隆测序,并与Genbank中已知序列进行比较。[结果]ITS区PCR扩增产物测序结果表明,所扩增序列的长度为606 bp,与Genbank中短梗霉的同源率为98%～99%,与Aureobasidium pullulans wb 149、A.pullulans HK58-1（2）属于同一单独分枝;形态及分子鉴定结果表明,出芽短梗霉培养成功。[结论]该研究采用经典与现代分子技术相结合的方法鉴定出了1株出芽短梗霉,为出芽短梗霉的分类鉴定提供了依据。     

高压电晕电场对出芽短梗霉菌诱变的研究

[目的]通过研究高压电晕电场诱变对出芽短梗霉多糖产量的影响,筛选出高产优质的出芽短梗霉菌株。[方法]采用高压电晕电场对出芽短梗霉进行诱变,在临界放电电压下诱变不同时间,测定出芽短梗霉的性状和多糖产量的变化。[结果]在临界放电电压4.4 k V下的最佳诱变时间是60 min;经过2次连续诱变,多糖产量达到9.57 g/L,是原始菌株的3倍多,发酵液颜色为米白色,最终p H为4.2左右;连续传代培养10代,其生状和产量无明显变化,传代稳定。[结论]高压电晕电场对出芽短梗霉菌的普鲁兰产量提高有显著作用。     

甘蔗糖蜜发酵合成茁霉多糖及其发酵动力学

为探明以甘蔗糖蜜为原料发酵合成茁霉多糖（Pullulan)的过程,采用Logistic equation模型和Luedekingpiret方程对Pullulan发酵动力学进行了研究,通过研究建立出芽短梗霉MM生长、Pullulan合成和底物(糖蜜)消耗相关的动力学模型参数,阐述Pullulan的动力学特征,结果表明：出芽短梗霉MM发酵进程中前期菌体生长速度较快,72h后生长趋于稳定期,其茁霉多糖的合成随菌体的生长不断上升,到132h时多糖达到最高,为4．078g／L,基于Logistic equmion方程和Luedeking-piret方程,得到了描述发酵过程的动力学模型和模型参数,该模型反映了菌体生长、多糖合成和底物消耗之间的关系,模型的拟合结果与实验值吻合较好,误差小于10％。     

不同微量元素对出芽短梗霉发酵的影响

以实验室保存的出芽短梗霉UV60为菌株,研究了CrCl3、ZnSO4、MnSO4和C5H11NO2Se在出芽短梗霉液体发酵过程中对短梗霉多糖产量及生物量的影响。经过单因素及正交试验获得了最优的微量元素组成,即0.5 mg/L CrCl3、0.15 g/L ZnSO4、0.2 mg/L MnSO4、15μg/L C5H11NO2Se。采用上述优化的微量元素浓度,多糖产量为28.9 g/L,较优化前多糖产量明显提高,为短梗霉多糖的发酵生产提供了参考依据。     

马铃薯淀粉水解液对茁霉多糖发酵的影响

以马铃薯为原料,采用双酶法制备的水解液为碳源,对出芽短梗霉D1-11的多糖发酵工艺进行了筛选.通过碳源和二价阳离子的单因素试验发现,经β-淀粉酶制备的水解液较SNase303糖化酶制备的水解液更适合做茁霉多糖的发酵碳源,且脱盐脱色处理会提高多糖的产率.DE值50%的β-淀粉酶糖化液经脱色脱盐处理,在水解液碳源浓度80g.L-1时多糖产量最高,为21.98g.L-1,CaCO3在0.1g.L-1时多糖产量最高,为21.11g.L-1;均匀试验确定的摇瓶培养最佳发酵工艺为:CaCO30.06g.L-1,碳源82.25g.L-1,装液量26.62%,接种量11.99%,pH7.5,茁霉多糖产量可达28.90g.L-1.     

土豆淀粉废水发酵普鲁兰多糖的研究

普鲁兰多糖是一种具有重要应用价值的微生物胞外多糖。淀粉废水是加工淀粉过程中不可避免的一种产物,成份复杂,营养丰富。利用淀粉废水作为碳源制得普鲁兰多糖,不仅使多糖的生产成本降低,变废为宝,还会减少环境污染。本文通过比较实验获得用土豆淀粉废水(potato starch waste)制多糖产率高于其它碳源,并且确定最佳发酵培养基为(%):土豆淀粉废水10,KH2PO40.6 NaCL0.2(NH4)2SO40.08。     

出芽短梗霉菌PA-2脂肽类物质抑菌活性及其发酵条件优化

探究出芽短梗霉菌(Aureobasidium pullulans)PA-2脂肽类物质的抑菌活性,并以脂肽类物质的产量为响应值对其发酵条件进行优化,为脂肽类物质的生产与应用奠定理论基础.采用酸沉淀法对脂肽类物质进行粗提,通过原位酸水解-茚三酮显色法对脂肽粗提物进行定性检测,并用琼脂打孔扩散法对其抑菌活性进行测定,通过中心...     

黑色素与生物农药配伍优化及其对棉田产量的影响

【目的】研究天然黑色素对生物农药的光保护作用,提高生物农药药效,降低农药使用量。为推广天然黑色素在生物农药中的应用提供科学依据。【方法】利用出芽短梗霉MF1发酵获得天然黑色素,在农田小区试验条件下,以生物农药浓度为主处理,黑色素浓度为副处理的裂区试验,确定其最佳配伍,分析其对棉田产量的影响。【结果】当每667 m²棉田使用Bt 25 g、阿维菌素5 mL、甲维丙溴磷12.5 g,黑色素2.5 g时,蚜虫杀死率最大可达到97.7%,最大棉花产量可达14.3 kg/小区,显著高于对照小区。【结论】添加天然黑色素不仅可降低生物农药的使用量,同时具有提效增产的作用。     

桃采后褐腐病生防酵母菌的筛选及鉴定

为筛选对由美澳型核果褐腐病菌(Monilinia fructicola)引起的桃褐腐病具有抑制作用的酵母菌株,采用平板对峙的试验方法,从新疆北部12个地区分离的102株酵母菌中筛选出7株对桃褐腐病菌具有显著抑制作用的酵母菌株,其中菌株EEQS-7D拮抗活性最强,该菌株对桃褐腐病菌的抑菌率达78.90%。人为打孔接种活体试验结果表明,该菌株可显著降低桃褐腐病发病程度,抑制率达51.83%。生防相关性状检测结果显示,该菌株能够产生蛋白酶,透明圈直径达到34.5 mm,说明EEQS-7D主要通过分泌蛋白酶达到抑制桃褐腐病的效果。通过对菌株EEQS-7D的形态特征观察、生理生化测试以及26S r DNA序列分析,鉴定该菌株为出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)。     

产销通路的建立及招商引资意见

针对大陆农业发展存在的不足有必要建立产销通路 ,并提及物流在流通环节的重要性。最后就大陆各地的招商引资提出了意见