生物合成中低分子量右旋糖酐的初步研究

采用高效液相色谱法对生物法合成中低分子量右旋糖酐的过程进行研究.以肠膜明串珠菌为发酵菌种,发酵得到大分子量右旋糖酐,然后利用圆弧青霉发酵获得的右旋糖酐酶液调控右旋糖酐酶分子量.在选定的条件下,经降解48 h后,发酵液中右旋糖酐分子量约为70 KD～40 KD范围,纯化的降解产物经红外光谱表征,其特征吸收与标准品相同得到中低分子量右旋糖酐.     

重组毕赤酵母发酵甘油制备α-葡聚糖酶的研究

【目的】考察甘油对组成型毕赤酵母（Pichiapastoris ）生长和α-葡聚糖酶表达量的影响。【方法】采用单因素实验法考察初始发酵培养基中甘油浓度、补料阶段甘油残留和通气量等对α-葡聚糖酶表达量的影响。【结果】发酵培养基中初始甘油浓度从50 g／L提高到150 g／L,菌体生长和α-葡聚糖酶表达量均未受到影响,继续提高到200 g／L时,α-葡聚糖酶表达量明显下降。补料过程甘油残留在0～5 g／L,菌体生长和α-葡聚糖酶表达量最佳,当甘油残留较多时,菌体生长和α-葡聚糖酶的表达量均受到影响。提高通气量有利于增加α-葡聚糖酶的表达量,发酵78 h为宜,在此条件下α-葡聚糖酶酶活力达1763 U。【结论】该工艺优化了以甘油作为碳源制备α-葡聚糖酶的发酵条件,提高了α-葡聚糖酶酶活力,为大规模生产α-葡聚糖酶奠定了基础。     

右旋糖酐酶生产菌株的分离鉴定及发酵培养基优化

为获得右旋糖酐酶高产菌株,并提高其右旋糖酐酶产量,本研究从土壤中筛选高产右旋糖酐酶真菌,并采用响应面法对其发酵培养基进行优化。实验筛选得到一株生产右旋糖酐酶的菌株DJ72,经鉴定为腐皮镰刀菌(Fusarium solani),并确定其最佳发酵培养基配方为右旋糖酐T2000 11.88 g/L、蛋白胨7.15 g/L、尿素3.14g/L、磷酸氢二钾1.50 g/L、硫酸镁0.20 g/L、硫酸亚铁0.05 g/L,经优化后右旋糖酐酶活力最高可达228 U/mL。本研究为右旋糖酐酶的工业化应用提供可能。     

流加葡萄糖对L-天冬酰胺酶发酵的影响及其动力学特性

着重讨论了葡萄糖对Ｌ－天冬酰胺酶发酵过程的影响,并对其发酵动力学特性进行了分析。采用自动流加葡萄糖控制发酵ｐＨ的工艺,可使Ｌ－天冬酰胺酶活力达到６４ｕ／ｍｌ,比添加葡萄糖的摇瓶发酵提高了１４６％。流加葡萄糖控制ｐＨ的Ｌ－天冬酰胺酶发酵是生长相关的;维持２～５ｍｇ／ｍｌ和１．２～１．４ｍｇ／ｍｌ的葡萄糖浓度,可分别使比生长速率和比产酶速率达到０．８１／ｈ和１２００ｕ／ｇ．ｈ。     

响应面法优化白果酒酶解及发酵工艺研究

【目的】以白果为研究材料,通过对酶解和发酵两个阶段的工艺优化,探究白果发酵酒工艺的最佳条件。【方法】采用淀粉酶解配合传统果酒发酵方法,通过单因素试验和响应面试验研究白果酶解和发酵两个阶段中酶制剂添加量、发酵时间、料液比、加糖量等工艺条件,以葡萄糖当量(DE值)、葡萄糖含量、酒精度和模糊数学感官评价得分作为评价指标,筛选白果酶解、发酵的适宜条件。【结果】α-淀粉酶和料液比对白果酶解和发酵两个阶段影响最大;白果酒酶解阶段最佳条件为α-淀粉酶19.1 U/mL、普鲁兰酶2.7 U/mL、糖化酶101.4 U/mL;发酵阶段料液比(g/mL)为1∶6.4、加糖比例为1∶2.6、发酵时间8 d。在此优化条件下,得到的白果酒总糖16.21 g/L、总酸3.24 g/L、酒精度12.7%、干浸出物12.92 g/L、游离氨基酸含量2.18 g/L,感官综合得分为87.35分(满分100分)。【结论】白果发酵后所得白果酒成分指标满足绿色果酒标准,实验结果可为制备白果发酵酒提供一定理论依据。     

朱黄青霉α-葡聚糖酶在毕赤酵母中的高效表达

【目的】提高朱黄青霉（Penicillium minioluteum ）α-葡聚糖酶（Dextranase）基因在毕赤酵母（Pichia pastoris）中的表达水平。【方法】根据毕赤酵母的密码子偏爱对酶基因进行优化与合成。优化后的基因片段与载体 pGAPZαA 连接,转化毕赤酵母 KM71 H。【结果】获得组成型分泌表达α-葡聚糖酶的工程菌 KM71 H／pGAPZαA-dex。发酵工艺试验中,摇瓶培养144 h,酶活为153 U／mL。6．8 L发酵罐补料分批培养92 h,酶活达到1218 U／mL。【结论】该工程菌以甘油作为碳源,发酵调控简单,产酶水平较高,具有适用于大规模生产的潜力。     

发酵法生产右旋糖酐的工艺研究

文章对由肠膜状明串珠菌L.M-0326(Leuconostocmesenteriodes)发酵生产右旋糖酐的工艺过程及条件进行了探讨,通过对其发酵过程中的粘度、pH值、果糖、右旋糖酐生成和分子量变化的研究及对发酵诱导物的考察,得到了右旋糖酐发酵工艺的相关工程曲线。结果表明:通过定向发酵技术可得到符合要求的不同分子量的右旋糖酐,避免了老工艺中酸水解工艺;控制发酵培养基pH值为8.0,可使产率最大;无机盐离子Mn2+和Ca2+能促进L.M菌的生长,其促进菌生长的程度大小依次为:Mn2++Ca2+>Mn2+>Ca2+。     

多粘类芽孢杆菌同步糖化发酵玉米粉生产(R,R)-2,3-丁二醇

【目的】对多粘类芽孢杆菌Paenibacillus polymyxa的玉米粉同步糖化发酵工艺进行优化,以获得低成本、高效的(R,R)-2,3-丁二醇生产技术。【方法】研究玉米粉浓度、氮源种类和氮源浓度对菌体生长、耗糖能力以及(R,R)-2,3-丁二醇产量、产率、得率和转化率的影响,并在此基础上进一步考察培养基中其它成分对(R,R)-2,3-丁二醇发酵的影响。【结果】优化后的培养基组分为玉米干粉140g/L,酵母粉30g/L,Na_2HPO_4 3g/L,KH_2PO_43g/L,(NH_4)2SO_42g/L,MgSO_40.8g/L,微量元素溶液2mL/L。使用优化后的培养基进行同步糖化发酵,发酵50h后(R,R)-2,3-丁二醇产量达到56.28g/L(光学纯度为98.3%),对葡萄糖的得率为0.44g/g,产率为1.13g/(L·h)。【结论】(R,R)-2,3-丁二醇生产技术低价高效,可为其工业化生产提供参考。     

酶形式差异的三酶系统一步法转化头孢菌素C制备7-氨基头孢烷酸

【目的】对酶形式差异的三酶系统一步法裂解头孢菌素C(CPC)制备7-氨基头孢烷酸(7-ACA)进行研究。【方法】对重组大肠杆菌分别进行摇瓶和发酵罐高密度表达,获得最高酶活后使用两个形式差异的三酶系统一步法转化CPC制备7-ACA。【结果】相较于摇瓶发酵,发酵罐发酵获得的酶活更高,发酵罐上对重组大肠杆菌的高密度表达发现,补料流加总量为400mL的甘油混合液(15%甘油+7.5%鱼蛋白胨,W/V),发酵72h后菌浓度达到32.79g/L、最高的戊二酰-7-氨基头孢烷酸酰化酶(GA)和过氧化氢酶(CAT)活力分别为7 099.85U/L和15 776.20U/L。利用一个三酶系统包括固定化D-氨基酸氧化酶(DAAO)、游离GA和CAT,一步法催化CPC获得的7-ACA生成率为87.28%;而另一个三酶系统包括固定化DAAO、冻融细胞GA和CAT一步法催化CPC获得的7-ACA生成率为87.10%。【结论】两种酶形式差异的三酶系统一步法制备7-ACA的得率大致相等。GA对α?酮己二酰-7-氨基头孢烷酸(AKA-7-ACA)的特异性和水解能力较差,限制了该工艺运用。     

制糖工业右旋糖酐检测方法研究进展

制糖工艺过程出现的右旋糖酐(Dextran)是由细菌感染(蔗糖转化)形成,它的存在意味着糖分损失,糖液粘度增大,对制(炼)糖生产造成危害,降低糖分收回和产品质量。本文综述了制糖工业中右旋糖酐的检测方法,以及国内外学者对不同方法的比较研究,并对该研究领域进行展望。样品中右旋糖酐的分子量大小及分布是影响测定结果的重要因素。制糖物料或产品中的右旋糖酐分子量大小以及分布对制糖过程的影响、不同检测方法对不同分子量右旋糖酐的响应等问题将成为今后的研究方向。     

酶法制备粉状木薯淀粉胶黏剂反应条件的研究

【目的】研究利用α-淀粉酶对木薯淀粉进行降解制作粉状木薯淀粉胶黏剂的方法。【方法】通过单因素和正交实验确定酶水解木薯淀粉的最佳工艺条件。【结果】酶水解木薯淀粉的最佳工艺条件为:A2C3B2,即酶用量为1.0%,酶解温度为45℃,酶解时间为15min。按此条件所得的成品木薯淀粉胶的粘合强度为13.9038N·cm-2,粘度为1.0477Pa·S,不添加其他物质,粘合强度强,流动性非常好。【结论】该方法具有低成本,无污染和高效的特点。     

响应面法优化黑曲霉产β-葡萄糖苷酶培养基的研究

为获得黑曲霉Aspergillus niger M85菌株较高的β-葡萄糖苷酶酶活,本文采用响应面法对该菌株产β-葡萄糖苷酶关键发酵过程参数进行优化。Plackett - Burman试验结果表明,麸皮和MgSO4?7H2O的浓度对产酶结果影响显著。采用最陡爬坡实验逼近最大响应区域,得到麸皮浓度为17 g/L,MgSO4?7H2O浓度为8 g/L,结合中心组合实验及响应面法分析建立了以β-葡萄糖苷酶酶活力为响应值的二次回归方程模型：Y=-19.1057+0.4526X2+ 3.8260X5-0.02775X2X5- 6.3569×10-3X22-0.2085X52 。对方程求极值点得到优化的发酵过程参数：麸皮浓度为18.345 g/L,MgSO4?7H2O浓度为7.963 g/L。在优化后的发酵条件下培养4天,菌株产β-葡萄糖苷酶活力可达0.2640 U/mL,比优化前提高了61.97%。预测模型可靠性高,可应用于β-葡萄糖苷酶发酵条件的优化。产酶进程结果表明：发酵5天后β-葡萄糖苷酶活力可达到最高值0.3334 U/mL,还原糖浓度仅为0.49g/L。     

木薯生料发酵生产高浓度燃料乙醇工艺研究

【目的】对木薯生料发酵生产高浓度燃料乙醇的工艺进行研究,为其工业化生产奠定基础。【方法】首先通过单因素试验确定发酵中主要影响因素的最佳水平,然后利用响应面法对主要因素的相互作用进行研究,最后对发酵温度进行梯度降温控制,以提高乙醇的产量。【结果】单因素试验确定主要影响因素的最佳水平:颗粒淀粉水解酶用量为0.8GAU/g木薯粉,底物浓度为36%(W/V),初始pH值为4.2。响应面法优化的结果:颗粒淀粉水解酶用量为0.82GAU/g木薯粉,底物浓度为37%(W/V),初始pH值为4.3。对发酵温度进行梯度降温控制,则可降低醪液残糖,提高原料转化率。在技术集成基础上,对木薯生粉发酵96h,醪液乙醇产量可达16.24%(V/V),残还原糖含量为0.29%(W/V),残总糖含量为1.81%(W/V)。与初始条件相比,乙醇产量提高25%。【结论】木薯生料发酵生产高浓度燃料乙醇,在技术集成基础上可降低能耗,节约生产成本,具有较好的工业化应用前景。     

具有快速凝乳性能的水牛奶奶酪菌种筛选

【目的】提高水牛奶产业的经济效益,为广西水牛奶奶酪工业化生产提供参考。【方法】采用平板筛选法从鲜水牛奶和黄牛奶中分离出能够生产水牛奶奶酪的菌种,对筛选到的菌株进行初步的发酵性能试验,并测定其传代稳定性、乳酸和双乙酰含量。【结果】筛选到1株能在4.5h内使水牛奶凝固的菌株;该菌株在最佳发酵温度37℃下,经过厌氧发酵4.5h即可使水牛奶完全凝固,所获得凝乳的黏度为109.2Pa·S,酸度为47.3°T,双乙酰含量为2.826×10-3 g/L,乳酸含量为11.59%。【结论】该菌株产酸能力强、产香性能高、黏度和酸度大、有合适的蛋白质水解特性。     

乳酸菌USTB--08的高效培养和生产乳酸

在成功筛选出一株高产乳酸的乳酸菌USTB--08基础上,分别采用批量和补料发酵培养,通过改变碳源、氮源、碳氮比、温度和pH值等研究了乳酸菌USTB--08生长和产乳酸的优化控制条件.采用蔗糖和酵母膏作为唯一碳源和氮源（碳氮质量比为5∶1）、温度35℃、接种量1.0%及初始pH 6.50是提高乳酸菌生长的优化参数.进一步在50L全自控发酵罐中,采用质量分数为10%氢氧化钠和25%蔗糖混合溶液作为控制pH值和碳源补料的流加液,在pH 6.00～7.00范围内,恒定控制pH 6.50获得了最大的乳酸菌生物量（OD680nm 13.2）,而恒定控制pH 7.00则获得了最高的乳酸含量（28.0 g.L-1）.本研究首次采用控制pH值与流加蔗糖同步进行的培养方式,获得了高细胞浓度的乳酸菌和高质量浓度的乳酸.     

酿酒酵母YBR019C基因缺失突变的分析

【目的】研究目的基因YBR019C缺失对酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)菌株糖代谢和乙醇发酵的影响。【方法】以酿酒酵母野生菌NF1002为出发菌株,选择2号染色体上的基因YBR019C为目的基因,以质粒pUG6和pUG66为模板进行PCR,构建带有Cre/loxP系统的酿酒酵母YBR019C基因敲除组件,并转化酿酒酵母NF1002,利用筛选标记Kan r和Ble r与YBR019C基因进行同源重组,筛选YBR019C双倍体缺陷型菌株。利用蔗糖和甘蔗糖蜜为碳源,对突变菌进行发酵特性的研究。【结果】成功获得YBR019C双倍体缺陷型菌株NFybr。碳源同化实验表明,突变株和野生菌均能利用葡萄糖和蔗糖,不能利用乳糖和木糖;但相比野生菌,突变株利用棉子糖和麦芽糖的能力有所下降,而且完全不能利用半乳糖。蔗糖发酵实验表明:突变株NF-ybr与野生菌株相比,在发酵终点乙醇浓度提高10.7%,发酵周期有所延长。按目前甘蔗糖蜜乙醇生产的发酵工艺,突变株在30℃发酵72h的醪液乙醇含量为12.52%,低于野生菌的13.89%。【结论】YBR019C基因的缺失影响了菌株对糖份的利用,导致乙醇发酵能力不及野生菌。本研究为菌株高效快捷的基因改造提供了参考。     

卜多糖发酵条件研究

卜多糖系出芽短梗霉发酵蔗糖之主要产物.利用复合诱变的手段筛选到转化率较高的N_(435.3)号突变菌株.在最佳培养条件下其转化率为45.0％,利用流加糖的方法可使其转化率提高到51.7％.