γ-多聚谷氨酸产生菌高效诱变育种的研究

设计了几组不同的诱变条件对γ-多聚谷氨酸生产菌Bacillus licheniformis ATCC 9945A进行诱变，诱变后将所有菌株混合，以此未经筛选的混合菌共同发酵，并以终产量为指标对发酵条件进行连续的定向调控，使发酵条件逐渐向高产正突变株倾斜，产量得以逐步提高．同时在混合茵状态下找到适合高产正突变株的发酵条件，以此发酵条件作为筛选平板，对混合菌分离纯化，选育到γ-PGA高产菌Zγ-29，产量是出发菌株的4．14倍，筛选条件即为该突变株的最佳发酵条件．     

γ-聚谷氨酸高产菌株的选育及发酵条件优化

以聚谷氨酸(γ-PGA)产生菌Bacillus subtilisHD-23为出发菌株,采用紫外线-硫酸二乙酯-亚硝基胍三因素的多组复合诱变,获得菌株Bacillus subtilisHD-F9,γ-PGA产率达到10.72 g/L,提高了56.3%,且传代稳定.对菌株Bacillus subtilisHD-F9的发酵培养基配比进行正交设计优化,并对其摇瓶培养条件进行优化,得到最佳发酵条件为:葡萄糖50 g/L,酵母膏8 g/L,谷氨酸钠40 g/L,250 mL三角瓶装液40 mL,初始pH 7.5,37℃,200 r/min,振荡培养48 h,γ-PGA产量可达14.88 g/L,提高38.8%.     

L-精氨酸产生菌的离子束诱变育种

采用N离子束对谷氨酸棒杆菌进行诱变处理,筛选磺胺胍抗性突变菌株,将突变菌株进行摇瓶发酵实验,选育出一株L-精氨酸产量较高和产酸性能比较稳定的突变菌株。该菌株L-精氨酸产量比出发菌株提高了24.8%。     

L-乳酸高产菌选育及其发酵条件的优化

从自然界分离筛选到产酸菌66株,经发酵和遗传稳定性测试后,保留L-乳酸产量高的菌株LC14作为诱变出发株;然后改造MRS培养基,以乙酸钠和乙酸为碳源,对突变株定向筛选,再经发酵测试复筛,最优突变株的L-乳酸产量达57.9 g/L,为出发株的2.2倍.又根据不同温度对细胞生长代谢的差异,建立了变温发酵过程:20 h前控温...     

2-脱氧葡萄糖抗性黑曲霉高产柠檬酸突变株的选育

以黑曲霉 W3为出发菌株 ,通过 60 Co-γ射线诱变 ,在以甘油为碳源的基本培养基上 ,选育出2 -脱氧葡萄糖 (2 - DG)抗性突变株。以玉米粉为原料的柠檬酸发酵的结果表明 ,产酸高于出发菌株(8.4 8g/ 10 0 m L )的突变株约占 13.5% ,其中突变株 KI- 5产酸比 W3菌株提高 18%。     

饲用葡聚糖酶高产菌株的选育及发酵条件研究

对实验室保藏的12株黑曲霉菌株进行了筛选,经紫外、硫酸二乙酯DES诱变最终获得一突变株An08-752.通过培养基优选和发酵条件优化后,其产β-葡聚糖酶酶活力较出发菌株提高了213%,酶活力达到了1.23×105 U/g.     

磺胺胍抗性筛选法选育L-色氨酸高产菌株及其发酵条件的优化

以谷氨酸棒杆菌FC22(Phe-+Tyr-+5MTr)为出发菌株,经过紫外线诱变,定向选育出具有磺胺胍抗性目的突变株FC523(Phe-+Tyr-+5MTr+SGr).通过正交实验对FC523的发酵培养基进行优化,并通过单因素实验对温度、pH和转速等发酵条件进行研究.在最佳条件下,该菌株摇瓶积累L-色氨酸最高可达8.6 g/L.     

超声波在γ-聚谷氨酸发酵工艺中的应用

考察了枯草杆菌液体发酵过程中施加超声波刺激对γ-聚谷氨酸合成的影响,并对超声波辅助水提法提取固体基质中γ-聚谷氨酸的效果进行了研究。结果表明,超声波在适当条件下刺激枯草杆菌,对其液体发酵合成γ-聚谷氨酸有明显促进作用。当枯草杆菌培养12 h后,在37℃、50W超声功率下连续辐照1 h,γ-聚谷氨酸产量提高了24.76%。超声波辅助提取γ-聚谷氨酸的提取率比常规工艺提高30%以上。优化的超声提取工艺条件为:超声波功率40 W,温度为70℃下浸提30 min。     

乳酸生产菌的选育及发酵的研究

以分离到的一株德氏乳杆菌（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ ｄｅｌｂｒｕｃｋｉｉ） １－１为出发菌株，经紫外线、硫酸二乙酯、亚硝酸钠等诱变剂处理，筛选出一株产乳酸较高的突变株ＺＬ－５１３，乳酸钙产量由５．８％提高至９．４％。以正交试验为基础对发酵培养基进行优化，采用优化后的培养基发酵 ３ ｄ，残糖降至 ０．１％以下，乳酸钙产量达 １５％。比优化前产酸提高 ６０％，缩短发酵周期 １ｄ。以质量分数 ８％～１５％的玉米粉为原料进行发酵，乳酸钙产量分别为１０％～１８．５％。     

微生物发酵法合成高分子聚合物γ-PGA的研究

以一株γ-聚谷氨酸高产菌枯草芽孢杆菌B-115为实验菌株,分别考察碳源、氮源种类及浓度、前体物添加量、生长因子和发酵条件对γ-聚谷氨酸产率的影响.优化结果显示:碳源是6.5%的玉米糖化液,氮源是0.4%的普通蛋白胨,前体物谷氨酸钠的添加量为4%,生长因子种类及添加量分别为0.15%硫酸镁、0.006%硫酸锰、0.8%磷酸二氢钾、1.0%氯化钠、0.03%氯化钙;发酵条件为初始pH值6.5,接种量2%,装液量50 mL/250 mL1,50 r/min3,7℃培养84 h;γ-聚谷氨酸的产率可从57.85 g/L提高到68.30 g/L.     

生产L-精氨酸的脯氨酸营养缺陷型菌株的选育

以谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）BC001为出发菌株,经紫外单因子诱变、紫外与硫酸二乙酯复合诱变处理,获得一株脯氨酸营养缺陷型菌株BC3071584（D- Arg^r; Pro^-）,菌株的结构类似物抗性为6 g/L,在含葡萄糖质量浓度为40 g/L的培养基中摇瓶发酵96 h,L-精氨酸产量为5.76 g/L,相比出发菌株提高了10倍。     

复合诱变及发酵优化选育染料木素转化菌株的研究

本研究通过对两株β-葡萄糖苷酶高产菌株黄丝曲霉JS-Q和黑曲霉XK-L进行复合诱变,诱变混合菌株直接进行产酶培养,利用"复杂系统定向调控技术",以酶活为指标对培养条件进行连续的定向调控,在产酶培养条件优化过程中富集正突变株并逐步提高酶活,在挑选出正突变株的同时优化出适合高酶活正突变株的培养条件.最终从优化产酶培养基中挑选到菌株F17和F27,产酶能力比出发前菌株XK-L提高了64.9%和49.4%.用这两株菌分别发酵槐角苷,经测定其转化率分别为76%和78%,比出发菌株XK-L提高31.0%和34.5%.     

亚油酸异构酶高产菌株的选育及产酶条件的优化

共轭亚油酸是一种具有多种生理活性的天然脂肪酸.以嗜酸乳杆菌为出发菌株,经紫外诱变选育,获得1株共轭亚油酸高产菌株并对其发酵条件进行优化.紫外照射选择30 s为适宜的照射处理时间,诱变菌株酶活比原始菌株提高了1.51倍.对培养基的产酶条件进行优化,结果酶活是未优化前的1.1倍.     

管囊酵母的诱变育种及甜高粱渣水解液发酵

对管囊酵母1771进行硫酸二乙酯(DES)与紫外线(UV)复合诱变,筛选得到一株菌DU-13,其糖醇转化率较出发菌株提高28.7%。用DU-13菌株在甜高粱渣酸水解液和发酵培养基中进行发酵,乙醇产量分别为3.5g/L和7.4g/L;转化率分别为0.173g/g和0.250g/g,水解液发酵效果不如发酵培养基。在甜高粱渣酸水解液中添加营养物质,并设计正交实验优化添加方案。将优化水解液在相同条件下利用DU-13菌株进行发酵,结果表明优化水解液发酵效果优于发酵培养基和水解液：乙醇产量为13.5g/L,转化率为0.378g/g。     

点青霉高产葡萄糖氧化酶菌株的诱变选育

以产葡萄糖氧化酶的点青霉(Penicilium notatum)No.8312为出发菌株,经紫外线诱变处理,对单菌落进行摇瓶选育,在193个突变株中初筛选定3株.进一步对培养基和发酵条件优化试验,复筛得到了一株(No.T111)高产葡萄糖氧化酶的菌株,连续12次对其传代试验,该突变株遗传性状稳定,摇瓶产酶水平达到55.7U/mL,比出发株(36.2U/mL)提高了53.9%.     

一株产谷氨酸菌株的复合诱变选育及突变株的生物学特性

对产谷氨酸的谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)进行以硫酸二乙酯(DES)和紫外线(UV)相结合的复合诱变,经选育得到一株高产突变株LG - 01.将其接种在含葡萄糖初始浓度为150.0 g/L,初始pH值为7.2～7.6的液体培养基中,于30℃下培养48 h后,其谷氨酸产量达到106.10 g/L,比原始菌株提高了25.74％(同等条件下,原始菌株的谷氨酸产量为84.38 g/L).对该突变株的产谷氨酸代谢特性进行研究,结果表明:其最适初始pH值为7.2,最佳培养温度为30 ℃,以葡萄糖为最佳碳源,其谷氨酸产量最高时相应的葡萄糖浓度为150.0 g/L,其某些生物学特性发生了改变,如延迟期变长,对数期的细胞生长能力较强,对底物的利用率比原始菌株约提高5％等.     

利用抗药性选育盐霉素高产菌株

采用紫外线诱变和紫外线复合氯化锂处理盐霉素生产菌株,利用含棕榈油的筛选平板,结合选育脂肪酶活力高的菌株,成功获得产量提高并适应棕榈油发酵的高产菌株Ae-4.棕榈油完全替代豆油摇瓶113 h发酵的产量是豆油发酵的88.7%(出发株为69.6%).进一步通过选育抗药性突变株获得了抗链霉素的高产突变株E4Lt-1(摇瓶发酵产量提高57.4%)和抗利福霉素的高产突变株Rift-1-2(摇瓶发酵产量提高44.9%).     

响应面法优化Bacillus subtilis HD-F9产γ-聚谷氨酸发酵培养基

采用响应面法对Bacillus subtilis HD-F9发酵产γ-聚谷氨酸(γ-PGA)的培养基成分进行优化.首先通过Plackett-Burman设计对培养基中影响产量的7个因素进行评价,筛选出具有显著效应的影响因素葡萄糖、酵母膏和谷氨酸钠.然后进行最陡爬坡实验逼近最大产γ-PGA区域,最后通过Box-Behnken设计及响应面分析确定了葡萄糖、酵母膏和谷氨酸钠的最佳浓度分别为60.03 g/L、8.1 g/L、41.7 g/L.优化后,γ-PGA的产量达到14.56 g/L,比优化前的9.5 g/L提高了53.26%.     

发酵法生产京尼平菌株的筛选与培养

从土壤中筛选到一株产β-葡萄糖苷酶的菌株FYS-9,其发酵可将京尼平苷转化为京尼平。通过菌落形态特征、孢子和菌丝显微观察及18S rDNA基因序列分析,初步鉴定该菌株为泡盛曲霉（Aspergillus awamori）。以FYS-9为出发菌株,通过紫外线、原生质体诱变,选育得到一株高产β-葡萄糖苷酶的突变株70C-3,该突变株发酵产酶平均酶活力达到36.15IU/mL,比FYS-9提高39.4%。对突变株70C-3发酵转化京尼平苷条件的优化结果表明,在京尼平苷添加量1.5%,30℃、150r/min转化24h的条件下,京尼平苷的转化率达到97.7%,京尼平的产量可达8.5g/L。     

灰绿曲霉高产纤维素酶突变株的选育

以一株具有较高纤维素酶活性的野生菌株-灰绿曲霉XC9为出发菌株,经过紫外线﹑氯化锂﹑甲基磺酸乙酯(EMS)等物理化学诱变剂多重诱变处理,获得了抗葡萄糖阻遏的突变株E2-26﹑E5-65﹑U6-31和EU7-22,其CMC酶活与出发菌株相比分别提高至1.7、1.4、1.3、2.0倍.突变株经PDA斜面接种传代5次后产酶性能仍然保持稳定.变株的菌丝、孢子颜色也发生了较大的改变.对突变株EU7-22的形态结构进行了观察,并与出发菌株XC9作了发酵性状的比较,发现其产酶性能有了明显提高.