Study on the fermentation process conditions of L-valine produced by Corynebacterium glutamicum

以谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)CICC20887为生产菌株,采用单因素实验研究了发酵工艺条件对L-缬氨酸产量的影响.结果表明,该菌发酵生产L-缬氨酸的适宜初糖浓度、生物素添加量、VB1添加量、玉米浆添加量分别为90 g/L、80 μg/L、0.20 mg/L、30 g/L,发酵期间,24 h前pH值应控制在6.5～6.7、后48 h应控制在7.0～7.2,温度30～31℃,发酵周期应控制在66～72 h.     

热能与动力工程专业实验教学体系改革与实践

以谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)CICC20887为生产菌株,采用单因素实验研究了发酵工艺条件对L-缬氨酸产量的影响.结果表明,该菌发酵生产L-缬氨酸的适宜初糖浓度、生物素添加量、VB1添加量、玉米浆添加量分别为90g/L、80μg/L、0.20mg/L、30g/L,发酵期间,24h前pH值应控制在6.5～6.7、后48h应控制在7.0～7.2,温度30～31℃,发酵周期应控制在66～72h.     

细菌发酵生产L-乳酸的研究

采用细菌进行L-乳酸的发酵生产。研究了不同发酵条件下合适的碳源浓度、氮源浓度、接种量。确定最佳发酵条件为/g·L-1∶玉米糖化液100,麸皮20、麦根20、玉米浆30,接种量为10%,37℃下,发酵72h产酸为82.1g/L。施光性鉴定为L-乳酸。     

二次响应面分析法用于L-缬氨酸发酵培养基的优化

采用二析因设计的布列可特-博曼(Plackett-Burman)设计法对L-缬氨酸的发酵培养基的组成因素进行筛选,筛选出了3个对L-缬氨酸发酵影响较大的三个重要因素,即葡萄糖、硫酸铵和豆饼水解液,并且用二次响应面分析法进行回归,得到了各因素的最佳水平值,在最优发酵条件下,L-缬氨酸的产量可达45 g/L.     

缬氨酸对必特螺旋霉素生物合成的影响

在必特螺旋霉素基因工程链霉菌WSJ-1-195发酵生产必特螺旋霉素的摇瓶实验中,发酵36 h时向合成培养基中添加0.5 g/L的缬氨酸对必特螺旋霉素效价和组分的影响最为显著.实验结果表明:添加缬氨酸后,菌体在发酵48～60 h糖耗加快,达到1 g/(L·h),发酵液中丙酸和丁酸浓度先增后降,而发酵液中丙酮酸在胞内积累,丙酮酸羧化酶活性在48 h和60 h时分别增加20%和95%.由于糖耗加快,更多碳流可以通过甲基丙二酰CoA转羧基酶途径(MCT途径)将缬氨酸分解生成的丙酰CoA和丁酰CoA转化为内酯环合成所需要的直接三碳前体,最终效价比对照高出45.3%.添加缬氨酸后,由于大环合成增多,侧链前体的供应无法满足内酯环增加的需求,导致酰化组分含量总体下降,其中总异戊酰组分降低23%,乙酰螺旋霉素Ⅲ降低30.8%,丙酰螺旋霉素Ⅱ降低33%,丙酰螺旋霉素Ⅲ降低48.8%.同时缬氨酸代谢生成的丁酸也有可能会影响异戊酰基转移酶的活性.     

褐黄孢链霉菌生产纳他霉素工艺条件研究

目前,国内纳他霉素产量低,为提高其产量,实现其工业化生产,主要对褐黄孢链霉菌ATCC 13326发酵生产纳他霉素的培养条件及前体添加策略进行研究.得出最佳培养条件为:培养温度28℃,种龄40～44 h,接种量10%,装液量10%,初始pH 7.3,发酵24 h时加入O.6%的前体丙酸钠.在此条件下摇瓶分批发酵生产纳他霉素的产量可达到6.87g/L,比未添加前体的纳他霉素产量(3.72 g/L)提高了84.7%.利用10 L发酵罐进行纳他霉素的发酵研究,在最优培养条件下,发酵罐中的纳他霉素产量可达到8.34 g/L,比摇瓶分批发酵生产纳他霉素产量(6.87 g/L)提高了21.4%.     

去乙酰真菌环氧乙酯发酵放大及其溶氧参数的控制

报道了拟茎点霉P2-139 (Phomopsis sp.P2-139 )在前期培养基质优化的基础上,进行的10,50和200 L发酵罐中培养条件和中试放大的研究结果.在10 L发酵罐中,P2-139菌株的最佳发酵培养基为:马铃薯240 g/L,葡萄糖75 g/L,陈海水20%(体积分数),pH自然.机械剪切力对去乙酰真菌环氧乙酯的产生和产量影响不大.临界氧浓度和KLa测定结果表明,P2-139菌株生长的溶氧浓度(DO)值应维持在20%～30%以上才能保证菌株的正常生长和代谢;200 L罐中试放大DO值的控制为:发酵初期(0～96 h)20%以上,发酵中期(96～216 h)28%以上,发酵后期30%～60%;发酵基质为:马铃薯180 g/L,葡萄糖60 g/L,陈海水20%(体积分数),pH自然;发酵后期流加葡萄糖使残糖质量浓度控制在10 g/L左右.在此条件下,去乙酰真菌环氧乙酯的产量可达120 mg/L以上.     

柠檬酸钠对L–缬氨酸发酵及代谢流量分布的影响

以黄色短杆菌XV0505为供试菌,研究柠檬酸钠对L–缬氨酸发酵的影响,同时应用MATLAB软件和代谢流量分析方法,定量研究柠檬酸钠对L–缬氨酸发酵中后期胞内代谢流量分布的影响.结果表明,添加2.0 g/L柠檬酸钠可提高L–缬氨酸产量,同时不影响菌体生长.添加柠檬酸钠后,L–缬氨酸生物合成的代谢流从41.42增长至45.87,较未添加前提高了10.74%.合成副产物L–丙氨酸和HAc的代谢流明显减少,分别降低了21.10%和32.47%.因此,添加柠檬酸钠能够扰动L–缬氨酸生物合成途径关键节点代谢流量分布,有利于减少副产物的生成,提高L–缬氨酸生物合成途径的代谢流量.     

解脂耶氏酵母利用甘蔗渣发酵产赤藓醇

甘蔗渣是一种常见的固体废弃物,含多种营养成分,然而目前尚无有效地利用手段.研究以解脂耶氏(Yarrowia lipolytica)为发酵菌株,以甘蔗渣为唯一碳源,进行赤藓醇发酵生产.结果发现,甘蔗渣作为赤藓醇发酵碳源的最佳添加量为30.0 g/L;经优化,甘蔗渣发酵赤藓醇的最佳氮源为(NH4)2S2O8,添加浓度为3.0 g/L时,赤藓醇产量达到最高;当发酵培养基中添加60.0 g/L的NaCl所产生的渗透压最有利于赤藓醇生成.同时,添加10 mg/L的Mn2+和4mg/L的Cu2+可进一步促进赤藓醇合成.在最优条件下发酵168 h,赤藓醇的产量达到峰值18.9 g/L,产率为63%.结果表明,甘蔗渣可以作为唯一碳源发酵产赤藓醇,该发酵工艺为降低赤藓醇发酵成本及甘蔗渣再利用探究了一条新途径.     

乳酸菌发酵小米糠生产y-氨基丁酸的配方和条件优化

以廉价的农副产品小米糠为培养基原料,L-谷氨酸钠（L-MSG）为合成底物,利用实验室筛选的短乳杆菌发酵生产y-氨基丁酸（GABA）．通过单因子实验探讨了短乳杆菌发酵生产y-氨基丁酸过程中pH、培养温度、培养时间、小米糠及底物添加量的影响．结果表明：适宜的培养条件为pH4．00,30℃,培养72h;优化的培养基组分为小米糠70g/L,谷氨酸钠50g／L．在优化的培养基和发酵条件下,发酵液中y-氨基丁酸的产量可达32．037g／L．     

重组人生长激素在毕赤酵母中的表达研究

通过单因素分析和正交实验法优化高密度发酵培养基和诱导条件,根据优化结果指导发酵罐发酵.得到改良BSM培养基的最佳配比为甘油30g/L、酵母粉14g/L、K2SO4 13g/L、MgSO4·7H2O 11g/L、CaSO4 0.3g/L、PTM1 4.4mL、0.1mol/L磷酸盐缓冲液(pH＝6.5);得到摇瓶培养最佳诱导条件为种龄24h,诱导时间30h,甲醇浓度2%,pH6.3～6.9.瑞士Bioengineering公司L1523型发酵罐发酵结果显示,细胞光密度(OD600)达到294,rHGH表达量最高达到0.54g/L.     

用玉米秸秆生产单细胞蛋白的菌种选育及发酵工艺

通过硫酸常温酸解玉米秸秆粉,以正交试验优选发酵菌株、培养基组成及培养条件.实验表明,采用绿色木霉(Trichodermaviride)3.2774,(NH4)2SO425 g/L,酸解秸秆200 g/L,温度30℃,250 mL摇瓶装液量30 mL,搅拌转速200 r/min时,还原糖得率最高.以绿色木霉3.2774为出发菌株,经紫外诱变、糖化实验、稳定性实验等选育出绿色木霉NUA-051菌株,传代8次,发酵糖化率为40.7%~45.3%,具有遗传稳定性.以蛋白质得率为目标,通过5 L发酵罐正交试验确立了以酸解玉米秸秆为原料生产单细胞蛋白的发酵工艺,即酸解玉米秸秆150 g/L,木霉发酵48 h,接种酵母量2%,(NH4)2SO415 g/L,KH2PO46 g/L,MgSO4.7H2O0.4 g/L,通风量4 L/(L.min),搅拌转速500 r/min,pH值5,温度35℃.木霉发酵时间40 h,酵母发酵时间24 h,发酵总周期64 h.     

戊糖己糖混合糖发酵生产乙醇的主要影响因素

以树干毕赤酵母为发酵菌株,高混合糖(木糖、葡萄糖)为发酵底物,确定树干毕赤酵母高糖浓度发酵时所需的条件.研究结果表明,在高糖浓度乙醇发酵中,树干毕赤酵母较为适宜的发酵温度为30℃,发酵24 h,残糖浓度和乙醇浓度分别为0.1 g/L和32.5 g/L.添加硫酸铵1.1 g/L+微量元素发酵效果较好,乙醇浓度为33.2g/L.由典型发酵过程中各物质浓度变化曲线可知,酵母优先利用葡萄糖,发酵12 h葡萄糖和木糖的还原糖利用率分别为89.3%、10.7%.待12 h葡萄糖几乎被消耗完后,对木糖的利用开始占主导地位,乙醇浓度随着糖的不断消耗而逐渐提高.发酵28h时乙醇浓度最高,达到33.2 g/L.     

L-缬氨酸补料分批发酵条件优化

研究了不同初糖浓度、葡萄糖及氮的补加方式、补加玉米浆和溶氧对L-缬氨酸发酵过程中产酸率、转化率、发酵周期等参数的影响。确定了L-缬氨酸补料分批发酵的最佳条件，在最佳补料分批发酵条件下，L-缬氨酸产量达52．71g／L，糖酸转化率迭26．8%。     

Lactobacillus casei subsp.rhamnosus719对泡菜中亚硝酸盐的影舷

为控制泡菜中的潜在致癌物--亚硝酸盐,将Lactobacillus casei subsp. rhamnosus 719(LCR 719)接种到泡菜中,进行发酵,制备出亚硝酸盐含量低的泡菜,并对泡菜发酵和贮藏过程中的亚硝酸盐含量、L-乳酸含量和酸度进行研究.采用盐酸萘乙二胺法测得接种LCR 719发酵120 h的泡菜中亚硝酸盐含量为2.214 mg/L,低于对照样的10.500 mg/L;用手性柱的高效液相法测得发酵24 h的泡菜中L-乳酸含量为13.74 g/L.结果表明,LCR 719在泡菜发酵过程中快速产生L-乳酸,从而抑制了亚硝酸盐的产生.     

青霉素钠与氯化钠对N-乙酰神经氨酸发酵的影响

重组枯草芽孢杆菌生产N-乙酰神经氨酸的过程中,通过加入表面活性剂和抗生素等方法来改善细胞通透性,以减少产物和副产物所带来的反馈抑制,从而促进细胞生长和产物的合成.对比研究了吐温20、吐温60、吐温80及青霉素钠对重组枯草芽孢杆菌摇瓶和5L发酵罐发酵的影响,确定青霉素钠具有明显增强该菌种发酵产N-乙酰神经氨酸的效果.通过对青霉素钠的添加时间和添加量进行了优化,确定在10h和34h均添加200mg·L-1青霉素钠最优,使N-乙酰神经氨酸的产量达到7.17g·L-1,相比对照提高了38.42%.在利用青霉素钠提高目标产物的基础上,又通过在发酵培养基成分中添加0.75%氯化钠来改变细胞渗透压,从而增强细胞通透性.实验证明,N-乙酰神经氨酸的产量进一步增加,最终达到7.96g·L-1.     

氨基酸及金属离子对林肯霉素发酵的影响

通过改变基础发酵培养基中的金属离子和氨基酸种类及浓度,研究其对林肯链霉菌的菌体浓度及发酵液生物效价的影响.单因素实验结果表明,在基础发酵培养基中添加0.02g/L氯化锰、0.02g/L钼酸钠、0.15g/L硫酸镁和0.30g/L硫酸锌,调节初始pH为7.0,按6.7%的接种量接种,于30℃,220rpm的恒温振荡培养箱中培养48h后,再依次添加0.06%谷氨酸、0.10%酪氨酸、0.15%多巴和0.06%甲硫氨酸,再于30℃,220rpm的恒温振荡培养箱中培养5d.菌体浓度可达91%(16 000μg/mL),林肯霉素发酵液生物效价为4 200U/mL.     

链霉菌转化阿魏酸生产香草酸

选育一株链霉菌Streptomyces 2036，能将阿魏酸转化为香草酸。通过培养基和发酵条件的优化，确定较适培养条件为：葡萄糖5g/L，酵母粉5g/L；最佳发酵条件为：pH5.0，摇瓶装液量50mL/250mL，转速130r/min，发酵温度30℃。在该条件下，链霉菌可在转接培养16h后添加阿魏酸溶液，经12h可将1g/L的底物阿魏酸转化为0.261g/L的香草酸，摩尔转化率为30.2%。     

丙酮丁醇梭菌发酵玉米秸秆生产丁醇

以丙酮丁醇梭菌为发酵用菌株发酵水蒸气爆破玉米秸秆酶解上清液生产丁醇,研究了酶解上清液浓度、初始pH值以及菌液接种量对丁醇产量的影响,并通过正交试验来确定营养元素的最佳添加量.结果表明:在丙酮丁醇梭菌发酵水蒸气爆破玉米秸秆酶解上清液生产丁醇的最佳条件下(上清液糖浓度57.5g/L、初始pH值6.3,菌液接种量6%,发酵温度37℃,营养元素酵母膏、乙酸铵、磷酸二氢钾、烟酰胺添加量分别为0.8、6.0、0.5、0.25 g/L),丁醇产量达9.726 g/L;水蒸气爆破玉米秸秆酶解液中有抑制产生溶剂的物质,少量烟酰胺能有效促进丁醇生产.     

甜菜碱对枯草芽孢杆菌合成利巴韦林的影响

以枯草芽孢杆菌TM903为供试菌株,采用摇瓶分批补料发酵的培养方式,考察了甜菜碱添加量对枯草芽孢杆菌合成利巴韦林及其合成途径中嘌呤核苷磷酸化酶(PNPase)活力的影响.结果表明,初始培养基添加0.7g/L的甜菜碱,发酵36 h后每间隔3 h流加0.1g/L甜菜碱,可显著提高PNPase的相对酶活,并且使利巴韦林的产量达4.21 g/L,比未添加前提高了47.2%.