应用RSM法优化L-谷氨酸发酵培养基

采用响应面法（RSM）对L-谷氨酸发酵培养基中的成分玉米浆、豆饼水解液、硫酸镁进行优化．采用多元二次回归方程拟合3种因素与L-谷氨酸产量的函数关系,得到了最适发酵的培养基。在优化培养条件下,发酵液中L-谷氨酸的产量由83．3g／L提高到96．8g／L,比原产量提高了16．1％。     

反相高效液相色谱法快速测定谷氨酰胺发酵过程中主要游离氨基酸

谷氨酸胺发酵过程代谢的主要游离氨基酸是谷氨酸胺和谷氨酸．用反相高效液相色谱技术,采用柱前衍生、荧光检测的方法可快速测定其含量．本法衍生步骤简单、灵敏度高、选择性强．利用该技术对正常谷氨酸胺发酵过程代谢的两种主要氨基酸含量变化进行了分析,为谷氨酸胺发酵过程分析提供了可靠的依据．     

一种新型生物高分子材料的研究与探索

本文系统地介绍了新型生物可降解高分子材料--γ-聚谷氨酸的性质及其研究进展.同时针对国内γ-聚谷氨酸生产成本高及发酵中试放大难的问题,介绍了本研究所如何实现微生物发酵工业化生产γ-聚谷氨酸.在最优发酵条件下,分析了200L规模下γ-聚谷氨酸的发酵过程.     

谷氨酸发酵调优操作模型

以谷氨酸发酵的产酸率，转化率及生产能力为优化目标，对谷氨酸工业生产过程中所涉及的工艺条件进行回归，建立了一套好的调优操作模型．计算表明，运用调优操作于谷氨酸发酵具有很大的潜力．     

谷氨酸棒杆菌串联生产氨基酸和有机酸的发酵工艺

为进一步提高谷氨酸棒杆菌在工业生产中的利用效率,根据其好氧环境下可发酵生产氨基酸,厌氧条件下可积累有机酸的特性,建立了好氧、厌氧两阶段生产氨基酸及有机酸的串联发酵工艺。研究表明:在好氧条件下谷氨酸棒杆菌以80 g/L葡萄糖为碳源生产L-鸟氨酸15 g/L,糖酸转化率为18.75%;好氧发酵结束后收集菌体转入厌氧发酵工艺,以40 g/L葡萄糖为碳源,发酵液中积累乳酸19.58 g/L、乙酸1.34 g/L、丁二酸18.37 g/L,综合糖酸转化率达到98.88%。整个串联发酵工艺的实现,有效地利用了生物质资源、降低了生产能耗、减小了环境污染,有助于提高整体的经济效益,同时也为后续利用代谢工程进一步改造谷氨酸棒杆菌,并将其应用于更广泛的氨基酸、有机酸联合生产奠定了基础。     

不同添加物对L-色氨酸补料分批发酵的影响

以谷氨酸棒杆菌TQ2223(Phe^- Tyr^- 5MT^r SG^r 5FT^r CIN^r)为供试菌株，研究了在L-色氨酸低糖流加发酵过程中分别补加(NH4)2SO4、玉米浆及L-苯丙氨酸、L-酪氨酸对发酵的影响，结果表明：在发酵中期分次添加上述物质可以使色氨酸的产酸率最高达到12．1g／L。     

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.     

降低发酵热高峰值的高产谷氨酸发酵工艺研究

在夏季高温气候时,谷氨酸发酵温度容易失控,发酵产率低,针对这一现象,研究了降低发酵热高峰值的高产谷氨酸工艺。通过采用了二次接种异步发酵方法,降低发酵过程中发酵热高峰值,使发酵温度容易控制,并提高了谷氨酸发酵产率,试验中的单罐谷氨酸产量和糖酸转化率比一次接种同步发酵分别提高了22.26%和2.70%。     

γ-聚谷氨酸的絮凝活性研究

利用枯草芽孢杆菌通过发酵生产得到γ-聚谷氨酸,再经过提取纯化得到纯品.γ-聚谷氨酸作为一种新型的微生物絮凝剂,具有用量少、无污染等优点.通过研究表明,最佳絮凝介质为1g/L的高岭土溶液,γ-聚谷氨酸的浓度为0.2 g/L时絮凝活性最好,最佳絮凝条件为自然pH值和室温,最佳的助凝离子是Cu2+,当Cu2+的浓度为0.2 mol/L时助凝效果最好,此外γ-PGA比聚丙烯酰胺具有更好的絮凝活性,对花园土的絮凝率能达到32.1%.     

柠檬酸钠对L-谷氨酸发酵代谢流迁移的影响

为更全面深入地理解细胞内谷氨酸代谢的调控机制,以黄色短杆菌GDK-9为供试菌株,应用MATLAB软件和代谢流分析方法,定量研究了添加柠檬酸钠后L-谷氨酸发酵中后期胞内的代谢流迁移.在L-谷氨酸发酵中后期添加3.0 g/L柠檬酸钠后.合成副产物L-丙氨酸和乳酸的代谢流量明显减少,分别降低了18.7%和27.4%,EMP途径和乙醛酸循环的代谢流分别减少了0.88和2.12,HMP途径的代谢流增加了0.88,而L-谷氨酸生物合成的代谢流从73.59增长至76.47,较未添加前提高了3.9%.添加柠檬酸钠能使关键节点发生代谢流迁移,提高L-谷氨酸合成中心代谢途径的代谢流量.     

腺苷发酵液中有机酸的代谢规律

选取了优化过程中典型的3种含有不同碳源的培养基配方(其中配方A中含有100g／L葡萄糖,配方B中含100g／L蔗糖,配方C中含100g／L蔗糖和10g／L谷氨酸),进行摇瓶发酵生产腺苷(AR),以测定发酵液的生化参数。通过研究发酵液中的有机酸与腺苷的积累在时序性上的代谢规律,在此基础上提出了通过增强TCA循环为手段以提高目的产物产量的观点,即TCA强化论假说。     

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.     

谷氨酸发酵溶氧研究（Ⅰ）

采用带溶氧电极的摇瓶对谷氨酸发酵过程进行研究,结果表明,只有对发酵过程(特别是生产期)的溶氧严加控制,才有可能得到谷氨酸高产。在装液量为30ml,摇床转速为160-180r/min,发酵中期溶氧水平8-10％时,谷氨酸产率6.56％,糖酸转化率55％。当采用pH和溶氧为标准补尿时,所得pH曲线及溶氧曲线不完全一致,但产酸率很接近,说明溶氧曲线至少可以作为补尿及判断发酵终点的依据之一。     

海洋来源真菌的曲酸发酵条件优化

为提高真菌Aspergillus sp.GXIMD02003的曲酸产量,本研究对其利用大米固体培养基发酵的条件进行优化,旨在获得成本低廉的曲酸原料,促进曲酸的工业化生产。研究采用单因素控制变量法考察最佳盐度和最佳发酵时间,通过HPLC法测定曲酸的产量。结果表明真菌Aspergillus sp.GXIMD02003产曲酸的最佳发酵条件为在2%海盐的大米固体培养基中发酵30 d,在此条件下1 000 g大米培养基能够发酵产生24.2 g曲酸。因此,海洋来源真菌Aspergillus sp.GXIMD02003可以作为曲酸的生产菌株,海盐浓度影响该菌株的曲酸代谢。     

发酵抑制物对树干毕赤酵母戊糖发酵的影响

研究了常见发酵抑制物(甲酸、醋酸和乙醇)对树干毕赤酵母(Pichia stipitis)P2生长和发酵木糖的影响.结果表明:树干毕赤酵母P2具有良好的抗发酵抑制物能力.当发酵液中含有4.0 g/L的醋酸时,树干毕赤酵母P2生长和发酵木糖情况良好;当发酵液中含有5.0g/L的甲酸时,树干毕赤酵母P2对木糖的利用率降低,但对酵母生长的影响并不明显;另外,树干毕赤酵母P2耐受乙醇的浓度约为40.0 g/L.     

基于实数编码遗传算法的发酵过程优化控制

针对谷氨酸发酵过程的复杂性,利用人工神经元网络建立了谷氨酸发酵过程的动态数学模型,并利用实数制编码的遗传算法,采用过程整体优化的思路,以发酵过程中糖转化为谷氨酸的转化率为优化目标对发酵过程的多个操作变量同时进行优化,得到各个操作变量的最优控制轨迹.考虑到发酵过程中流加操作的重要性,将流加操作开始和结束的时间作为控制变量进行了优化.与产酸率为优化目标的仿真结果比较表明,该方法使发酵过程转化率有很大提高,且产酸率也接近于后者的最优产酸率.     

丝瓜布固定化米根霉发酵生产L-乳酸

L-乳酸因其为生产绿色化学材料聚L-乳酸的原料而倍受重视．文中以米根霉As3．6462为菌种，玉米淀粉为原料，研究了用吸附固定米根霉发酵L等L酸．结果表明，相对聚乙烯醇、棉布，丝瓜布有更好的固定化效果．实验条件下，载体边长在8—10mm，载体用量为15mL／50mL种子培养基，玉米淀粉发酵L-乳酸产量为72—83g/L，连续发酵4批后产量基本稳定．丝瓜布固定化米根霉发酵L看L酸有良好的工业的应用前景．     

聚类综合算法对于谷氨酸发酵过程运行状态的识别

谷氨酸发酵过程中产品质量波动比较大,故障和误操作在早期不易被发现,结果易造成原料浪费与设备空转。针对谷氨酸发酵过程的实际生产情况,采取工况划分和工况识别的数据分析方法,获取不同的生产运行状态集合。同时,在完成工况划分后,对划分的故障状态进行识别,进而判断出引起生产故障的原因。通过仿真研究,验证了方法在运行状态识别方面的可行性。     

水稻恶苗病菌发酵赤霉素的研究

以水稻恶苗病菌（Ｇｉｂｂｅｒｅｌｌａ ｆｕｊｉｋｕｒｏｉ）“８７６３”作为出发菌株，经菌种分离纯化及发酵培养基的优化后发酵 ９ｄ，赤霉素的效价达到 ２．１９０ｇ／Ｌ，比原出发菌株提高了４．３％，获得了赤霉素的结晶。还研究了影响赤霉素发酵的多种因素，包括发酵培养基中主要原料的最佳用量，初始ｐＨ；通气量，以及添加氨基酸对产品效价的影响，对赤霉素发酵全过程的生化曲线分析表明；赤霉素合成过程中．经历了两次大量合成阶段，碳源是决定赤霉素效价高低的主要因素。