树干毕赤酵母连续发酵戊糖己糖生成酒精

以30g/L葡萄糖和15g/L木糖混合物为发酵底物,在工作体积约为1.5L的全混釜生物反应器中,对一株树干毕赤酵母驯化菌株P2进行了一级和二级连续发酵研究。结果表明,在一级连续发酵木糖、葡萄糖混合物中,当稀释率为0.06h-1时,酒精产率达到最大0.790g/(L·h),发酵溢出液中酒精浓度为13.16g/L,还原糖利用率仅为77.51%。在二级连续发酵木糖、葡萄糖混合物时,当底物流加速度约为60mL/h时,发酵液酒精浓度为13.23～14.85g/L,还原糖利用为83.23%～84.37%。     

分批补料合成纤维素酶扩大试验

研究了里氏木霉以纸浆为碳源分批补料制备纤维素酶。里氏木霉在10L发酵罐中以纸浆为碳源间歇式发酵合成纤维素酶,培养基中碳源浓度为15g/L时,滤纸酶活力、纤维二糖酶活力、酶产率和酶得率分别为2.15FPIU/mL、0.20IU/mL、16.3FPIU/(L·h)和143.3FPIU/g;碳源浓度提高到27.5g/L,采用分批补加碳源的方法,滤纸酶活力、纤维二糖酶活力、酶产率和每克纸浆酶得率分别为3.90FPIU/mL、0.35IU/mL、23.2FPIU/(L·h)和141.8FPIU。研究表明,提高培养基中碳源浓度,采用补料分批发酵技术,产酶时酶活力和酶产率随着培养基中碳源浓度的提高而提高,且保持酶得率不变,达到了降低产酶成本的目的。     

固定化增殖酵母糖蜜酒精连续发酵的研究

本研究采用海藻酸钙胶为载体,将糖蜜酒精酵母P396驯化株固定于2.5公升维型筛板生比反应器中,以甘蔗糖蜜为基质进行快速酒精连续发酵试验。证明该反应器能较好地解决CO_2滞留及CO_2与酒精对酵母发酵的抑制问题;探讨了该反应器连续发酵的动力学模型及发酵条件。发酵连续操作85天,平均产酒8.1×10~(-2)kg/L,平均生产能力1.5×10~(-2)kg/L·hr比游离细胞分批发酵效率提高17.4倍。     

巴氏毕赤酵母SMD1168表达人溶菌酶的发酵条件

研究用毕赤酵母SMD1168菌株(MutS,HIS4+)表达人溶菌酶(HLZ)的发酵条件。此菌株具有对胞外分泌的外源蛋白不降解、对反应器氧传递效率的限制不敏感的特性,有利于在常规反应器条件下的过程放大。在培养基中添加复合维生素,在流加甲醇溶液中添加山梨醇或甘露醇可维持细胞正常的生长和代谢,并表达高活性的HLZ。采用恒溶解氧的方式流加甘油溶液以提高细胞密度,在一段时间内使细胞处于碳源半饥饿状态后,使用恒速流加甲醇溶液诱导HLZ表达。HLZ的体积生成速率达到9.6mg/(L·h)左右,上清液中HLZ的含量约为1.6g/L,发酵周期为110h。     

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%.     

蛹虫草液体发酵条件的研究

通过单因子筛选和正交试验 ,对蛹虫草发酵条件进行研究 .试验结果表明 ,蛹虫草发酵的适宜培养基组成为 :蔗糖 5 .0 % ,玉米浆 3.0 % ,酵母膏 0 .5 % ,MgSO4 ·7H2 O 0 .0 5 % ,KH2 PO40 .0 5 % ;适宜的培养条件为 :发酵初始pH 7.0 ,发酵温度 2 5℃ ,发酵周期 6d .采用优化的培养基及适宜的培养条件进行摇瓶发酵 ,干菌体产量和生长速率分别可达 4 1.1g/L和 0 .2 8g/L·h .     

产聚β-羟基丁酸芽孢杆菌的拉曼光谱快速筛选研究

【目的】探索快速筛选产生物塑料聚β-羟基丁酸(PHB)芽孢杆菌的光学手段,以期筛选到以葡萄糖或蔗糖为发酵底物的高产PHB优良菌株。【方法】应用拉曼光镊技术快速收集分离株的单个细胞拉曼光谱,分析其光谱特征。【结果】基于拉曼光谱特征峰可快速辨别细胞类型和细胞PHB含量,菌落细胞的PHB拉曼信号强度与菌株的PHB发酵能力有相关性;从不同土壤样品中分离的菌株,45%以上具有产PHB的能力,其中S-C-2菌株在3%蔗糖下PHB最大产量为5.27g/L,PHB占细胞干重70%;拉曼光谱监测发酵过程显示,不同发酵阶段发酵液的PHB总含量与单个芽孢杆菌细胞1732cm~(-1)峰的平均信号强度线性相关。【结论】拉曼光谱可以简单快速分选产PHB的芽孢杆菌,实时监测PHB发酵进程。     

乙醇补料对法夫酵母发酵产虾青素的促进效果

将法夫酵母(Phaffia rhodozyma)JMU-MVP14菌株在7 L发酵罐中进行培养,考察在不同葡萄糖质量浓度条件下,补加乙醇对法夫酵母JMU-MVP14菌株的生长和虾青素合成的影响。结果表明:低糖质量浓度下(20 g/L),恒定乙醇浓度发酵明显提高虾青素产量和细胞产率,与分批发酵相比,虾青素产量和细胞产率分别提高了27%和40%,分别达到102.8 mg/L和5.9 mg/g;中糖质量浓度下(30 g/L),恒定乙醇浓度发酵,得到较高的虾青素产量为118.4 mg/L,与分批发酵相比提高了34%;高糖质量浓度下(60 g/L),发酵得到较高虾青素产量为280.6 mg/L,是低糖质量浓度培养下虾青素产量的3.5倍,恒定乙醇发酵与分批发酵相比,生物量和虾青素产量均有显著降低。     

利用响应面法优化聚羟基丁酸混菌发酵培养基

优良的发酵培养基可明显提高PHB的产量和降低其生产成本。本研究借助Design Expect 8.0.6软件,采用Plackett-Burman试验设计法及响应面法,对二元菌混合发酵产PHB的培养基成分进行了优化。首先利用Plackett-Burman试验设计筛选出影响PHB产量的主要因素,实验结果表明,蛋白胨、Mg SO4·7H2O和可溶性淀粉的浓度对PHB的产量贡献较大;然后通过最陡爬坡实验逼近最大响应区域;最后利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法进行回归,确定了3个主要因素的最佳浓度:蛋白胨17 g/L,Mg SO4·7H2O 0.4 g/L,可溶性淀粉39 g/L。在此优化条件下PHB产量的实验值达到7.668 g/L,与模型理论值(7.780 g/L)非常接近,是单因素试验PHB产量最大值(3.566 g/L)的2.15倍。上述研究结果为后续放大试验提供了理论基础,对PHB的工业化生产具有重要的参考价值。     

小熊猫粪便中纤维素降解菌株的筛选、基因改造及生物合成聚羟基丁酸酯条件的优化

为了发掘能够利用纤维素生产聚羟基丁酸酯(PHB)的菌种并获得最佳的发酵条件,用刚果红染色法从小熊猫粪便中筛选出具有纤维素降解能力的菌株,利用基因工程技术,将其改造为PHB生产菌株,利用响应面法,确定菌株发酵合成PHB的最优条件.经过透明圈检测和纤维素酶活力测定,分离获得1株可高效降解纤维素的细菌,结合形态学观察、生理生...     

利用均匀设计和MATLAB软件优化L-异亮氨酸发酵条件

采用均匀设计法考查了L 异亮氨酸生产菌黄色短杆菌Brevibacteriumflavum的种子培养基和发酵培养基中几种主要成分对L 异亮氨酸发酵的影响,通过MATLAB软件分析获得最佳种子培养基和发酵培养基配比,在此条件下该菌株可产L 异亮氨酸15 1g/L。     

采用均匀设计方法提高光合细菌菌体类胡萝卜素含量的研究

为了提高光合细菌沼泽红假单胞菌B .9菌株菌体的类胡萝卜素的含量 ,应用均匀设计的方法 ,对B .9菌株培养基组成进行了优化 ,得到的优化条件为 :丙酸钠 1.0g/L ,乙酸钠 1.1g/L ,麸皮 0 .7g/L ,(NH4 ) 2 HPO4 1.2g/L ,ZnSO4 ·7H2 O 5mg/L ,MnSO4 ·H2 O 0 .4mg/L ,MnSO4 ·7H2 O 135mg/L ,CoCl2 ·6H2 O 3mg/L ,FeCl3 ·6H2 O 10mg/L。将色素提纯后菌体色素含量比原培养基菌体色素含量提高 16 1%。     

发酵法生产银耳孢子多糖放大过程的工艺研究

本文报道了银耳孢子多糖产生菌株 TS907·5继摇瓶发酵条件研究后所进行的700L 和2500L 通用发酵罐放大试验及其互艺条件的研究结果。试验表明,提高底物葡萄糖浓度和供氧强度的合理控制对提高银耳孢子多糖的累积量非常重要。在所获得的工艺条件下,2300L 发酵罐稳产试验的银耳孢子多糖产率平均可达12g/L,最高18.7g/L。发酵液中银耳孢子多糖的提取收效平均为8.33g/L 最高可达20.0g/L。银耳孢子多糖粉质量符合食品企业标准 Q/CYD03—92。本文也对试验结果进行了分析与讨论。     

林可霉素菌种选育及摇瓶培养基的优化

以林可霉素生产菌L10-18林可链霉菌(Streptomyces linloinensis)为出发菌株,采用紫外线(UV)、甲基磺酸乙酯(EMS)进行双重复合诱变处理,以终点产物林可霉素的产率为选择压力进行菌株筛选,结果表明,诱变得到的林可霉素抗性突变株L13-6-3发酵水平比出发菌株提高14.1%.再经过培养基优化,其组成为葡萄糖12 g/L,豆饼粉3.0 g/L,(NH_4)_2S0_40.6 g/L,玉米浆0.2 g/L的条件下,诱变菌株发酵水平再提高5.2%.     

活性污泥处理高浓度基质发酵产氢条件的优化

以蔗糖为基质模拟有机废水,通过对活性污泥的梯度驯化,提高了活性污泥对高糖溶液的代谢能力与产氢能力,在此基础上对其产氢条件进行优化.优化后发酵条件为厌氧发酵温度36 ℃,初始pH值5.0,蔗糖90 g/L,玉米浆8 mL/L,FeSO4·7H2O 20 mg/L,MgCl2·6H2O 10 mg/L,K2HPO41.0 g/L.优化后的活性污泥平均产氢速率达到565 mL/(L·h),比优化前提高了223%;比产氢率为3.04 mol/mol,比优化前提高了30%.提出了有机氮与生长因子同步添加的高效廉价培养基方案,为活性污泥厌氧发酵生物制氢技术的工业化奠定了基础.     

真养产碱杆菌H16合成聚-β-羟基丁酸酯的培养基优化

对真养产碱杆菌(Ralstonia eutropha)H16累积聚-β-羟基丁酸酯(PHB)的发酵培养基组成进行了优化.在单因素实验的基础上,采用Plackett-Burman设计确定了碳源浓度和碳氮质量比两个显著影响真养产碱杆菌生长和累积PHB的因素.通过响应面设计法获得最优发酵培养基组成为:葡萄糖28.8 g/L,酵母粉0.2 g/L,碳氮质量比5,KH2PO4 1.0 g/L,Na2HPO4 0.3 g/L,MgSO4 1.0 g/L,CaCl2 0.1 g/L,ZnSO4 0.65 mg/L,FeSO4 0.1 mg/L,(NH4)6Mo7O240.3 mg/L,H3BO30.3 mg/L,pH 7.0.在此最优发酵条件下,细胞干质量浓度达到16.1 g/L,PHB的质量浓度达到7.9 g/L,糖对细胞的转化率为64%,对PHB的转化率为32%.     

用响应面分析法优化胞外多糖的发酵工艺

采用响应面分析方法对发酵培养的蔗糖质量分数、接种量和pH等条件进行优化.优选得到较佳的发酵工艺条件:蔗糖4%～5%,pH6 5～8,接种量10%左右.摇瓶发酵胞外多糖的产量22 6g/L,蔗糖转化率45%,产品黏度2 01Pa·s.30L生物反应器放大发酵的实验结果产胶30g/L,产品黏度4 6Pa·s.     

吡咯喹啉醌生产菌的发酵条件优化

对一株产吡咯喹啉醌(PQQ)假单胞杆菌Pseudomonas 0813的发酵条件进行了优化,通过单因素试验确定碳源、氮源及无机盐成分,之后用正交试验法优化各成分配比,考察了发酵温度、初始pH值和转速对该菌产PQQ的影响。结果表明,最优的培养基配方为：酵母粉5g/mL、蛋白胨1g/mL、KH₂PO₄ 0.5g/mL;最适的发酵条件为：发酵温度30℃、初始pH 6.5、发酵转速150r/min。在此条件下,Pseudomonas0813菌株在250mL体系摇瓶发酵中的PQQ产量为448mg/L,在1.5L体系发酵罐扩大培养后的最高产量可达 695.mg/L,这是目前报道未经优化或基因改造菌株的较高产量。     

溶氧对丙酮酸发酵的影响

采用实验室选育的高产丙酮酸菌株TorulopsisglabrataTPl9,在3种供氧方式下,研究了5L发酵罐上的丙酮酸发酵过程,比较了3种供氧方式下丙酮酸发酵、菌体生长、葡萄糖消耗和副产物的生成。发酵48h丙酮酸最高产量为65.1g·L-1;转化率为58.6%,生产强度为1.35g·L-1·h-1。     

厌氧氨氧化菌混培物的培养及上流式厌氧污泥床反应器运行

采用污泥混合接种的方法,利用UASB(厌氧污泥床)反应器完成了厌氧氨氧化混培菌的培养与驯化并启动了实验室规模的厌氧氨氧化反应器。当含氮模拟废水进水氨氮浓度和亚硝氮浓度分别为3～5mmol/L和4～6mmol/L,进水氨氮、亚硝氮的容积负荷分别为2mmol/(L·d)和2.5mmol/(L·d),氨氮、亚硝氮的最大去除率分别可达63%和78%。对UASB反应器工艺运行条件的研究表明:厌氧氨氧化反应的最适pH为7.5,最适反应温度为35°C。厌氧氨氧化反应速率与亚硝氮浓度有关,当亚硝氮浓度大于10mmol/L时对厌氧氨氧化反应具有明显的抑制作用。