海洋细菌THN1发酵产右旋糖酐酶的条件优化及酶学性质研究

为提高海洋细菌THN1产右旋糖酐酶的能力，本研究利用单因素试验和响应面试验对菌株THN1的发酵条件进行优化，并探究菌株THN1右旋糖酐酶的酶学性质。优化结果表明，菌株THN1的最佳产酶条件为麸皮5 g/L、胰蛋白胨20 g/L、NaCl 10 g/L、右旋糖酐T20 5 g/L，陈海水配置，pH值为8.2，30℃培养24 h。在此条件下，菌株THN1的发酵液酶活力达到3.71 U/mL，是优化前（初始酶活力为0.12 U/mL）的31倍。酶学性质分析表明，右旋糖酐酶的最适反应温度为40℃，在30℃条件下放置5 h酶活力基本保持稳定；最适反应pH值为7.5，在pH值为5.0-9.0的条件下相对酶活力能保持50%以上。本研究成果可为缩短右旋糖酐酶生产周期和降低成本提供数据支撑，并认为菌株THN1右旋糖酐酶在口腔护理方面具有良好的应用潜力。     

产褐藻胶裂解酶菌株的筛选及发酵条件优化

为进一步探索高产褐藻胶裂解酶菌株,促进其工业化应用,以褐藻酸钠为唯一碳源筛选培养基,从鲍鱼内脏中筛选出一株高产褐藻胶裂解酶菌株B4,通过形态学观察和系统发育分析,鉴定为弧菌属细菌Vibrio sp.B4。通过单因素实验对B4菌株的发酵条件和发酵培养基进行优化,获得发酵培养基的最适碳源为褐藻酸钠10g/L,最适氮源为(NH4)2SO410g/L,最适发酵条件为温度30℃,接种量1%,培养基初始pH 6.0。在单因素实验的基础上,通过Plackett-Burman(PB)筛选出3个影响产酶活力的显著因素:(NH4)2SO4浓度、pH、接种量。通过响应面进一步分析优化,得到最佳的发酵培养基为褐藻酸钠10g/L,(NH_4)_2SO_4 10.91g/L,NaCl 10g/L,KH_2PO_4 1g/L,MgSO4·7H2O 0.5g/L,CaCl_2 0.2g/L,FeSO_4·7H_2O 0.02g/L,最佳发酵条件为温度30℃,接种量1.1%,起始pH 6.07。在最佳培养条件下,褐藻胶裂解酶活力可达19.09U/mL,比基础培养条件下提高了3.67倍。该菌经过产酶发酵条件的优化,酶活力得到较大幅度的提高,且其发酵产酶时间短,可为褐藻胶裂解酶的进一步研究应用提供参考。     

氧化葡萄糖酸杆菌的选育及其发酵条件优化

目的 提高氧化葡萄糖酸杆菌的生物量.方法 采用紫外诱变育种、梯度平板半理性设计筛选、单因素实验进行培养条件优化、2 L发酵罐内进行补料培养.结果 筛选到了一株生物量高产菌株,命名为Gouv2007,其生物量比原始菌株提高了11.2%,脱氢酶比酶活与原始菌株持平,培养时间缩短了6 h.该菌生长的最佳碳源为山梨醇,氮源为酵母粉,无机离子为硫酸镬和磷酸氢二钾;最佳培养条件为:培养温度28℃,500 mL烧瓶装液量100 mL、摇床转速200 r/min、培养基的初始pH自然.在最佳条件下培养,其生物量为1.34 g/L,比原始菌株提高了50.6%,脱氢酶比酶活有所提高.在2 L发酵罐内补料培养,其生物量达到了5.58 g/L.结论 通过紫外诱变育种和条件优化提高了该菌的生物量,并在发酵罐内进行了小试.     

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。     

高产乳酸菌株的筛选、鉴定及发酵条件研究

以西双版纳传统腌制品为研究对象,采用MRS培养基对菌株进行分离和纯化,并通过形态学观察和分子生物学方法进行鉴定.通过溶钙圈法和EDTA滴定法筛选出产乳酸能力强的菌株,并对该菌株的发酵条件进行研究.结果表明,通过筛选试验从腌制品中筛选得到一株高产乳酸的菌株XSBN-4,经鉴定为植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum),该菌株最适生长条件为36℃,并且葡萄糖和CaCO₃的添加量应分别低150、20 g/L.产乳酸最佳发酵条件pH为5.5,发酵温度42℃,发酵时间51 h,乳酸浓度为(84.51±1.33)g/L,产率为(4.51±0.06)g/L/h,残糖量为(0.83±0.03)%,糖酸转化率为(84.51±1.33)%.菌株XSBN-4具有较强产乳酸能力,可作为乳酸发酵的候选菌株.     

发酵木糖高产乙醇树干毕赤酵母菌株的Co60诱变选育

【目的】选育能够利用木糖高产乙醇的酵母菌株。【方法】采用Co60诱变树干毕赤酵母(Pichia stipitis),筛选乙醇产量高的突变菌株,并对原始菌株、突变菌株的生长发酵特性和两个菌株对高浓度木糖、乙醇的耐受性进行比较。【结果】在YPX培养基上筛选获得1株能够高效发酵木糖的突变菌株1K-9。该菌株在50mL 15%FM发酵84h,发酵液乙醇含量最高达(51.034±0.112)g/L,比原始菌株提高10.05%;在500mL 15%FM发酵96h,乙醇含量最高达(51.390±0.119)g/L;在500mL 20%FM发酵156h,乙醇含量最高达(52.496±0.513)g/L。菌株1K-9在HSM培养基或含4%~5%乙醇的YPX培养基中生长良好,在含6%~7%乙醇的YPX培养基中生长缓慢。【结论】Co60诱变对于树干毕赤酵母(Pichia stipitis)菌株是有效的,能选育出木糖高产乙醇酵母菌株1K-9。     

发酵耦合酶解高效制备右旋糖酐工艺研究

【目的】改进肠膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteriodes 31208）发酵蔗糖制备右旋糖酐的工艺,实现灵活控制分子量及高效制备右旋糖酐的目标。【方法】采用单因素实验法研究蔗糖浓度对蔗糖转化的影响,确定蔗糖流加工艺的各个参数,以及右旋糖酐酶添加耦合蔗糖流加的工艺条件。【结果】通过调控右旋糖酐酶添加工艺,可灵活控制右旋糖酐的分子量,无需再经酸水解及乙醇分级沉淀就可以得到不同分子量的右旋糖酐,节省无水乙醇的用量;且确定的最佳蔗糖流加工艺参数：初始蔗糖浓度为130 g／L,流加速度为12 g·L－1·h－1,起始流加时间为16 h。与蔗糖单批发酵结果相比,该工艺可使蔗糖转化效率提高约75％,特定分子量（5000～7500 Da）右旋糖酐浓度可达108 g／L,相应提高2．3倍,收率稳定在32％左右。【结论】该方法具有发酵易调控、高效和成本低的优点,对大规模生产右旋糖酐具有重要的参考价值和应用价值。     

龟裂链霉菌高产土霉素菌株的诱变筛选及其发酵条件

对出发菌株186-6冻存的孢子悬液进行了活化及复性,先后经过6轮筛选,获得1株高产菌株,命名为P-11.与186-6相比,高产菌株的发酵效价提高了20.75%.对高产菌株进行5次斜面传代,对其遗传特性进行考察,与原始效价相比,高产菌株的效价分别为99.8%,100.2%,98.5%,97.4%,96.6%,说明高产菌株的遗传稳定性良好.对高产菌株特性考察的结果表明:菌种纯度为98.4%,磷耐受性比原始菌株186#有很大提高.代谢参数研究表明,其前期代谢较186#菌株慢.对原发酵培养基进行优化,得到新配方:淀粉120g/L,黄豆饼粉15.5g/L,棉籽饼粉5g/L,CaCO315g/L,(NH4)2SO414.5g/L,NaCl 4.7g/L,玉米浆10g/L,KH2PO40.1g/L,消沫剂0.1g/L,CoCl 0.01g/L,淀粉酶0.12g/L.与原配方相比,土霉素发酵效价提高了25%左右.不同氨基酸对土霉素效价的影响结果表明:对提高土霉素效价起积极作用的3种氨基酸是Thr,Ser和Phe.     

贝莱斯芽孢杆菌BR-01菌株高产抗菌肽培养基的优化及其抗菌肽的鉴定

贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis) BR-01菌株对水稻细菌性条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xoc)具有较好的拮抗作用。为了提高该菌株的抗菌肽发酵产量和生防价值,对其产抗菌肽培养基进行了优化,并初步鉴定了其抗菌肽的成分。以B.velezensis BR-01菌株无菌发酵滤液对Xoc的抑菌圈直径为评价指标,从7种常见培养基中筛选出最适培养基,通过单因素试验优化初始培养基各组分含量和发酵条件,再利用Plackett-Burman (PB)试验筛选出影响发酵滤液抑菌活性的显著因素,运用响应面分析法获得最优发酵条件。利用PCR分析B.velezensis BR-01基因组中抗菌肽合成相关基因;使用液相色谱-质谱联用(Liquid Chromatography-Mass Spectrometer, LC-MS)技术鉴定其产生的抗菌肽。结果表明,B.velezensis BR-01菌株最佳抗菌肽培养基配方与发酵条件为麦芽糖11.89 g/L、酵母提取物13.54 g/L、NaCl 5 g/L、KH₂PO     

一株产普鲁兰酶细菌的分离鉴定及其发酵条件优化

从淀粉加工厂附近土壤中筛选得到一株普鲁兰酶高产菌株,编号为Z-13,其初始酶活达到5.7 U/mL.通过对此菌株的16S rDNA比对,以及生理生化鉴定,鉴定此菌株为克雷伯氏菌(Klebsiella variicola),通过发酵条件优化,确定最佳发酵产酶条件为:玉米淀粉1.5%,蛋白胨2.0%,KH2PO40.05%,MgSO4·7H2O 0.01%.装液量为70 L/250 L,培养基最初pH为6.0,发酵温度30℃,摇床转速200 r/min,发酵时间48 h,优化后菌株产普鲁兰酶的酶活高达67.8 U/mL,是优化前菌株产普鲁兰酶活性的11.89倍.     

高耐受性拜氏梭菌的离子束诱变选育

【目的】为了优化生物丁醇生产工艺,研究拜氏梭菌(Clostridium beijerinckii)对有毒物质的耐受性。【方法】利用常温等离子诱变技术选育获得1株突变株C.beijerinckii GZ-9,并通过摇瓶发酵对比原始菌株C.beijerinckii NCIMB 8052和突变株GZ-9对有毒物质的耐受性。【结果】NCIMB 8052在酚浓度为1.5g/L的发酵液中已不能生长,而GZ-9在酚浓度2.4g/L的发酵培养基中生长良好;当可溶性总酚浓度为1.5g/L时,实验总溶剂产量和丁醇产量分别达9.2g/L和6.5g/L。【结论】突变株GZ-9对未脱毒甘蔗渣酸解糖液中毒素物质的耐受性远高于原始菌株NCIMB 8052。     

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。     

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。     

产纤溶酶菌株的发酵条件优化

筛选了1株产纤溶酶能力较强的芽孢杆菌,对其液体发酵条件进行了优化,结果表明菌株产酶最佳的各组分质量浓度为木糖20 g/L,大豆蛋白胨30 g/L,Na2HPO41 g/L,MgSO41 g/L,CaCl20.1 g/L,吐温40为2 g/L.种龄16 h,接种量3%,发酵周期3 d,起始pH为7.0,摇床转速200 r/min,发酵温度37℃,在此条件下发酵液纤溶酶活性(相当尿激酶活力单位)高达862.2 U/mL.     

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.     

一株高温蛋白酶高产菌株产酶条件的优化

对一株高温蛋白酶高产菌株枯草芽孢杆菌BY25的发酵培养基组成与产酶条件进行了优化。正交试验结果显示培养基中各因子对产酶影响从高到低为:豆饼粉、葡萄糖、硫酸镁、麸皮、磷酸氢二钠、氯化钙。在此基础上进行培养基组成优化,将豆饼粉、麸皮混合氮源改为以豆饼粉为单一氮源进行蛋白酶发酵。单因素试验发现,在单一氮源培养条件下,培养基中各因子对产酶影响从高到低依次为:豆饼粉、葡萄糖、氯化钙、磷酸氢二钠。除微量氯化钙外,金属盐,尤其是金属硫酸盐的添加对产酶有显著抑制作用。此外,培养初始pH和培养时间对产酶有显著影响,接种量也有一定影响。通过绘制120 h产酶曲线发现,BY25产酶曲线为双峰,产酶曲线顶峰出现在发酵后72 h,优化后BY25发酵培养基各组分添加量为豆饼粉60 g/L、葡萄糖60 g/L、氯化钙 0.5 g/L、磷酸氢二钠 4 g/L,接种量为4.5%～5%,初始培养pH为8.0。优化产酶培养基和产酶条件后,发酵液酶活力可达到101.1 μmol/(min·mL)。     

一株链霉菌菌株选育及其抑菌活性物质研究

对链霉菌YH-2进行紫外、微波与硫酸二乙酯诱变,筛选出一株高产突变菌株YH-UV-2,并对其发酵条件进行了优化,结果表明菌株YH-UV-2最适发酵条件为:2%葡萄糖,1%酵母膏,0.05%K2HPO4.3H2O,0.05%NaCl,0.05%MgSO4.7H2O,0.001%FeSO4.7H2O,32℃,pH 7.6,接种量8%,菌株YH-UV-2的抑菌活性较原始菌株提高了30.41%。对菌株YH-UV-2所产抑菌物质的研究结果表明,该抗生素为多酚类化合物,热稳定性良好,pH≤8时稳定;经氯仿-甲醇提取得红褐色粗提物;MIC为68.3μg/mL。     

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。