Fe2+和Fe3+对大肠杆菌DH5α及其耐乙酸突变株生长及乙酸生成的影响

Fe^2＋和Fe^3＋对E．coli DH5α及其耐乙酸突变株DAl9的代谢有较大影响。在以葡萄糖为碳源的基本培养基中,添加Fe^2＋或Fe^3＋后DH5α生长改善,菌体浓度增加,菌体得率（YX／G）提高,但同时产乙酸量也大为增加,且在添加Fe^2＋后增加更多,然而其单位菌体的产乙酸量（YA／X）降低。DAl9在添加Fe^2＋或Fe^3＋后生长改善,YX／G提高,同时产乙酸大大减少,YA／X和乙酸得率（YA/G）大大降低。DAl9的生长还与Fe^2＋的添加时间有关,在培养过程中添加Fe^2＋越早,细胞浓度和YX／G增加的幅度越大,同时产乙酸、YA／X及YA／G下降的幅度也越大;在12h及其之后添加对DAl9生长没有明显影响。DH5α和DAl9在添加Fe^2＋后生长改善的效果比Fe^3＋明显。     

大肠杆菌乙酸代谢突变株的培养和外源基因表达

大肠杆菌JL3是JM101经诱变和连续培养所选育到的乙酸耐受性突变株，JL3在复合培养基中产生的乙酸比JM101少，菌体对葡萄糖的得率（YX／S）增加，在基本培养基M中连续培养，最大菌体得率（YG）增大，维持系数（m)降低，存在外源乙酸时，JL3对葡萄糖亲和性增加，显示较强的生长优势，在含有10g/L乙酸钠的复合培养基中，JL3／pUC19的β－半乳糖苷酶比活比JM101／PUC19提高30％。     

大肠杆菌DH5α及其耐乙酸突变株DA19在碳源限制培养基中乙酸的积累

在碳源限制的基本培养基和复合培养基中分别对大肠杆菌DH5α及其耐乙酸突变株DA19进行分批培养,两者在复合培养基中的乙酸产量均明显高于基本培养基,相同培养基中DH5α的乙酸产量高于DA19。基本培养基中分批培养的物料衡算显示:DH5α通过三羧酸(TCA)循环和呼吸链提供能量的葡萄糖低于DA19,通过乙酸形成途径的量则增加,表明DA19的TCA循环或电子传递链氧化能力有所提高,而DH5α的TCA循环或电子传递链的能力限制使更多的葡萄糖通过形成乙酸来提供能量。能量需求的计算结果表明:在碳源限制的复合培养基中,有机氮源的异化代谢提供了部分能量,在丙氨酸和谷氨酸为碳氮源的基本培养基中的分批培养也表明氨基酸的异化代谢对乙酸产生的影响。     

乙酸对1，3-丙二醇发酵的影响

考察了克雷伯氏菌发酵生产1,3-丙二醇过程中，乙酸对发酵过程的影响。结果表明，在发酵初始培养基中加入微量的乙酸能够提高1，3－丙二醇的产量，但乙酸的添加会影响菌体生长，造成发酵液的菌体吸光度A下降。通过实验确定了乙酸的最优添加质量浓度为0.6g/L，此时1,3-丙二醇质量浓度为8.46g/L，转化率为0.62；在此浓度乙酸初始培养基中添加1.2g/L葡萄糖作为辅助底物将甘油转化率提高到0.66。     

类人胶原蛋白基因工程菌诱导后比生长速率优化

目的优化类人胶原蛋白基因工程菌高温诱导后的比生长速率。方法通过分析不同比生长速率下发酵液中菌体浓度、类人胶原蛋白浓度、细胞得率系数(YX/S)、产物得率系数(YP/S)的变化,确定诱导后的最佳比生长速率。结果当比生长速率为0.04～0.05h-1,细胞浓度和类人胶原蛋白的浓度分别可达69.5g/L(DCW)和13.8g/L。结论诱导后的比生长速率对细胞生长、类人胶原蛋白的合成均产生显著性影响。     

基因工程菌Pichia pastoris连续培养的生长及抑制动力学

在同一稀释率μ（μ＝0．14h^-1）下用不同浓度的甘油流加进行连续培养,研究甘油浓度对基因工程菌毕赤酵母（Pichia pastori）生长的影响。结果表明甘油浓度对细胞生物量（DCW和WCW）、底物得率系数（Yx/s）、底物比消耗速率（qs）、呼吸熵（RQ）与二氧化碳释放率（CER）都有影响,在低甘油残留浓度（＜63．3g／L）下,甘油是激活剂,菌体生长符合Monod方程,Ks＝19．62g／L,甘油激活常数Ka＝19．45g／L;而在高甘油残留浓度（＞63．3g/L）下甘油是抑制剂,菌体生长特征符合Haldance方程,Ks＝0．014g／L,K1=156．67g／L。毕赤酵母生长的甘油抑制浓度为55．2g／L。     

同型产乙酸菌株CA3及其发酵葡萄糖产乙酸条件优化

 同型产乙酸菌纯培养物的获得,可为研究其在厌氧生物处理系统中的生理生态功能以及生产化工溶剂乙酸提供种质资源。以CO₂为碳源,采用改良Hungate厌氧技术,从厌氧活性污泥中分离得到一株同型产乙酸菌CA3。该菌株为严格厌氧,卵形,G⁺,可利用H₂/CO₂产乙酸,也能发酵葡萄糖、果糖等产生乙酸。16SrRNA基因序列比对及系统发育树构建结果表明,CA3隶属Blautia sp.。菌株CA3能在20~45℃的温度范围内生长,最适生长温度为35℃,最适初始pH值为8.0。在最适条件下,菌株CA3利用H₂/CO₂产乙酸速率可达8.92mg/(L·h);以酵母粉作为氮源发酵葡萄糖时,发酵体系的乙酸浓度可达1370mg/L。     

大肠杆菌乙酸耐受株的代谢流分布

通过在基本培养基中的连续培养，比较了大肠杆菌耐乙酸突变株JL3碳源基本代谢流量分布与出发株JM101的差异，发现随比生长速率的增大，两者进入磷酸戊糖途径的碳流增加，进入三碳羧环的碳流减少。在相同的比生长速率下，突变株JL3中分配于磷酸戊糖途径的碳流所占比例高于JM101，在比生长速率0．626h^-1时，JL3进入磷酸戊糖途径的 占摄入碳流的33．2％，而JM101只占9．0％。计算得到J3力JM101关于ATP的最大菌体得率为10．2g/mol和5．68g／mol，维持系数为64．5mmol/(g.h)和82．3mmol/(kg.h），表明JL3的能量代谢效率高于JM101。     

重组大肠杆菌W3110（pEC901）培养过程中乙酸生成规律的研究

研究了重组大肠杆菌Ｗ３１１０（ｐＥＣ９０１）及其宿主菌在分批及连续培养中，主要糖代谢产物乙酸的生成规律。发现在分批培养过程中，乙酸主要在对数生长期产生，并当葡萄糖Ｇｌｃ耗尽时，菌体可以利用生成的乙酸作为碳源。乙酸的积累随葡萄糖初始浓度的增大而增加。以葡萄糖为限制性基质的连续培养结果表明，当比生长速率μ〉０．３３６ｈ＾－１，菌体开始产生乙酸，并且其比生成速率随着μ增大而增大，研究所得的这些规律有利于     

粪产碱杆菌青霉素酰化酶在枯草芽孢杆菌中的表达优化

在5L发酵罐中进行了表达粪产碱杆菌青霉素G酰化酶的重组枯草杆菌WB600(pMA5)的发酵研究。实验表明，发酵液中的葡萄糖浓度和菌体产酶能力密切相关，维持低葡萄糖水平，可以提高枯草杆菌WB600(pMA5)青霉素G酰化酶的合成能力。采用混合碳源进行发酵，在生长阶段流加葡萄糖，并维持低浓度，在发酵12h菌体浓度达到约13．8g／L时停止流加葡萄糖，使茵体利用发酵液中的可溶性淀粉作为碳源，避免葡萄糖的代谢副产物对茵体产酶能力的抑制，青霉素G酰化酶的表达水平从原来的55u／L提高到582u／L。     

玉米浆用量、渗透压和耗糖速率对甘油发酵的影响

Candida krusei发酵生产甘油过程中,菌体生长由玉米浆限制,菌体对玉米浆的得率为1．63g/g,培养其中玉米浆浓度相同时,增加渗透压或通过流加补料限制生长阶段的菌体生长,可使甘油生产阶段的比耗糖速率减慢,比耗糖速率保持在不很高的水平,可以因消耗的葡萄糖用于生长,维持,甘油和副产物形成所占比例的变化而提高甘油得率。     

重组大肠杆菌发酵生产核酸疫苗的初步研究

初步摸索大肠杆菌DH 5α生产核酸疫苗的发酵条件。通过均匀试验设计确定,当胰蛋白胨与酵母粉的质量比为1∶1.2,并且磷酸盐的加量较大时菌体的质粒产量较高。在菌体生长刚进入对数生长期时采用指数式流加葡萄糖与采用恒速流加葡萄糖,菌体得率相同,而产物收率前者高于后者。在菌体生长进入平稳期时将温度由37°C升高到42°C,在菌体密度没有改变的情况下,质粒产量得到提高,达到75 m g/L。     

Alcaligenes sp.CGMCC2428产威兰胶的分批发酵动力学模型

利用分批发酵研究Alcaligenes sp. CGMCC2428产微生物多糖威兰胶的合成特性,结果表明威兰胶的合成和菌体生长模型为部分偶联型. 菌体和威兰胶质量浓度分别达到3.30和26.50g/L, 威兰胶对细胞干质量得率系数(YP/X)为8.20. 根据分批发酵实验结果采用Logistic方程、Luedeking-Piret方程和Luedeking-Piret相似方程,得到了描述Alcaligenes sp. CGMCC2428生长、威兰胶以及葡萄糖底物消耗分批发酵动力学模型.同时改变初始葡萄糖质量浓度,实验数据与模型预测值进行了比较拟合,平均相对误差小于10%,表现出很好的适用性.     

一株优选酿酒酵母增殖培养条件优化及发酵动力学模型的构建

为实现酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的高密度发酵及在奶啤生产中的应用,对一株来源于新疆传统发酵驼乳中的酿酒酵母TR2生长所需的增殖因子与培养条件进行研究,并建立该菌株的发酵动力学模型。采用单因素实验对培养基中的碳源、氮源以及无机盐的种类与浓度进行筛选,通过响应面试验与正交试验的方法分别优化该菌的培养基成分和发酵条件,采用Matlab软件对该菌株菌体生长和葡萄糖消耗动力学模型分别进行非线性拟合。结果表明,优化培养基配方为葡萄糖53.4g/L、蛋白胨21.5g/L、酵母膏10g/L、磷酸二氢钾2.98g/L,在初始pH值为5.0、摇床转速150r/min、接种量体积分数5%、装液量60mL的条件下28℃发酵16h,细胞数量可达到6.64×10⁸CFU/mL,其菌体生长和葡萄糖消耗动力学模型的预测值与实验值能较好地拟合,拟合度分别为0.9973和0.9784,表明所建模型能较好反映该菌的分批发酵过程。     

葡萄糖对莱茵衣藻生长和产氢的影响

通过在莱茵衣藻的培养基中添加葡萄糖,考察了葡萄糖对莱茵衣藻生长及产氢的影响。结果表明,在Tris Acetate Phosphate (TAP)培养基中添加葡萄糖对莱茵衣藻生长有利,最佳葡萄糖浓度为03g/L,藻细胞数和叶绿素浓度分别提高了12.8％和16.4％。在产氢培养基中,添加葡萄糖对莱茵衣藻产氢也有促进作用,氢气产量提高了27％。     

厌氧活性污泥发酵制氢系统中的同型产乙酸菌及耗氢作用

 在对连续流搅拌槽式反应器(CSTR)发酵产氢系统中的活性污泥进行分子生物学分析,判断系统中有同型产乙酸菌存在的基础上,通过活性污泥的间歇培养试验,探讨了同型产乙酸作用对活性污泥发酵系统产氢效能的影响.结果表明,CSTR发酵产氢系统的活性污泥中,一种隶属真杆菌属(Eubacterium)的同型产乙酸菌在活性污泥微生物群落中达到了优势程度;以葡萄糖为底物时,同型产乙酸菌的耗氢代谢,可使厌氧活性污泥对葡萄糖的氢气转化率及产氢率分别降低31%和34%,耗氢速率可达0.33mmol/(g·d).     

丁酸甲烷发酵优势菌群的选育及其丁酸降解特性

选育以产氢产乙酸菌为优势的复合菌群,对于开发基于强化产氢产乙酸菌群功能作用的高效厌氧生物处理技术具有重要意义。研究表明,以厌氧折流板反应器中的厌氧活性污泥为出发菌群,通过丁酸盐培养基的定向培育,可选育到以降解丁酸的产氢产乙酸菌和产甲烷菌为优势的复合菌群。该菌群在初始pH 7.0、初始丁酸浓度9 319 mg/L和35℃等条件下,经过27 d的培养,其丁酸降解率达到95%,平均降解速率为39.2 mg/d,累积产气量为290 mL,丁酸的比产气速率达到3.95 mL/g,发酵气中的CH_4含量为61%,CO_2含量为22%。     

酵母粉质量浓度对德氏乳杆菌保加利亚亚种KLDS1.9201分批发酵动力学的影响

比较了德氏乳杆菌保加利亚亚种KLDS 1.9201在不同生长阶段的生长速率和产酸速率,分析了在乳清培养基中添加不同质量浓度酵母粉（0～20g/L）对该菌株分批发酵动力学参数的影响。结果表明：不论添加酵母粉与否,KLDS 1.9201的增殖速率和产酸速率均成正比例递增关系。随着酵母粉质量浓度提高到10g/L,KLDS 1.9201生长偶联期的持续时间由6 h缩短至4h,最高生长速率达到1.28g/L·h,在3h减速期内产生的乳酸量几乎占总产量的39％。但酵母粉添加量超过20g/L时对菌体生长反而有一定抑制作用。     

重组毕赤酵母发酵甘油制备α-葡聚糖酶的研究

【目的】考察甘油对组成型毕赤酵母（Pichiapastoris ）生长和α-葡聚糖酶表达量的影响。【方法】采用单因素实验法考察初始发酵培养基中甘油浓度、补料阶段甘油残留和通气量等对α-葡聚糖酶表达量的影响。【结果】发酵培养基中初始甘油浓度从50 g／L提高到150 g／L,菌体生长和α-葡聚糖酶表达量均未受到影响,继续提高到200 g／L时,α-葡聚糖酶表达量明显下降。补料过程甘油残留在0～5 g／L,菌体生长和α-葡聚糖酶表达量最佳,当甘油残留较多时,菌体生长和α-葡聚糖酶的表达量均受到影响。提高通气量有利于增加α-葡聚糖酶的表达量,发酵78 h为宜,在此条件下α-葡聚糖酶酶活力达1763 U。【结论】该工艺优化了以甘油作为碳源制备α-葡聚糖酶的发酵条件,提高了α-葡聚糖酶酶活力,为大规模生产α-葡聚糖酶奠定了基础。     

不同浓度乙酸钠对耐乙酸大肠杆菌DA19蛋白质组学的影响

对耐乙酸大肠杆菌DA19在含有不同浓度乙酸钠的氮源限制基本培养基中进行了连续培养,并利用双向凝胶电泳方法分离了稳态时菌体蛋白,再利用质谱方法对表达水平存在差异的蛋白进行了鉴定.结果表明:添加外源乙酸钠使得生物素羧基载体蛋白亚基、天冬氨酸半醛脱氢酶、巯基过氧化物酶、YgiW蛋白、外膜孔蛋白OmpC和假想蛋白等表达水平增加;而50S核糖体蛋白L9、果糖1,6-二磷酸醛缩酶、ATP合成酶α亚基和结合转移蛋白Tra T表达水平减低.由此推测,生物素羧基载体蛋白亚基、天冬氨酸-β-半醛脱氢酶、巯基过氧化物酶、YgiW蛋白和外膜孔蛋白OmpC等与大肠杆菌DA19的乙酸耐受力提高相关.