大肠杆菌产L-酪氨酸发酵工艺优化

L-酪氨酸是一种重要的必需氨基酸,属于芳香族氨基酸,在医药、食品、化工中被广泛应用。该研究以基因工程菌大肠杆菌(Escherichia coli)TY03菌株为L-酪氨酸生产菌,通过单因素和响应面实验研究发酵过程中接种量、发酵温度、溶氧量、发酵pH值和发酵时间对L-酪氨酸产量的影响,确定适宜的发酵工艺。最终确定发酵过程中pH控制为6.8,溶氧31.2%,发酵温度35.8℃,在此条件下发酵24 h,L-酪氨酸产量最高达到42.0 g/L。该研究确定了菌株TY03产L-酪氨酸适宜的发酵工艺,同时为微生物发酵法生产L-酪氨酸提供了一定的理论基础。

黑曲霉发酵豆粕制备抗氧化肽研究

研究黑曲霉发酵豆粕制备大豆多肽的工艺条件及多肽的抗氧化性能,并考察多肽的分子质量。结果表明:在接种量为2%、发酵液pH6.0、底物质量浓度9g/100mL、发酵时间34h的条件下,所得发酵液中豆粕多肽的质量浓度最高,为3.38mg/mL。经凝胶层析分离后得到两个组分的大豆多肽(组分I和组分II)。大豆多肽清除DPPH自由基和羟自由基活性及对脂质过氧化反应产物的抑制作用与其质量浓度均呈现良好的线性关系,且组分I优于组分II。大豆多肽组分I和组分II的分子质量分别为675.58D和1625.54D。

菊芋原料同步糖化发酵生产丁二酸

对菊芋原料发酵生产丁二酸进行了研究,用Actinobacillus succinogenes和Aspergillusniger同步糖化发酵,发现同步糖化发酵效果优于糖化后再发酵,在同步糖化发酵过程中还原糖质量浓度始终保持在10～40 g/L,可以避免高浓度的还原糖对A.succinogenes的抑制。5 L搅拌罐中同步糖化补料分批发酵96 h产丁二酸98.2 g/L,对消耗糖产率95.4%,生产强度1.02g/（L.h）。

维生素对谷氨酸棒杆菌SYPS-062直接发酵合成L-丝氨酸的影响

研究了VB1,生物素,VB6,VB2,叶酸和VB12对一株谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)SYPS-062直接利用糖质原料发酵生产L-丝氨酸的影响,并且初步分析了这几种维生素对菌株SYPS-062发酵积累L-丝氨酸的调控机制。添加一定量的生物素,VB1和VB6表现出对L-丝氨酸积累分别为35%,28%和11%的促进;添加VB2实现了L-丝氨酸和生物量的等幅提高;而叶酸和VB12则通过促进菌株SYPS-062中1C单元循环的效率使L-丝氨酸的积累量分别提高了39%和82%,并且实现了产物转化率(YP/S)及单位细胞产率(YP/X)的显著提高。将6种维生素在其分别的最优浓度下复配,添加在发酵培养基中,结果发现发酵周期有6h左右的缩短,并且达到的最大生物量及L-丝氨酸的积累分别为11g/L和9.0g/L。

利用响应面法优化L-苏氨酸发酵条件

采用响应面设计方法对E.coli TRFC苏氨酸发酵培养基及培养条件进行了优化。用部分因子分析法研究了原始发酵培养基及培养条件对响应值的影响程度,发现蔗糖的质量浓度及接种量对苏氧酸产量的影响显著。利用最陡爬坡实验、中心旋转组合设计结合响应面分析确定了蔗糖的质量浓度及接种量(58.739 g/L,3.46%)。在优化条件下进行5L发酵罐实验,L-苏氨酸的产量达到121.20 g/L,比未优化条件下提高了12.43%。

水/有机溶剂双相体系中色氨酸合成酶酶法合成L-色氨酸

在水/有机溶剂双相体系中,利用重组大肠杆菌DM206[pET28a-trpBA/BL21(DE3)]色氨酸合成酶催化L-丝氨酸和吲哚合成了L-色氨酸.考察了有机溶剂、有机相乙酸乙酯体积分数、反应温度、水相pH、底物L-丝氨酸与吲哚摩尔比、底物L-丝氨酸浓度、表面活性剂和酶添加量对色氨酸合成酶酶活的影响.结果表明,酶法最佳转化条件为:有机相溶剂为乙酸乙酯,乙酸乙酯的体积分数为2.5%,反应温度为35oC,水相pH值为8,底物L-丝氨酸与吲哚的摩尔比为1:1.2,底物L-丝氨酸浓度为100mmol/L,吐温80的质量分数为0.4%,反应介质中酶的添加量为20g/L.在此条件下酶促反应2.5h,L-丝氨酸转化率可达95%.

溶氧对L-苏氨酸发酵的影响

探索溶氧对L-苏氨酸发酵过程的影响及其控制方法。通过摇瓶装液量试验、不同溶氧控制方式考察发酵过程中溶氧对L-苏氨酸合成的影响。采用补料分批发酵工艺发酵L-苏氨酸,利用氨基酸分析仪测定发酵液中L-苏氨酸的产量,通过10L罐补料分批发酵36h,产酸可达118.9g/L,糖酸转化率为47.6%。可以得出溶氧对L-苏氨酸生物合成有重要影响,并建立了最佳溶氧控制条件。

葡萄糖浓度对大肠杆菌发酵L-色氨酸的影响

利用30L自控发酵罐研究了大肠杆菌TRJTH0709产L-色氨酸的发酵工艺。考察了初始葡萄糖浓度和发酵过程中葡萄糖维持浓度对菌体比生长速率、质粒稳定性、乙酸含量、菌体生物量及L-色氨酸产量的影响。最终确定:初始葡萄糖浓度为20g/L,葡萄糖维持浓度采用葡萄糖限制流加培养方式。根据溶氧响应信号的特征反馈控制葡萄糖的流加速率,可将菌体比生长速率控制在较低水平,有效地减少了发酵过程中乙酸的产生及提高了质粒稳定性,实现了重组大肠杆菌的高密度培养,菌体生物量和L-色氨酸分别为50.21g/L和33.50g/L。

短乳杆菌生产γ-氨基丁酸培养基的优化

γ-氨基丁酸(GABA)也称氨酪酸,是一种重要的抑制性神经递质,它参与多种代谢活动,具有很高的生理活性。本实验采用单因素、正交设计和SAS响应面分析的方法对以MRS为基础的GABA发酵培养基进行了优化,确定了葡萄糖为最适碳源,黄豆粉和玉米浆为混合氮源,并确定了葡萄糖、黄豆粉和玉米浆的最佳发酵培养基添加量,使GABA产量达到了27.12g/L,比原始培养基的14.03g/L提高了93.30%。

利用响应面分析法优化醋酸菌AD_1的发酵条件

醋酸菌AD1是从腐烂的苹果中筛选出的,通过响应面分析法对其发酵条件进行了优化。考察了底物乙醇浓度对醋酸菌产酸的影响;借助于SAS软件,采用Plackett-Burman试验设计法及响应面分析法对发酵条件进行优化,确定了最佳发酵条件;优化后醋酸菌产酸量提高了47.18%。

发酵法生产D-乳酸的研究进展

从发酵菌种、发酵工艺等方面综述了发酵法生产D-乳酸的国内外研究现状,着重介绍了代谢工程在发酵产酸方面的应用,对今后的研究趋势进行了展望。

双底物指数流加和双阶段溶氧控制对谷氨酸棒状杆菌生产L-异亮氨酸的影响

为了实现L-异亮氨酸的高效生产,提高谷氨酸棒状杆菌YILW生产L-异亮氨酸的产量和生产强度,在详尽分析磷酸盐和玉米浆初始浓度对L-异亮氨酸发酵影响的基础上采用了双底物(玉米浆、磷酸盐)指数流加与双阶段溶氧相结合的控制策略进行L-异亮氨酸发酵。结果表明,最佳磷酸盐和玉米浆浓度分别为1.5 g/L和35 mL/L,此条件下分批补料发酵菌体生物量和L-异亮氨酸产量分别为27.66 g/L和25.89 g/L。在生长阶段进行双底物指数流加并结合双阶段溶氧控制,发酵60 h菌体生物量和L-异亮氨酸产量分别为32.29 g/L和31.32g/L,较优化前分别提高16.73%和20.97%。

基于模糊神经网络的发酵过程溶解氧预估控制

采用模糊逻辑学习算法建立 L -异亮氨酸发酵溶解氧的模糊间接预估规则 ,并利用模糊神经网络实现这些规则。该网络经过学习能对模糊规则的隶属函数进行自调整。仿真结果表明 ,按该模糊神经网络预估器进行预估控制 ,可节约发酵供氧能量 ,防止出现氧限制的情况 ,从而解决了常规控制难以解决的溶解氧控制问题。

利用固定化酵母细胞转化反式肉桂酸生产L-苯丙氨酸

研究了深红酵母（Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌａｒｕｂｒａ）的培养基成分、培养固定化及转化条件。实验表明最佳培养基成分（％）：葡萄糖０５，胰蛋白胨０５，酵母膏０５，磷酸二氢钾００５，ＬＰｈｅ００５，ｐＨ７０，３０℃，２０Ｌ发酵罐中培养１５～１７ｈ。最佳固定化条件为：用２５％卡拉胶包埋１８％的湿菌体。最佳转化条件为：１０％反式肉桂酸，４ｍｏｌ／Ｌ铵离子，ｐＨ１０５，３０℃。

补糖对丝氨酸摇瓶发酵产酸率的影响

在测定丝氨酸产生菌黄色短杆菌C -1 2摇瓶发酵生长曲线和糖代谢曲线的基础上 ,研究补糖对丝氨酸产酸率的影响 ,并确定摇瓶条件下最佳的补糖浓度、补糖时间及补糖种类。

谷氨酰胺发酵条件的研究

以黄色短杆菌ＳＧｒ和ＤＯＮｒ抗性菌株作为生产菌株，在１６升罐对产谷氨酰胺的发酵条件进行了研究。试验结果，产谷氨酰胺５．２２％，周期４４ｈ，转化率３３．３％。该变异菌株具有工业化开发的价值。

酵母细胞生物转化反式-肉桂酸生产L-苯丙氨酸的研究

据文献调查,搜集了国内可能相关的30株酵母,进行生物转化反式-肉桂酸(t-Ca) 生产L-苯丙氨酸 (L-Phe) 的微生物筛选研究,并对部分菌株生物转化能力,即苯丙氨酸解氨酶 (PAL,EC _(4、3、1、5) 活性水平进行了初步评估。筛选结果是:22株酵母具有转化 t-Ca 生成 L-Phe 的能力,转化率在2—67％范围。选出7株酵母研究在液体培养条件下细胞生长和PAL活性的时间过程关系,PAL 活性范围在 2.3—14.4x10^(-s)u/m g细胞干重。深红酵母 (Rhodotorularubra) AS2.166作为生物转化制备实经菌株,在静止细胞和固定化细胞批式反应条件下,结果获得L-Phe分离产率分别为42.0％,28.7％。

酶水解菊芋糖浆发酵生产琥珀酸的初步研究

用产菊粉酶的一株黑曲霉菌株进行产酶发酵条件和水解条件研究,在30℃,pH 6.0,摇床转速200 r/min,发酵时间为3 d的最适产酶条件下,酶活可以达到45.9 U/mL。以总糖含量为85.2 g/L的菊芋粉为初始底物,最适酶水解条件为温度50℃,加黑曲霉培养液的量为10%(v/v),水解12 h后,水解率达到99.6%。用此酶解液在5 L搅拌发酵罐中进行琥珀酸发酵,初始还原糖浓度53.5 g/L,36 h发酵产琥珀酸43.8 g/L,琥珀酸产率0.83 g/g,糖利用率99.0%,琥珀酸生产强度1.22 g/(L.h)。

微生物发酵法生产L-丝氨酸的研究

S112是经诱变获得的抗丝氨酸结构类似物和分解能力缺陷的突变株,丝氨酸产率是1 6g/l。摇瓶试验初糖50g/l,发酵37h时补糖40g/l,可有效提高产酸率50%左右。分批培养补氮试验表明补充氮源同时补糖与只补糖相比,产酸率差异不明显,说明丝氨酸产生菌产丝氨酸过程对氮源的需求不高。经发酵培养基氮源的筛选,认为10%鱼粉水解液是最优的。在7升发酵罐试验,没有补糖的情况下46h开始产丝氨酸,46、54、58、62、66和72h产酸率大致相同,为1 8g/l。

L-缬氨酸发酵生产的育种思路及发酵条件优化策略

L -缬氨酸在医药及饲料领域中有着广泛的用途 ,根据L 缬氨酸的生物合成途径及其代谢调节机制 ,利用代谢调控理论 ,重点阐述了L 缬氨酸生产菌的育种思路及培养条件的优化 ,为缬氨酸发酵生产提供理论指导。