限氧发酵生产缬氨酸工程菌株及发酵过程优化

VHY18是之前构建的可在限氧条件下高产缬氨酸的菌株,但在发酵过程中会大量积累琥珀酸和乙酸,生长活力也会显著衰退,限制其发酵性能。为此,该研究首先敲除了VHY18中丙酮酸氧化酶和乙酸激酶编码基因poxB和ackA,构建了VHY19,使乙酸浓度降低了43.7%。接着敲除了VHY19的苹果酸脱氢酶编码基因mdh,构建了VHY20,使琥珀酸浓度降低了50.8%。最后优化了VHY20的双阶段发酵工艺,主要摸索了限氧发酵阶段的供氧条件、2个阶段的转换时机及葡萄糖流加速率。优化后的VHY20双阶段发酵工艺为,发酵开始时先进行好氧发酵,14 h后将好氧发酵转换至限氧发酵,并将供氧条件设置为搅拌转速400 r/min、风量2 L/min,补糖速率控制在25 g/h。菌株和发酵过程优化后,缬氨酸产量为90.4 g/L,转化率为0.53 g/g葡萄糖,分别较优化前提高了7.8%和30.5%;乙酸和琥珀酸的积累量分别为2.7和1.2 g/L,较优化前降低了76.9%和95.4%。

响应面法优化榛蘑水溶性多糖的超声波辅助提取工艺

以野生榛蘑为原材料,优化超声波辅助提取榛蘑水溶性多糖提取工艺。采用单因素试验和二次回归旋转组合试验确定超声波辅助提取条件。考察了超声提取时间、功率、温度和液料比对榛蘑多糖提取率的影响,优化了提取工艺参数。结果表明,超声波辅助提取榛蘑多糖的最优工艺参数为提取温度51℃、时间75min、液料比17 mL/g、功率400 W,在此实验条件下,榛蘑多糖最高提取率达14.51%。

代谢工程改造大肠杆菌生产L-丝氨酸

L-丝氨酸是一种具有重要生理学功能的中性氨基酸,广泛应用在食品、化妆品和医药等领域。为构建L-丝氨酸的生产菌株,对Escherichia coli MG1655进行了系统的代谢工程改造。采用的方法策略包括减弱L-丝氨酸的降解,增强L-丝氨酸合成酶类的表达以及转运系统的改造。特别是利用启动子P trp调控丝氨酸羟甲基转移酶的表达,减弱了L-丝氨酸向甘氨酸的降解途径,显著增强了L-丝氨酸的合成。最终所得菌株SER09摇瓶发酵24 h,L-丝氨酸产量可达13.53 g/L;在5 L发酵罐上发酵28 h,L-丝氨酸产量达到22.31 g/L。该研究从头构建了1株产L-丝氨酸的平台菌株,具有较好的应用前景。

榛蘑多糖颗粒冲剂的研制

为研发一种榛蘑多糖保健颗粒冲剂,运用传统的热水浸提法提取榛蘑中的多糖。以减压浓缩,得到榛蘑多糖浸膏。应用挤压造粒法对混合的软材进行造粒,设定60℃为颗粒软材的干燥温度。在单因素试验的基础上进行正交试验,考察各种辅料的加入对榛蘑多糖颗粒冲剂的风味和复溶性效果的影响,从而确定颗粒制剂的最佳配方。结果,可溶性淀粉20%、β-环状糊精30%、柠檬酸0.1%、甜蜜素3%,即主辅料比约接近1∶1为最佳配方。榛蘑多糖颗粒冲剂在该工艺下,成型条件简单、重复性好、有效成分稳定。在此配比下研制出的榛蘑多糖冲剂口感好、溶解快。