L-Cys与葡萄糖对酵母发酵合成谷胱甘肽的影响

通过在7.5 L发酵罐中,分别以流加葡萄糖和L-半胱氨酸与流加葡萄糖协同作用2种方式研究了酵母对分批发酵生产谷胱甘肽的影响。结果表明,从第7 h开始恒速[1.5 g/(L.h])流加葡萄糖直至发酵结束,发酵24 h后GSH产量达最大,为151.6 mg/L,比流加前提高37%。在恒速流加葡萄糖基础上,当发酵至12 h,向发酵罐中一次性添加3 mmol半胱氨酸,最终GSH产量达最大,为213.3 mg/L,比分批发酵提高了93%。

重组人酸性成纤维细胞生长因子改构体发酵的补料-分批策略研究

人酸性成纤维细胞生长因子(haFGF)是一类对来源于中胚层和神经外胚层的多种类型的细胞具有广泛生物学活性的细胞生长因子。研究了乙酸浓度对重组人酸性成纤维细胞生长因子(rhaFGF)改构体表达体系Escherichia coliBL21(DE3)/pET3C-haFGF的生长和表达的影响,探索了几种高密度培养重组大肠杆菌的流加分批发酵技术。通过比较几种不同的补料策略间歇流加、间歇-静态DO平衡、静态溶氧平衡-葡萄糖饥饿法、静态pH,有效的避免了发酵过程中,尤其是诱导表达阶段乙酸的积累。菌体密度OD600nm=22左右,可溶性重组人酸性成纤维细胞生长因子纯化后水平为450mg/L。

D-核糖发酵过程中底物抑制及补料的研究

研究了初始葡萄糖浓度对D -核糖发酵的影响 ,证实了较高的葡萄糖浓度对D -核糖发酵的抑制作用 ,并确定了较为适宜的初始葡萄糖浓度为 1 0 0g·L-1 或 1 5 0g·L-1 。前者条件下D -核糖的转化率和生产强度均达最大 ,分别为 32 8g·kg-1 和0 .6 8g·L-1 ·h-1 ;后者条件下D -核糖的产量达最大值 39.4 8g·L-1 。针对底物抑制现象 ,研究了补料工艺对D -核糖发酵的影响 ,确定发酵 2 4h后补加 5 0g·L-1 的葡萄糖为较优的补料工艺 ,在此工艺条件下最终D -核糖产量相对于对照组提高了 4 8.3%。

葡萄糖流加策略对基因工程FR-008/杀念菌素衍生物CS103补料分批发酵过程的影响

以组合生物合成技术得到的链霉菌FR-008突变株CS103为研究对象,研究了3.7L发酵罐上维持一定葡萄糖浓度对其次级代谢产物脱羧FR-008/candicidin衍生聚酮抗生素CS103生物合成的影响。当初始葡萄糖浓度20g/L,发酵过程还原糖浓度维持在10g/L时,抗生素CS103最高产量较分批发酵最高产量相比提高30%。研究了3.7L罐上补料分批发酵生产CS103的工艺,主要考察了脉冲补料、间歇流加补料和连续流加补料三种补料分批发酵工艺,并与分批发酵进行了比较。连续流加补料维持糖浓度的效果明显,最高产量达到126.9μg/mL,与分批发酵相比提高了44%左右。

D-异抗坏血酸钠前体产生菌E54发酵条件的优化

产酮产碱菌E54可利用D-葡萄糖发酵产生2-酮基-葡萄糖酸钙，再经甲酯化和化学转化而得到D-异抗坏血酸钢。通过大量摇瓶和罐上试验，进一步优化了培养基组分，改进了发酵条件，并采用批加工艺提高了投糖浓度。菌株在5L罐中发酵周期36h左右，利用D-葡萄糖浓度18～25g／100ml，充分子转化率达90％左在；在147L罐中发酵周期40h左右，利用D-葡萄糖浓度18～25g／100ml，充分子转化率达90％左右。

米根霉分批补料一步发酵法高效积累L-乳酸的研究

在前期工作中,课题组创新性的提出了米根霉一步发酵法高效积累L-乳酸的策略。为了进一步提高米根霉合成L-乳酸的生产效率,作者系统考察了葡萄糖分批补料策略对米根霉一步发酵合成L-乳酸的影响:包括不同初始葡萄糖浓度和残余葡萄糖控制策略。研究发现,控制初始葡萄糖浓度为50.0 g/L时,最有利于L-乳酸的高效积累,控制不同残余葡萄糖浓度对一步发酵法合成L-乳酸基本没有影响。在最优的分批补料条件下,L-乳酸产量和生产效率最高,分别达到了162.0 g/L和6.23 g/(L·h),与前期工作相比,生产效率提高了14.3%。

赤藓糖醇发酵工艺研究

赤藓糖醇的制备方法主要为微生物发酵法。为提高圆酵母(Torulasp.)B84512转化葡萄糖生产赤藓糖醇的发酵产量,采用控制发酵过程中葡萄糖起始浓度(30.0%)、中间流加葡萄糖浆的工艺使总葡萄糖糖浓度达到40%,发酵120h可产赤藓糖醇162.5gL,生产率为1.35gL·h,而不采取中间流加工艺,起始葡萄糖浓度为40.0%,发酵120h可产赤藓糖醇120gL,生产率为1.00gL·h。通过研究发现在赤藓糖醇发酵过程中采取中间流加葡萄糖工艺,能大大提高赤藓糖醇的发酵水平,提高幅度达30-35%,生产率也有相应提高。

rCHO细胞在葡萄糖限制流加培养过程中的生长与代谢特性

以调控rCHO细胞的葡萄糖代谢为主要研究目标,通过在2L生物反应器中进行的批培养和葡萄糖限制恒速流加培养的方法,考察了在培养过程中葡萄糖浓度对rCHO细胞生长、葡萄糖和谷氨酰胺消耗,以及副产物乳酸、氨和丙氨酸生成的影响。结果表明:葡萄糖限制的流加培养过程中,活细胞密度XV达到2.35×106cells·mL-1,较批培养提高一倍;而乳酸生成大幅减少。在葡萄糖限制培养阶段,qLac和YLac/Gluc持续降低至零,而qo2/qGluc由0.7mmol·mmol-1上升至4.3mmol·mmol-1,说明更多葡萄糖进入高效释能代谢途径。同时谷氨酰胺的消耗增加,YAmm/Gln增大,YAla/Gln下降,证明谷氨酰胺的能量利用率也有所提高。

谷氨酰胺限制对杂交瘤细胞生长、代谢和单抗生产的影响

利用批培养和流加培养方式以及不同的流加培养成分,考察了谷氨酰胺限制对杂交瘤细胞生长、代谢和单抗生成的影响。谷氨酰胺限制降低了最大细胞密度和单抗比生产速率,说明谷氨酰胺限制阻碍了细胞生长和单抗生产。谷氨酰胺限制流加培养的YLac/Gluc和YLac/Cells高于批培养和谷氨酰胺非限制流加培养的,说明谷氨酰胺限制促进了葡萄糖向乳酸的生成,增强了葡萄糖的溢流代谢。与批培养和谷氨酰胺非限制流加培养相比,谷氨酰胺限制流加培养的氨和丙氨酸浓度及其比生成速率较低,而且YAmm/Gln高,YAla/Gln和YAla/Cells低,说明谷氨酰胺限制使得较多的谷氨酰胺参与脱氢反应,提高了谷氨酰胺的利用率,降低了细胞对氨和丙氨酸的生成,从而削弱了氨对细胞生长和单抗生产的毒害。在流加培养中应严格控制谷氨酰胺的流加浓度及与葡萄糖的配比,要避免谷氨酰胺过分限制导致的葡萄糖溢流代谢和对细胞生长和单抗产率的不利效应。

Nocardia sp.RS合成腈水合酶过程及其高酶活的表达工艺

对Nocardia sp. RS合成腈水合酶的过程进行了分析,研究了菌体生长和酶活表达的相互关系、pH调控和葡萄糖消耗对产酶速率的影响. 根据腈水合酶在发酵过程中的生成特性,设计开发了葡萄糖-Co2+耦合补加工艺优化产酶过程,通过对产酶过程的优化,大大提高了腈水合酶的发酵水平,酶活达到了10195 U/ml,比优化前提高了43.2倍.

不同补料方式对酿酒酵母高密度发酵的影响

以酿酒酵母为发酵菌种,使用自主优化筛选配制的糖蜜培养基,分别采用残糖反馈分批补料和连续流加补料方式,优化发酵工艺条件以提高发酵液中菌体密度.残糖反馈分批补料,拟设定3个梯度,分别控制对数期发酵液中残糖含量在0.5％～1.5％,1.0％～2.0％,1.5％～2.5％.三次试验结果分别为,试验1菌体培养32 h时达到最大生物量,为28.88 g/L;试验2菌体培养52 h时达到最大生物量,为27.43 g/L;试验3菌体培养24 h时达到最大生物量,为22.06 g/L.通过连续流加补料培养菌体,结果培养30 h时达到最大生物量,为29.29 g/L.

硫酸催化葡萄糖制备乙酰丙酸的过程强化

采用高温下稀硫酸催化葡萄糖的方法制备乙酰丙酸。考察了反应温度、硫酸浓度和搅拌转速对葡萄糖转化率和乙酰丙酸收率的影响,并优化确定了最优反应条件。进一步,分析了最优反应条件下不同葡萄糖初始浓度对乙酰丙酸收率的影响。为了提高高浓度葡萄糖底物反应时乙酰丙酸的收率,采用两种不同的补料方法进行实验:分3次,依次加入7%、6%与5%的葡萄糖;每次均添加3%的葡萄糖,共6次。结果表明:1提高硫酸浓度、反应温度和搅拌速度有利于加快葡萄糖转化和乙酰丙酸生成;2高浓度葡萄糖底物不利于乙酰丙酸的生成,且浓度越高,乙酰丙酸收率越低;3通过补料操作,可使乙酰丙酸收率由44.3%提高至65.9%。

补加葡萄糖对始旋链霉菌发酵生产普那霉素的影响

在摇瓶及5L发酵罐中研究了补加葡萄糖对始旋链霉菌(Streptomyces pristinaespiralis)XC416发酵生产普那霉素的影响。摇瓶发酵结果表明,初始葡萄糖浓度以40g/L为宜,通过在对数生长期补加20g/L的葡萄糖可以使生物量增加23%～31%,普那霉素的产量可以提高20%～36%;在稳定期补加20g/L的葡萄糖虽然对生物量影响不大,但能显著提高菌体合成抗生素的能力,使普那霉素的产量提高56%～76%;而在对数生长期中后期和稳定期前期分两次各补加10g/L的葡萄糖,则能使普那霉素的产量提高1.92倍。5L发酵罐补料分批发酵结果表明,在对数生长期和抗生素合成的初期分三次共流加36g/L葡萄糖不仅有效地延长了抗生素的合成期,还提高了菌体合成抗生素的能力及产物得率,最终使普那霉素的产量提高1.02倍。

葡萄糖对光滑球拟酵母发酵生产丙酮酸的影响

在 30L发酵罐中研究了初始葡萄糖质量浓度和补料方式对光滑球拟酵母WSH -IP30 3发酵生产丙酮酸的影响 .实验确定 1 1 6.4g/L左右是较为适宜的初始葡萄糖质量浓度 ,发酵 58h时丙酮酸质量浓度和产率分别为 58.0 g/L和 0 .51 6g/g .采用初始葡萄糖质量浓度为 53.4g/L ,发酵 2 4h分批补料至葡萄糖总质量浓度为 1 1 5g/L的培养方式 ,发酵 64h时丙酮酸质量浓度和产率分别为 60 .2 g/L和 0 .559g/g ;采用初始葡萄糖质量浓度为 62 .6g/L ,发酵 2 4h开始连续补料至葡萄糖总质量浓度为 1 1 5g/L的培养方式 ,发酵 72h时丙酮酸质量浓度和产率分别为 63.3g/L和 0 .586g/g ,与葡萄糖总质量浓度相似 ( 1 1 5g/L)的分批发酵相比 ,丙酮酸产量分别提高了 3.8%和 9.1 % .实验结果表明 :适宜的初始葡萄糖质量浓度能促进光滑球拟酵母发酵生产丙酮酸 ;尽管葡萄糖补料培养可适度提高丙酮酸的产量及产率 ,但生产强度却有所下降 .

透明质酸发酵过程中底物抑制及解除抑制的方法研究

[目的]探求获取高产量透明质酸的发酵方法。[方法]在微生物发酵法生产透明质酸的过程中,探索其底物浓度对发酵的影响。[结果]葡萄糖对透明质酸发酵的影响最大,低浓度的葡萄糖只能合成少量菌体和透明质酸,高浓度的葡萄糖会抑制菌体的生长和透明质酸的形成,探索试验发现,分批补料发酵可以解除底物抑制,其具体方法为在发酵开始前加入2%的葡萄糖,14h时加2%的葡萄糖,22h时再加2%的葡萄糖。[结论]在微生物发酵过程中,分批补料发酵能够解除底物抑制,得到相对分子质量较大的透明质酸,且产量高。

不同流加发酵方式对重组大肠杆菌细胞外hEGF表达水平的影响

The effects of different glucose feeding modes on hEGF expression were evaluated in an excretory recombinant \%E.coli\% K12 system.The results showed that,compared with batch cultivation,the plasmid stability and density of plasmid\|retaining cells were improved by all three glucose feeding modes (intermittent,pH\|stat and constant\|rate).It was shown that hEGF yields were improved up to 25.5% and 28.1% by intermittent or pH\|stat glucose feeding respectively.Especially,up to 150% improvement of hEGF production was achieved by constant feeding of 200g/L glucose solution at a rate of 0.11 mL/min.The effects of further combined feeding with other medium components (ampicillin,nitrogen sources,and inorganic salts) and inducer on hEGF yield were also examined in the bench\|top fermentor.

葡萄糖补料对白腐真菌P.chrysosporium产木质素降解酶的影响

为了提高木质素降解酶的产量,采用氮限制培养基(C/N=56.0/8.8),研究了葡萄糖补料对P.chrysosporium产木质素降解酶的影响.结果表明,在培养第1d即接种24h后进行葡萄糖补料,可以刺激菌丝体的生长和产酶,补料浓度达到2g·L-1时,补料体系中的MnP酶活可提高至空白对照样(不进行补料)的2.5倍.同时,对葡萄糖分批补料方式进行的试验结果显示,培养过程中每24h进行1次补料,葡萄糖补料终浓度为1.5g·L-1的补料方式,与每48h的补料方式相比,产酶效果更好.MnP酶活峰值和达到峰值时酶的总产量可提高至空白对照样(不进行补料)的2.7倍和3.0倍,且酶活能够在200U·L-1以上稳定4d.实验结果说明,葡萄糖补料可以有效刺激白腐真菌产酶,且连续低浓度葡萄糖补料可获得较优的产酶效果.

固定化红曲葡萄糖母液流加发酵红曲色素的研究

对固定化红曲(Monascus purpureus),在生物反应器中流加葡萄糖母液发酵生产红曲色素进行了研究,建立了简单的数学模型控制流加。结果表明:当总葡萄糖母液浓度为150g/L时,以90g/L初始葡萄糖母液开始发酵,当流加因子K=0.0013时,变速流加发酵组的色素浓度比非流加发酵组的色价提高32%。

pH及流加葡萄糖对酵母分批发酵生产谷胱甘肽的影响

在5 L的发酵罐中研究了pH及流加葡萄糖对酵母分批发酵生产谷胱甘肽(GSH)的影响。实验考察了不同浓度的流加葡萄糖和不同的恒pH值的分批发酵对于酵母生产GSH产量的变化。实验结果表明,当pH值控制为5.0,流加葡萄糖流速为5g.L-1.h-1,连续流加30 h,可使GSH产量最高,与之前未流加葡萄糖和控制pH相比,其产量提高了6倍。

固定化红曲葡萄糖母液流加发酵红曲色素的研究

对固定化红曲 (Monascuspurpureus)以葡萄糖母液为原料 ,在生物反应器中流加发酵生产红曲色素进行了研究 ,建立了简单的数学模型控制流加 .结果表明 ,当总葡萄糖母液浓度为 15 0 g/L时 ,以 90g/L初始葡萄糖母液开始发酵 ,当流加控制因子K =0 .0 0 13时 ,变速流加发酵组的色素浓度比非流加发酵组的色价增加 32 %