啤酒生产废水培养斯达油脂酵母发酵产油脂培养基的优化

以啤酒生产废水及添加一定的营养因子为发酵基质,采用单因素和正交试验设计对斯达油脂酵母(Lipomyces starkeyi1809)发酵产油脂和COD降解的培养基进行了优化,并利用气相色谱分析比较了菌体油脂的脂肪酸组成。结果表明:最佳培养基组成为在啤酒生产废水中添加碳源和氮源的C/N为55∶1(即木糖28.88 g/L和硫酸铵1.0 g/L),FeC l3.6H2O 3 mg/L,色醇150μmol/L(在发酵36 h时添加),初始pH 5.5;用此培养基在摇床转速120 r/m in、温度28℃下培养斯达油脂酵母120 h,菌体生物量、油脂产量、油脂含量和废水的COD降解率分别达到12.28 g/L、4.40 g/L、35.80%和50.32%,生物量和油脂产量比优化前分别提高了137.98%和117.82%,所产菌体油脂的不饱和脂肪酸指数(IUFA)达到63.95%,其中油酸的相对含量高达56.29%,比优化前提高了5.45%,优化效果显著。

斯达油脂酵母菌(Lipomyces starkeyi 2.1608)在不同培养基中产胞外多糖的研究

通过对斯达油脂酵母菌(Lipomyces starkeyi2.1608)在不同培养基中的摇瓶发酵培养,比较研究了该菌的增殖和产胞外多糖等发酵特性。结果表明,在高浓度Mn2+(79.0mg/L MnCl2.4H2O)和高浓度Zn2+(0.670mg/L ZnSO4.7H2O)的CG培养基中,总菌数和胞外多糖产量最高,总菌数分别是LS培养基的6.9倍、W培养基的2.4倍;胞外多糖产量分别是LS培养基的4.9倍、W培养基的1.9倍,但细胞油脂蓄积量最低。在缺Mn2+和高浓度Zn2+(0.0182mg/L ZnSO4.7H2O)的LS培养基中,该菌细胞增殖数量和胞外多糖产量最低,但细胞油脂蓄积量和油脂产量最高,分别为CG培养基的9.8倍和1.4倍,W培养基的6.9倍和2.4倍。在Mn2+和Zn2+浓度介于二者之间的W培养基中,该菌增殖数量和胞外多糖产量介于二者之间。在C/N一定的条件下,高浓度的Mn2+和Zn2+可促进细胞增殖和产胞外多糖,而抑制油脂合成;缺Mn2+和低浓度Zn2+可抑制细胞增殖和产胞外多糖,促进油脂合成。

斯达油脂酵母菌胞外多糖的发酵条件

微生物多糖在食品、医药、化妆品、纺织印染和石油开采等工业上有广泛用途[1,2]。为了开发利用酵母菌胞外多糖,我们筛选了一株多糖产量较高的斯达油脂酵母菌 2.1390。该菌株能合成由半乳糖、甘露糖和葡萄糖醛酸组成的胞外多糖。多糖无色素、易吸水膨胀、粘度高,具有潜在应用前景。下文报告该菌胞外多糖发酵条件的研究结果。

斯达油脂酵母U9018产胞外多糖的适宜条件

研究了斯达油脂酵母Ｕ９０１８产胞外多糖的适宜条件：培养基组成（ｇ／Ｌ）：蔗糖１００，蛋白胨７，ＫＨ２ＰＯ４３５，Ｋ２ＨＰＯ４·３Ｈ２Ｏ３．５，ＭｇＳＯ４·７Ｈ２Ｏ０．２，ＭｎＳＯ４·Ｈ２Ｏ０．０１，ＦｅＳＯ４·７Ｈ２Ｏ０．０１，ＮａＣｌ０．０１，初始ＰＨ６．５。装液量为５００ｍｌ三角瓶装培养基７０ｍｌ，接种量５％。在上述条件下，２５℃振荡（２００ｒ／ｍｉｎ）培养１０８ｈ，纯多糖产量可达２３．２ｇ／Ｌ。

斯达油脂酵母ZW-25利用粗甘油发酵产油脂的研究

为探索粗甘油综合利用的途径,采用平板培养和摇瓶发酵的方法从4株油脂酵母菌株中筛选出利用粗甘油发酵产油脂的高产菌株,并考察培养基中碳源氮源对菌株发酵产油脂的影响,在此基础上,对菌株的发酵过程进行研究,并对油脂中脂肪酸的组成进行分析。结果表明:斯达油脂酵母ZW-25利用粗甘油发酵产油脂效果较好;培养基中适宜的碳源氮源组成为:粗甘油浓度40 g/L,酵母粉0.5 g/L,(NH_4)_2SO_42.0 g/L,在此条件下,菌株的生物量、油脂产量、油脂含量和油脂系数分别可达13.79 g/L、6.97 g/L、50.52%、18.12;菌株适宜的发酵时间为144 h,油脂中脂肪酸主要是C_(16)和C_(18)系脂肪酸。上述结果显示,斯达油脂酵母ZW-25具有良好的应用潜力,研究结果为粗甘油的综合利用提供了新的途径。

斯达油脂酵母中自噬与油脂积累的关联性分析

旨在证明斯达油脂酵母中自噬参与油脂积累过程。在不同油脂积累水平下,检测相关自噬基因的表达,观察自噬与油脂积累是否有潜在相关性;用自噬促进剂促进自噬后,观察酵母油脂积累水平是否有差异。结果表明,与油脂低积累水平相比,在油脂高积累条件下,斯达油脂酵母自噬水平较低;用自噬促进剂处理后,酵母油脂积累降低。在斯达油脂酵母中,自噬与油脂积累成负相关性,自噬水平的提高会使酵母中油脂积累降低。

斯达油脂酵母U9018胞外多糖的理化性质

报道斯达油脂酵母Ｕ９０１８以蔗糖为基质产生的胞外多糖的一些理化性质．胞外多糖由Ｄ－甘露糖、Ｄ半乳糖和Ｄ－葡萄糖醛酸组成，三种单糖的含量比值为１：１：１，单糖为毗喃型糖．该多糖在低浓度时有较高的粘度，且粘度随浓度或加热温度的提高而增大，２０℃下，０．５％浓度的多糖溶液可形成凝胶，１．５％浓度的多糖溶液形成的凝胶强度可达２１．６５ｇ／ｃｍ￣２，凝胶无色透明，Ｕ９０１８多糖对黄原胶有显着的增粘作用．

斯达油脂酵母发酵食品生产废水产油脂的研究

为探索食品工业废水资源的再利用手段,在测定河南南阳地区的豆制品、啤酒和淀粉生产废水的基础上,分别以这些废水为培养基进行斯达油脂酵母(Lipomyces starkeyi 1809)产油脂的揺瓶培养,从中筛选最适废水培养基;采用单因素试验设计,初步优化工艺条件;利用气相色谱分析菌体油脂脂肪酸组成。结果表明:在3种废水中,啤酒生产废水最适于斯达油脂酵母发酵产油脂,其适宜发酵条件为废水自然沉降24h、废水pH6.5、接种量14%、装液量130mL、发酵时间120h。按此条件,在28℃、120r/min的摇床下培养120h,菌体生物量、油脂产量、油脂含量、油脂系数和废水的COD降解率分别达到6.12g/L、3.24g/L、53%、14.9和69.7%,比优化前分别提高了21.4%、39.5%、12.7%、40.9%和13.4%。所产油脂的不饱和脂肪酸指数(IUFA)高达68.99%,比对照高7.63%,说明利用啤酒生产废水培养斯达油脂酵母,有利用不饱和脂肪酸的合成和积累。本试验结果为有效利用食品工业废水资源提供了新途径。

利用啤酒生产废水培养斯达油脂酵母产油脂发酵条件的优化

为探索啤酒生产废水的资源化利用,采用单因素和正交试验设计对斯达油脂酵母(Lipomyces starkeyi1809)利用啤酒生产废水产油脂和化学需氧量(COD)降解率的发酵条件进行优化,并采用8 L的发酵罐进行放大试验和发酵动力学分析,采用气相色谱法分析菌体油脂脂肪酸的组成。试验结果表明:最佳发酵条件为接种量3%、装液量130 mL、温度26℃、转速160 r/min、发酵时间144 h。在此条件下,菌体生物量、油脂产量、油脂含量、COD降解率和油脂不饱和脂肪酸指数(IUFA)分别达到13.83 g/L、5.25 g/L、37.92%、79.08%和65.46%,较优化前分别提高了12.62%,19.32%,5.92%,57.15%和2.36%,优化效果显著。发酵罐放大试验培养到120 h时,菌体生物量、油脂产量、油脂含量和COD降解率均达到最大值,分别为13.34 g/L、4.82 g/L、36.13%和85.09%,菌体生物量、油脂产量和油脂含量与正交试验的最优水平组合条件下所得结果相似,其中COD降解率提高了7.59%,且发酵周期缩短了1 d。发酵动力学分析表明:COD降解与菌体生长同步,属于与生长相关型,而油脂积累则属于与生长部分相关型。

金属离子对斯达油脂酵母发酵产油脂的影响

通过摇瓶培养考察金属离子(Mg2+、Ca2+、Fe3+、Zn2+、Mn2+、Cu2+)对斯达油脂酵母(Lipomyces starkeyi 1809)生长和发酵生产油脂的影响。结果表明:在不同金属离子的各种浓度下,斯达油脂酵母的菌体生物量、油脂产量、油脂含量和油脂系数的差异均达到极显著水平(P<0.01)。当培养基中缺失Mg2+或Fe3+或Zn2+时明显抑制菌体生长和油脂积累,添加适当浓度的Mg2+、Fe3+、Zn2+可促进斯达油脂酵母菌体生长和油脂合成,菌体利用底物合成油脂的转化率显著提高;添加适当浓度的Ca2+或Cu2+有利于菌体生长和油脂积累;Mn2+缺失有利于菌体生长和油脂合成,Mn2+浓度越高越不利于油脂积累。在试验浓度范围,MgSO4.7H2O 1 000 mg/L、CaCl2.2H2O 500 mg/L、FeCl3.6 H2O 1.6 mg/L、ZnSO4.7H2O 0.3 mg/L、MnCl2.4H2O 0.008 mg/L、CuCl2.2H2O 0.08 mg/L为斯达油脂酵母生长和油脂积累的适宜浓度。结论:在培养基C/N一定的条件下,金属离子对斯达油脂酵母生长和产油脂能力起着重要的作用,本试验结果对建立微生物油脂发酵调控的新策略具有重要的理论和实践意义。

斯达油脂酵母在不同培养基中的生长与油脂蓄积的比较研究

通过对斯达油脂酵母(Lipomyces starkeyi 2.1608)在不同培养基中的摇瓶培养试验,比较研究该菌的增殖、菌体细胞和胞内脂肪球大小、油脂蓄积等发酵特性。结果显示:在ZnSO4·7H2O质量浓度为0.0180mg/L和无Mn2+离子的LS培养基中,该菌细胞增殖数量最少,但菌体细胞和胞内脂肪球大,分别为CGP培养基的1.3倍和3.0倍;油脂蓄积量(mg/108细胞)高,分别是CGP培养基和W培养基的9.8倍和6.9倍。在ZnSO4·7H2O质量浓度为0.670mg/L和MnCl2·4H2O质量浓度为79mg/L的CGP培养基中,总菌数和胞外多糖产量最高,分别是LS培养基的6.9倍和4.9倍,W培养基的2.4倍和1.9倍,但菌体细胞和脂肪球小,油脂蓄积量最低。在Zn2+和Mn2+离子浓度介于二者之间的W培养基中,该菌增殖数量、菌体细胞和脂肪球大小、油脂蓄积量亦介于二者之间。结论:在C/N一定的条件下,低浓度Zn2+和缺Mn2+离子可抑制细胞增殖和产胞外多糖,促进油脂合成;适当高浓度的Zn2+和Mn2+离子可促进细胞增殖和产胞外多糖,抑制油脂合成。这对阐明斯达油脂酵母油脂合成代谢调控机理和单细胞微生物油脂生产具有十分重要的意义。

纤维素热解产物内醚糖的微生物同化与乙醇发酵测试

以纤维素的热解产物1,6-缩水-β-D-吡喃葡萄糖(Levoglucosan,简称内醚糖)为唯一碳源对89株微生物(大部分为产酒菌株)进行了同化和乙醇发酵测试,并对319份土样进行了分离纯化培养。筛选结果表明,在89株微生物中,一株Sporobolomyces酵母、一株Rhodotorula酵母、4株Rhizopus霉菌、2株Monascus霉菌有同化内醚糖的能力,但它们利用内醚糖的能力都较弱,在培养3天后,2%内醚糖的利用率低于30%;在319份土样中,发现77份土样有微生物生长,并从中分离到70株酵母和10株细菌。通过内醚糖同化比较测试,发现Y215号菌的同化能力最强,在培养3天后,2%内醚糖的利用率达到了64.12%,经鉴定为斯达油脂酵母(Lipomyces starkeyi)。然而,在所有测试和分离的微生物中,没有发现既能同化又能发酵内醚糖为乙醇的菌株。本研究为通过遗传工程方法构建发酵内醚糖为乙醇的工程菌株提供了较好的菌种资源。