L-亮氨酸发酵培养基优化试验

应用Plackett-Burman设计试验从L-亮氨酸基础发酵培养基的10种成分中筛选出5种重要成分,然应用响应面分析试验确定5种重要成分的最适用量。培养基优化后摇瓶分批发酵72h产L-亮氨酸18.

L-亮氨酸发酵培养基的优化

试验用黄色短杆菌FY-18作为菌种,用摇瓶进行发酵来生产L-亮氨酸;通过正交试验来对培养基的主要成分进行优化,筛选出最优的组合;通过单因素试验对培养条件进行优化。分析试验数据,筛选出最适合黄色短杆菌FY-18生长的培养基主要成分,即葡萄糖∶硫酸铵=24.00∶6.00、玉米浆干粉12.00 g/L、磷酸二氢钾0.60 g/L、二次谷氨酸母液10 mL/L。最佳的培养条件是:培养温度36℃、p H为7.2、溶氧量20%、接种量15%。在最佳条件下,产量最高达到24.68 g/L。

L-亮氨酸发酵培养基及基本发酵条件的优化

以黄色短杆菌FY-18为出发菌株,利用摇瓶发酵生产L-亮氨酸,并利用正交试验和单因素试验分别对其发酵培养基和基本发酵条件进行研究,从而优选出最佳培养基组分和培养条件参数。结果表明,L-亮氨酸发酵培养基的最适配比为:葡萄糖160 g/L、豆粕水解液20 g/L、玉米浆20 g/L、毛发粉15 g/L、硫酸铵70 g/L;其发酵最佳培养条件为:初始p H 7.2,培养温度32℃,发酵接种量为10%。在上述最佳条件下摇瓶中发酵的产酸量为22.5 g/L。

响应面分析优化L-酪氨酸发酵培养基

L-酪氨酸是一种人体必需的氨基酸,对人体的新陈代谢和生长发育起关键作用。随着L-酪氨酸市场的不断扩大,发酵法生产L-酪氨酸在工业生产上具有很高的价值。为提高L-酪氨酸产量,利用响应面分析法对L-酪氨酸发酵培养基进行优化,最终确定的L-酪氨酸发酵培养基关键成分及质量浓度分别为酵母粉4.77 g/L、KH_(2)PO_(4)2.35 g/L和生物素0.24 mg/L。通过已优化的发酵培养基进行发酵,考察培养基对L-酪氨酸发酵过程中生物量、L-酪氨酸产量和副产物生成的影响。研究结果表明:在优化后的培养基中进行发酵,L-酪氨酸产量达(56.87±1.24)g/L,比优化前提升25.3%,乙酸积累产量(1.08±0.12)g/L,降低10.7%,产酸稳定,实验与响应面分析预测值基本吻合。

L-酪氨酸高产菌株的构建及发酵培养基优化

该研究以L-酪氨酸合成的两个关键基因aroG和tyrR为研究靶点,在大肠杆菌(Escherichia coli)TRP1中上调表达解除反馈抑制的基因aroG,强化莽草酸途径,同时敲除基因tyrR,解除TyrR蛋白对aroG、tyrB、aroF、tyrA、aroL、aroP、tyrP多个基因的转录抑制,构建高产L-酪氨酸的重组工程菌株,并以L-酪氨酸产量为评价指标,采用单因素及正交试验对重组工程菌株的发酵培养基进行优化。结果表明,获得一株高产L-酪氨酸的重组菌株TY03,L-酪氨酸产量为(17.4±0.15)g/L,是出发菌株大肠杆菌TRP1的86倍,其产L-酪氨酸的最优发酵培养基为:酵母粉8 g/L、MgSO_(4)·7H2O 4 g/L、FeSO_(4)·7H2O 40 mg/L、MnSO_(4)·H2O 40 mg/L、VB15 mg/L、VH 8 mg/L、(NH_(4))_(2)SO_(4)5 g/L、KH2PO_(4)3 g/L,在此条件下,L-酪氨酸产量为(20.9±0.19)g/L,比优化前提高了20%。该研究优化重组菌株TY03的培养基组成,同时对于大肠杆菌高效积累L-酪氨酸的定向改造提供了一种新思路。

L-异亮氨酸发酵培养基的响应面法优化

借助于SAS软件 ,采用Plackett Burman试验设计法及响应面法分析 ,对L 异亮氨酸产生菌BrevibacteriumflavumTC 2 1进行了发酵培养基的优化研究。在初始发酵培养基的基础上寻优 ,优化后的发酵培养基使TC 2 1菌株的L 异亮氨酸产率提高了 2 2 5 2 %。

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。

功能化多壁碳纳米管与L-亮氨酸复配体系中甲烷水合物动力学特征

加快天然气水合物形成,对基于水合物法的天然气储运、气体分离和二氧化碳捕集技术的推动具有重要意义。采用恒温恒容法研究了w_(B)=0.05%功能化(羟基化、羧基化和氨基化)多壁碳纳米管和w_B=1.0%L-亮氨酸复配体系中甲烷水合物动力学特征。研究表明,多壁碳纳米管、羧基化和羟基化多壁碳纳米管与L-亮氨酸的复配,可使甲烷水合物诱导成核时间大幅缩短至25,22,13 min左右,促进效果与典型促进剂十二烷基硫酸钠相当,且促进效果优于单一添加剂体系。复配体系甲烷储气质量分数具有良好表现,可达136~142 mg/g。对甲烷平均吸收速率和瞬时吸收速率的分析表明,多壁碳纳米管对生长阶段甲烷水合物的生长动力学影响很小。复配体系和L-亮氨酸体系中甲烷水合物的生长具有相似性,均呈现出甲烷气体吸收速率快速增加到最大值,然后迅速下降并完成生长的特点。综合分析表明,多壁碳纳米管和L-亮氨酸的复配对甲烷水合物的成核速率具有协同增强效应,而生长阶段的进程与速率主要受L-亮氨酸影响。该研究为探索不同类型添加剂在强化甲烷水合物生成动力学上的差异化机理提供了新思路。

L-酪氨酸连续发酵工艺研究

当前工业上用微生物发酵法生产L-酪氨酸的工艺中,基本都是前期向发酵罐内加入基础培养基,中后期再流加各类营养物质,虽然整个发酵过程中减少了取料和放料的操作,保证发酵中物料不被浪费,但是,随着流加物质的不断增加,发酵液体系不断扩大,该过程在发酵后期需要不断地人为调控发酵参数,而人为调控中,难以避免调控参数波动,并最终影响发酵结果。因此,实验采用高效连续发酵,该工艺可以大大提高菌体活力,并且有效延长产酸高峰期,为了优化L-酪氨酸的高密度连续发酵生产工艺,通过对大肠杆菌TYR-05发酵培养,考察了L-酪氨酸发酵过程并且分析了菌体量、产酸量、产酸效率、糖酸转化率的情况,确定L-酪氨酸高密度连续发酵过程中接种量、糖速率、糖耗量、底糖浓度等关键条件,以达到高密度连续发酵工艺控制条件优化。实验结果表明在5 L发酵罐中,选择30%的种子接种量,发酵起始时,底物氯化胆碱浓度为1 g/L并每4 h向罐内流加0.2 g/L的氯化胆碱,发酵至12 h时,底糖耗尽,开始以12 g/(L·h)的补糖速率向罐内提供葡萄糖,并在此时开始放液,放液速率为0.13 L/h,使得装液量恒定在20%左右,发酵25 h时开始流加复合营养液,发酵35 h时最高菌体OD_(600)达到65,产酸量为55.8 g/L,糖酸转化率为25.4%,为L-酪氨酸连续发酵工业化生产提供了重要参考。

L-精氨酸发酵过程控制研究

为提高L-精氨酸的发酵产量,实现L-精氨酸的高效工业化生产,对产L-精氨酸的大肠杆菌发酵过程控制进行研究。通过调节葡萄糖与硫酸铵流加速度改善供氧策略,在连续补料的基础上,建立了溶氧反馈补料和pH反馈调节的过程调控方法。结果表明,与连续补料相比,溶氧反馈补料对L-精氨酸产量、糖酸转化率均明显提升,其中L-精氨酸产量为91.2g/L,提升了26.67%;糖酸转化率为46.65%,提升了23.97%。经多批次小试发酵验证,平均L-精氨酸产量为90.4g/L,平均糖酸转化率为47.02%。该研究为大肠杆菌高产L-精氨酸提供了一种有效的过程控制策略,也为L-精氨酸工业化生产奠定了理论基础。

基于提高L-异亮氨酸生产效率谷氨酸棒杆菌构建和混菌发酵

L-异亮氨酸是多数哺乳动物必需氨基酸,广泛应用在食品、医药、运动营养等领域。为促进细胞内L-异亮氨酸外排,提高发酵液中L-异亮氨酸含量,以谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)IBCL-1为出发菌株,构建CI01、CI02、CI03与IBCL-1ΔlysA 4株菌株。通过发酵对比CI01、CI02、CI03菌株生产L-异亮氨酸能力,其中CI01菌株L-异亮氨酸产量最高为21.36 g·L^(-1),相较于出发菌株IBCL-1提高6.8%。为降低主要副产物L-赖氨酸含量,敲除合成IBCL-1中L-赖氨酸关键基因lysA,所获菌株IBCL-1ΔlysA可大量消耗外源L-赖氨酸。最后将CI01与IBCL-1ΔlysA菌株混合发酵生产L-异亮氨酸,确定13:1为两种菌接种量最佳配比,发酵液中L-异亮氨酸含量为22.96 g·L^(-1),L-赖氨酸含量为0.42 g·L^(-1),显著提高L-异亮氨酸生产效率。

分批补料培养对L-异亮氨酸发酵的影响

以钝齿棒杆菌 (CorynebacteriumcrenatumMet-,Bio-,AECr,AHVr)的分批补料技术进行L -异亮氨酸 (L -ILE)发酵调控的研究。采用间歇恒速补料方式 ,当初糖浓度由 7%下降至 1 %～ 2 % ,补糖为 2 3g/L·h ,整个发酵过程糖浓度一直维持在 2 % ,μ、x值都提高 ,qp 为最大 ;L -亮氨酸产率达 1 7.4g/L ,产酸率提高 2 1 % ,结果明显优于分批培养。

L-亮氨酸发酵种子培养试验

应用正交设计试验法确定L-亮氨酸发酵的摇瓶种子培养基组成,应用单因素试验法研究种子培养条件。试验结果显示,以培养基初始pH 7.0、500 mL圆底三角瓶装液量50 mL、摇瓶转速为220 r/m in,28℃恒温振荡培养36h的种子接种量为10%,摇瓶分批发酵72 h产L-亮氨酸16.52 g/L.

产L-精氨酸基因工程菌发酵培养基优化

以基因工程菌Escherichia. coliL GE35(Thr-,Met-,Kan+)为实验菌株,利用SAS软件中的Plackett-Burman设计法,对影响菌株发酵生产L-精氨酸的八个因素进行了筛选,确定了蔗糖、硫酸铵和酵母粉为影响摇瓶发酵生产L-精氨酸的主要因素。利用响应曲面分析法对这三个主要因素的最佳水平及其交互作用进行了研究,建立了二次回归方程:Y=14.397+1.177812X1+0.701125X2-1.058062X3-1.067688X1X1+0.1005X1X2-1.244813X2X2+0.469375X1X3+1.29625X2X3-1.873437X3X3,并最终确定了发酵培养基为:蔗糖71 g/L,硫酸铵31 g/L,酵母粉14 g/L,硫酸镁1 g/L,磷酸氢二钾3 g/L,L-蛋氨酸150 mg/L,L-苏氨酸100 mg/L,卡那霉素50 mg/L,VB1100 mg/L。与对照相比,在此条件下L-精氨酸产量提高了19.26%,残糖降低了33.04%。

L-亮氨酸摇瓶发酵培养条件的研究

应用单因素试验法研究发酵培养基pH值、发酵温度、摇瓶装液量、摇瓶转速等发酵培养条件对L-亮氨酸发酵的影响。试验结果显示,500 mL三角瓶装液量50 mL,置旋转摇床上转速220 r/m in,pH 7.0、培养温度28℃,发酵72 h,产L-亮氨酸18.54 g/L。

均匀设计法优化L-丝氨酸发酵培养基

为了提高假单胞菌N-13发酵液中L-丝氨酸产量,采用单因素试验法和均匀设计法对其发酵培养基进行优化。先用单因素试验法考察各培养基组分对L-丝氨酸产量的影响,再用均匀设计法进一步优化。优化后的培养基为:甘氨酸26g/L,甲醇0.8%,(NH4)2SO4 18g/L,玉米浆18g/L,CaCO3 26g/L。在此条件下,发酵液中L-丝氨酸的产量达到5.91g/L,较单因素实验最高值提高23.1%。

黄色短杆菌产L-精氨酸发酵培养基的优化

在液体培养条件下,采用单因素试验法,考察了发酵培养基中不同浓度的碳源、氮源、无机盐和生物素对实验室筛选获得的黄色短杆菌L-Arg高产突变株GC 1325产酸的影响,确定了碳源和氮源的初始浓度和补加方式。实验结果表明,GC 1325发酵的最优培养基为:葡萄糖100 g/L,(NH4)2SO425 g/L、KH2PO41.2 g/L、Mg SO4·7H2O 0.6 g/L、生物素100μg/L;发酵过程中24 h后一次流加50 g/L葡萄糖维持碳源;连续流加25%的氨水维持(NH4)2SO4浓度在25 g/L水平,在此优化的培养条件下,GC 1325获得的最大的L-Arg产量为37.8 g/L,比优化前提高了58.8%。

利用SAS软件优化L-精氨酸发酵培养基

利用SAS软件中二水平设计和响应面分析法较系统地研究了谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)精氨酸发酵培养基,得到了精氨酸产量在一定条件下随硫酸铵、玉米浆、磷酸二氢钾的变化规律,并根据分析结果优化了发酵培养基,产量可提高近64%。

正交试验优化L-色氨酸发酵培养基的研究

[目的]优化L-色氨酸发酵培养基。[方法]以大肠杆菌TRJH0709为供试菌株,通过单因素和正交试验研究了L-色氨酸合成的最佳发酵培养基。[结果]L-色氨酸最适发酵培养基为葡萄糖50.0 g/L、硫酸铵15.0 g/L、酵母粉1.5 g/L和柠檬酸2.0 g/L。其中葡萄糖对试验效果影响最大。在该最优条件下,L-色氨酸摇瓶产量可达19.0 g/L。[结论]为L-色氨酸的中试及工业化生产提供了理论依据。

大肠杆菌工程菌K12△dapA发酵产L-苏氨酸培养基的优化

对大肠杆菌工程菌株K12△dapA的摇瓶分批发酵条件进行了研究。采用正交设计、均匀设计等试验方法,应用SPSS数据处理系统和均匀设计试验方法和分析系统(MDAS)获得了该菌株种子培养基与发酵培养基优化配比,并对种子培养条件与发酵条件进行了研究。在优化条件下,大肠杆菌工程菌K12△dapA摇瓶分批发酵72 h,产L-苏氨酸达8.2 g/L,提高了1.2倍。