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。

斯达氏油脂酵母利用混合糖发酵产油脂

研究了斯达氏油脂酵母Lipomyces starkeyi2#利用葡萄糖-木糖混合糖为碳源生长和油脂积累特性。L.star-keyi2#利用70 g/L葡萄糖和70 g/L木糖作为碳源在30℃下摇瓶发酵96 h,糖利用率均达90%以上,菌体生物量分别为14.1 g/L和13.1 g/L,油脂质量分数分别为55.7%和52.6%。相同条件下该菌株利用混合糖(葡萄糖46 g/L,木糖24 g/L)为碳源时总糖利用率、生物量和油脂质量分数分别为75.1%,15.0 g/L和40.0%。借助于P lackett-Burm an设计法和单因子实验法对培养条件进行了优化,结果表明发酵96 h混合糖利用率可达到97.3%,发酵120 h后混合糖利用率、生物量和菌体油脂质量分数分别达99.5%、19.0 g/L和52.6%。生物量得率和油脂得率分别达到27%和14%。

斯达氏油脂酵母高产油发酵培养条件的优化

【目的】通过摇瓶发酵,对斯达氏油脂酵母的产油发酵条件进行优化。【方法】利用单因素试验,确定最佳碳源、氮源、初始pH值、无机盐的质量浓度;利用4因素3水平正交试验,优化碳源质量浓度、氮源质量浓度、接种量、培养温度等参数;同时考察发酵时间对斯达氏油脂酵母生长及油脂产量的影响。【结果】单因素试验结果表明,以葡萄糖为碳源时,斯达氏油脂酵母发酵生物量及油脂产量明显高于其他碳源;以（NH4）2SO4为氮源时,则生物量、油脂产量均最高;最佳初始pH值为6.0~6.5;无机盐离子的最适添加质量浓度为：MgSO4.7H2O 1.5 g/L,KH2PO43.0 g/L。碳源质量浓度、氮源质量浓度、接种量、培养温度4因素3水平正交试验的极差分析结果表明,培养温度对斯达氏油脂酵母的生物量和油脂产量的影响最大。斯达氏油脂酵母发酵培养基的最优组合为：葡萄糖90g/L,（NH4）2SO43.5 g/L,接种量10%,培养温度28℃。在摇瓶发酵过程中,发酵培养144 h时菌体生物量、油脂产量均最高,OD600值也较高。【结论】在优化条件下对斯达氏油脂酵母进行摇瓶发酵,获得的菌体生物量最高可达16.35g/L,较优化前提高了25.19%;油脂产量为4.94 g/L,较优化前提高了97.84%;菌体含油率最高可达302.1 g/kg。

斯达氏油脂酵母产油脂培养基及产油条件的优化

为了提高斯达氏油脂酵母的细胞产量,考察了该菌在不同碳氮比条件下的产油脂情况以及添加无机盐对产油脂的影响,得知最佳培养基组成为:葡萄糖70g/L,硫酸铵1.0g/L,酵母粉0.5g/L,磷酸二氢钾9.0g/L,硫酸镁1.0g/L,pH 5.5,培养过程中每24h回调pH。摇瓶装液量为500mL三角瓶装培养基100mL,接种量为10%(种龄28h)。在上述条件下,30℃振荡(180r/min)培养96h,所得菌体干重、油脂含量分别达21.65g/L和43.11%。

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。

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。

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。

斯氏油脂酵母降解百草枯的效率及影响因素

本文研究了温度、pH值、葡萄糖浓度对斯氏油脂酵母降解百草枯的影响。结果表明在温度为30℃，pH值6—7，葡萄糖浓度大于6％的培养条件下，斯氏油脂酵母降解百草枯的效率最高。斯氏油脂酵母在无氮培养基中的生长速度与百草枯的降解效率呈正相关。

斯氏油脂酵母细胞内油脂含量的快速检测方法研究

以斯氏油脂酵母为研究对象,探讨了利用苏丹黑B染色定量测定其胞内油脂含量的可行性,对苏丹黑B染色法测定胞内油脂含量的条件进行了优化。结果表明:斯氏油脂酵母经苏丹黑B染色处理后在600 nm处有最大吸收峰;在沸水浴中加热6 min和不添加盐酸的情况下,斯氏油脂酵母苏丹黑B染色效果最佳;建立了斯氏油脂酵母胞内油脂含量与吸光值A600的线性回归方程,线性关系显著(R2=0.992 9)。该方法与酸热-有机溶剂法测定结果相对误差在允许范围内,可用于快速测定斯氏油脂酵母胞内油脂含量。

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。

色醇对斯达氏油脂酵母产油能力的影响

研究在发酵培养基中添加色醇对斯达氏油脂酵母发酵的影响。结果表明,在接种后0h或12h时添加色醇,能够明显抑制菌体生长和油脂积累;而在培养24h或36h添加,能够明显促进菌体生长,并增强菌体对底物利用率。与对照组比较,在36h添加100μmol/L色醇,生物量、油脂量和脂肪系数分别增加7.4%、13.9%和14.2%,发酵时间缩短13.3%,明显提高了油脂生产效率。气相色谱分析表明,添加色醇对菌油脂肪酸组成及其相对含量无显著影响。实验结果有助于建立调控油脂发酵的新策略,具有重要的理论和工程应用意义。

基于酶标仪测定的斯氏油脂酵母发酵产油脂条件优化研究

以斯氏油脂酵母为研究对象,利用苏丹黑B染色和全自动酶标仪分光光度法测定细胞内油脂含量。通过监测发酵过程中苏丹黑B染色后的OD最大吸收峰值、菌体密度、发酵液还原糖含量的变化,探讨氮源、碳氮比和接种量对斯氏油脂酵母发酵产油脂量的影响。结果表明,发酵产油脂的最佳氮源为硫酸铵,最佳碳氮比为66∶1,最佳接种量为10%。

斯达氏油脂酵母肌动蛋白基因克隆及序列分析

以产油真菌斯达氏油脂酵母(Lipomyces starkeyi AS 2.1560)为材料,提取总RNA,反转录成cDNA。根据真菌肌动蛋白(actin)保守核酸序列设计引物,PCR扩增后获得部分序列,再采用cDNA末端快速扩增技术获得了开放阅读框全长为1128 bp的cDNA序列,该序列编码蛋白质含375个氨基酸残基,等电点为5.49。同源性比较发现该基因(Accession No. EU258762)与其它已知真菌的actin基因相似性在75%以上,氨基酸序列相似性在90%以上。通过不同物种肌动蛋白进化树分析发现L.starkeyi与亚罗解脂酵母(Yarrowia lipolytica)有较近的素缘关系。该研究对探索L.starkeyi产油机制有一定的参考价值。

基于蛋白顺序提取法分析斯达氏油脂酵母的蛋白质组(英文)

斯达氏油脂酵母能在细胞内合成大量的油脂,其细胞内的脂类物质影响着蛋白质提取和后续的蛋白质组学分析。常见的一步蛋白质提取法很难从含有大量油脂的斯达氏酵母细胞中提取蛋白质,因此其蛋白质组学分析的结果较差。本文发展了顺序提取法提取斯达氏酵母中的蛋白质,并采用在线多维微柱反相液相色谱-串联质谱联用技术分析其蛋白质组;共鉴定到227个高可信度的蛋白质,其数目是一步提取法的两倍;此外,所鉴定到的参与基础代谢的蛋白质数目比一步提取法也显著增加。此方法可以有效提取含大量油脂的物种中的蛋白质,为油脂积累的分子机制研究提供重要的信息。

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．

Sustainable Production of Microbial Lipids from Lignocellulosic Biomass Using Oleaginous Yeast Cultures

Microbial lipids derived from oleaginous yeast could be a promising resource for biodiesel and other oleochemical materials. The objective of this study was to develop an efficient bioconversion process from lignocellulosic biomass to microbial lipids using three types of robust oleaginous yeast: T. oleaginosus, L. starkeyi, and C. albidus. Sorghum stalks and switchgrass were utilized as feed-stocks for lipid production. Among oleaginous yeast strains, T. oleaginous showed better performance for lipid production using sorghum stalk hydrolysates. Lipid titers of 13.1 g·L-1 were achieved by T. oleaginosus, using sorghum stalk hydrolysates with lipid content of 60% (wt·wt-1) and high lipid yield of 0.29 g·g-1, which was substantially higher than the value reported in literature. Assessment of overall lipid yield revealed a total of 14.3 g and 13.3 g lipids were produced by T. oleaginosus from 100 g of raw sorghum stalks and switchgrass, respectively. This study revealed that minimization of sugar loss during pretreatment and selection of appropriate yeast strains would be key factors to develop an efficient bioconversion process and improve the industrial feasibility in a lignocellulose-based biorefinery.

斯氏油脂酵母基因组Fosmid文库的构建及降解百草枯氮次级代谢相关基因的筛选

斯氏油脂酵母在以百草枯作为唯一氮源的培养基中能降解百草枯,但其机制尚不清楚。为分离鉴定斯氏油脂酵母中降解百草枯的相关基因,本研究通过构建斯氏油脂酵母的Fosmid文库,用百草枯作为筛选标记,成功筛选到7个百草枯抗性的大肠杆菌克隆。对阳性克隆插入片段进行了测序分析,并对真核基因进行注释。结果在插入片段中发现了nmrA基因及氮代谢相关基因,nmrA是真菌在限氮的条件下才激活的氮代谢相关基因,能调控激活下游的次级氮代谢基因家族,分解那些不常见的氮源。这提示斯氏油脂酵母可能也具有氮的次级代谢调控机制,在百草枯作为唯一氮源的环境下斯氏油脂酵母能激活次级氮代谢相关基因,分解代谢百草枯。

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。