生物素与氨基酸对林可霉素生物合成的影响

在合成培养基中利用林可链霉菌发酵生产林可霉素。当向培养基中加入生物素和氨基酸时,林可霉素的产量受到很大影响。本研究中首先采用两水平因子设计法筛选出6个显著影响因子,即生物素、谷氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、亮氨酸和酪氨酸;然后采用中心组合设计法,得到上述6因子的优化含量分别为30μg/L、100.5、83、29、117.5和58.5mg/L;最后在摇瓶中进行验证实验,优化条件下发酵液的生物效价为2116μg/ml;对照样品I(培养基中无生物素和氨基酸)和II(培养基中按原配方加入6个显著影响因子)的生物效价分别为893和1481μg/ml,与样品I和II比较,生物效价分别提高136.62%和42.88%。

林可霉素生物合成过程中后期的调控研究

在用林可链霉菌发酵生产林可霉素的过程中,采用FUS-50L多参数全自动发酵罐,通过在线参数、离线参数等的关联分析,发现中后期的调控非常关键。从80h开始补入适量的玉米浆和碳酸钙,可增加三羧酸循环的通量,强化菌体的维持代谢和次级代谢,184h时,发酵液的生物效价由4792μg/mL(原工艺)增加到7543μg/mL(优化工艺);同时,结合生产实际,将50L罐的优化实验结果应用到60t生产罐实验,184h时,发酵液的生物效价由4536μg/mL(原工艺)增加到6582μg/mL(优化工艺)。有效解决了生产后期生物效价增幅很小的问题。

在林可霉素生物合成过程中铵离子调控作用的酶学研究

在FUS-50L发酵罐内,用林可链霉茵发酵生产林可霉素。研究发现,NH_4^+对林可霉素发酵过程具有显著的调控效应:补入硫酸铵前,发酵液中的NH_4^+浓度由3.0 mmol/L消耗至1.0mmol/L以下的控制过程非常关键,这样可能使林可霉素合成酶大量合成,同时,解除了NH_4^+对谷氨酰合成酶(GS)的阻遏效应;20～24 h,尽可能提高硫酸铵的平均补入速率,但最高NH_4^+的瞬时浓度应控制在19.0 mmol/L以下,一方面可缩短生物量的积累时间,另一方面可避免过高浓度的NH_4^+对GS的抑制作用;24 h后逐渐降低NH_4^+的平均补入速率,使主代谢流转入次级代谢;在发酵中期和后期,应将最低NH_4^+浓度控制在3.0～4.0 mmol/L的范围内,避免铵离子对GS的阻遏效应,GS比活力与林可霉素的产量呈正相关关系。最终建立了动态的硫酸铵补加工艺。

红霉素A发酵条件的优化

采用两水平因子设计和响应面设计,以红霉素A的相对含量为目标函数建立二项式模型,经Design-Expert 6．0．10软件分析得到优化结果:每100ml发酵液中分别补入ATP 0．00102g、L-蛋氨酸0．01132g、硫酸镁0．0224g、柠檬酸0.0278g、氯化锰0．0034g、L-苏氨酸0．0288g和L-丝氨酸0．0384g时,可使红霉素A相对含量由80．2％提高到89．2％。

铵离子对林可霉素发酵过程的动态影响

在林可链霉菌(Streptomyces lincolnensis)发酵生产林可霉素的过程中,经分析表明:补入硫酸铵前,应待发酵液中的NH4+浓度消耗至1.0mmol/L以下,使迟效碳、氮源充分降解,可能促使林可霉素合成酶大量合成;20～24h,尽可能提高硫酸铵的平均补入速率(最高瞬时浓度<19.0mmol/L),以缩短生物量的积累时间;24h后逐渐降低NH4+的平均补入速率,使主代谢流转入次级代谢;40h后将摄氧率和最低NH4+浓度分别控制在20～30mmol·(L·h)-1和3.0～4.0mmol/L,每24h生物效价的涨幅达1000μg/ml以上。

乙酰化降解海带多糖的抗氧化、吸湿/保湿性能探究

采用超声降解和醋酸酐法联合处理海带多糖,制备得到乙酰化降解海带多糖,并对其化学组成、理化性质、抗氧化性能及吸湿/保湿性能进行探究。结果表明:醋酸酐法成功将乙酰基团引入降解海带多糖中,且乙酰化降解海带多糖的溶解能力较海带多糖得到明显提升,相对粘度较海带多糖明显降低;体外抗氧化能力(DPPH自由基清除、羟基自由基清除能力、总还原能力)均得到显著提高(p <0.05),其中总还原能力较海带多糖LP提高87.99%;吸湿能力得到提高,相对湿度为81%的条件下较普通海带多糖增长至25.4%,且所有海带多糖及其衍生物的保湿能力均优于常用保湿剂甘油。因此,超声降解和醋酸酐法联合处理,可以改善海带多糖理化性质,并显著提升其抗氧化能力及吸湿/保湿能力。