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双液相发酵体系氧传递过程分析

生物工程进展 1994年第4期14卷 31-36页

作者：李元广曹竹安袁乃驹清华大学化学工程系

双液相发酵体系应用较广，但人们对该体系中氧传递机理的认识较为肤浅。本文综述了二十多年来前人对于双液相体系内氧传递问题的研究结果。较为深入地分析了双液相发酵体系内氧传递过程中存在的一些基本问题，并提出了双液相体系中氧传... 详细信息

双液相发酵体系应用较广，但人们对该体系中氧传递机理的认识较为肤浅。本文综述了二十多年来前人对于双液相体系内氧传递问题的研究结果。较为深入地分析了双液相发酵体系内氧传递过程中存在的一些基本问题，并提出了双液相体系中氧传递过程的物理模型。

关键词：氧传递双液相发酵发酵

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双液相体系强化氧传递促进微生物油脂生产

生物工程学报 2013年第4期29卷 536-539页

作者：颜日明艾佐佐汪涯张志斌曾庆桂朱笃江西师范大学生命科学学院江西省亚热带植物资源保护与利用重点实验室江西南昌330022 江西教育学院理学院江西南昌330032 江西科技师范大学江西南昌330013

文中通过添加氧载体正十二烷进行双液相发酵来提高发酵性丝孢酵母利用木薯淀粉水解液生产微生物油脂的产量。结果表明,在摇瓶发酵液中添加氧载体,能明显缓解发酵过程中的氧限制程度。在2 L发酵罐中添加1%正十二烷进行双液相高密度发酵,... 详细信息

文中通过添加氧载体正十二烷进行双液相发酵来提高发酵性丝孢酵母利用木薯淀粉水解液生产微生物油脂的产量。结果表明,在摇瓶发酵液中添加氧载体,能明显缓解发酵过程中的氧限制程度。在2 L发酵罐中添加1%正十二烷进行双液相高密度发酵,其发酵生物量和油脂产量分别达到101.2 g/L和50.28 g/L。气相色谱分析表明,添加了氧载体发酵的微生物油脂中含有更高的饱和脂肪酸含量。

关键词：正十二烷氧载体双液相发酵微生物油脂发酵性丝孢酵母

发酵性丝孢酵母以木薯淀粉基质发酵单细胞油脂研究

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发酵性丝孢酵母以木薯淀粉基质发酵单细胞油脂研究

作者：艾佐佐江西师范大学

学位级别：硕士

伴随着全球石油能源的短缺，环境污染问题日益突出，开发可再生、清洁的生物能源成为一种趋势。产油微生物具有原料利用广泛、油脂含量高、菌种资源丰富等特点，可有效发酵生产生物柴油的油脂原料。本论文选用发酵性丝孢酵母(Trichospor... 详细信息

伴随着全球石油能源的短缺，环境污染问题日益突出，开发可再生、清洁的生物能源成为一种趋势。产油微生物具有原料利用广泛、油脂含量高、菌种资源丰富等特点，可有效发酵生产生物柴油的油脂原料。本论文选用发酵性丝孢酵母(Trichosporon fermentans)，研究了其以葡萄糖为碳源发酵微生物油脂。首先通过单因素初步优化培养基的组成，接着考察了发酵性丝孢酵母以葡萄糖为碳源在2L发酵罐的分批发酵及补料分批发酵，生物量、油脂含量分别为23.06g/L、68.49%和61.18g/L、45.34%。气相色谱分析表明油脂脂肪酸组成主要含有棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸和亚油酸，其成分与植物油脂非常相似，可作为生物柴油的良好生产原料。为了降低生产成本，选择了木薯淀粉水解液(cassava starch hydrolysate, CSH)替代葡萄糖作为碳源，探索了发酵性丝孢酵母利用CSH发酵产油脂的可行性，系统研究了各相关因素对细胞生长和油脂积累的影响。对影响细胞油脂产量的发酵条件（发酵温度，碳氮比，接种量，pH，摇床转速，无机盐浓度）进行了响应面分析法优化，得出发酵性丝孢酵母以木薯淀粉发酵微生物油脂的最优摇瓶发酵条件为：发酵温度28.78°C、C/N126.18、pH6.69、接种量8%、摇床转速200r/min、无机盐浓度1倍(同发酵培养基)，油脂产量理论最大值达到15.01g/L。经模型验证，预测值与验证试验平均值接近，在优化条件下油脂含量提高了28.61%。考察了发酵性丝孢酵母以CSH为碳源在2L发酵罐的分批发酵及补料分批发酵，生物量、油脂含量分别达到26.32g/L、38.87%和78.27g/L、45.29%。气相色谱分析表明油脂脂肪酸组成主要含有棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸和亚油酸，其成分与植物油脂非常相似，可作为生物柴油的良好生产原料。为进一步降低生产成本和提高油脂生产效率，研究了在培养基中添加少量氧载体加强氧传递对发酵性丝孢酵母细胞生长和油脂积累的影响，筛选出1%(v/v)正十二烷为最佳添加量，同时，在摇瓶发酵基础上于2L发酵罐中进行了补料分批发酵初步研究。在应用氧载体的补料分批2L发酵罐中，生物量、油脂含量都有大幅度提高，分别达到102g/L、50.85%。气相色谱分析表明油脂脂肪酸组成主要含有棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸和亚油酸，其成分与植物油脂非常相似，可作为生物柴油的良好生产原料。研究对于降低微生物油脂的生产成本具有重要意义，有助于解决限制生物柴油大规模生产和广泛应用的油脂原料瓶颈及动力成本问题。

关键词：发酵性丝孢酵母木薯淀粉微生物油脂氧载体双液相发酵

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红曲菌液态发酵生产红、橙、黄色素的研究

红曲菌液态发酵生产红、橙、黄色素的研究

作者：黄艳江南大学

学位级别：硕士

红曲菌发酵生产食用色素被认为是微生物发酵法生产天然色素行业中最成功的范例之一。目前红曲属分为12个种，红曲菌至少可产生3种色调的色素，如红色素、橙色素和黄色素。本论文在菌种筛选和诱变、发酵生产技术以及红曲色素特性方面开... 详细信息

红曲菌发酵生产食用色素被认为是微生物发酵法生产天然色素行业中最成功的范例之一。目前红曲属分为12个种，红曲菌至少可产生3种色调的色素，如红色素、橙色素和黄色素。本论文在菌种筛选和诱变、发酵生产技术以及红曲色素特性方面开展了深入研究，旨在为工业化生产不同色调的红曲色素（红色素、橙色素、黄色素）奠定基础。本论文研究了生产不同色调红曲色素的液态发酵生产技术，主要为：探索了Monascus sp. H1102原生质体制备的最佳条件：菌龄为40h，酶解时间为2.5h;最佳再生培养基为PDA中加入终浓度为0.6mol·L-1的蔗糖。对此菌株原生质体进行紫外诱变，获得了一株高产红色素且桔霉素含量仅为0.62mg·L-1的Monascus sp.H1102-5。为了进一步提高突变株的色素产量，通过单因素优化及正交实验，确定了最佳发酵培养基为：80g·L-1麦芽糖、135mL·L-1大豆水解液、3.5g·L-1MgSO4和0.04g·L-1ZnSO4，在此条件下发酵液红色素色价高达495U·mL-1，相较于出发菌株Monascus sp.H1102提高了112%。在发酵液中添加8%萃取剂时，相比对照组，菌体量提高了38.41%，红、黄色价分别提高了15.85%和29.02%。其作用机理在于：添加萃取剂可改变细胞絮凝性，使菌丝体形成量大、分散度高;萃取剂有萃取脂溶性黄色素和橙色素的作用，使大量黄色素和橙色素富集在萃取相中;萃取剂可提供少量的菌体生长和色素合成所需的脂肪酸。根据橙色素和黄色素可在萃取相中富集的启示，结合对红曲色素特性的分析研究，建立了一种双液相偶联萃取发酵生产红曲黄色素、橙色素的新方法。即采用富含无机氮源的培养基，在装液量为50mL的三角瓶中，在发酵初始时，添加20mL萃取剂形成双液相偶联萃取发酵体系，32℃，170r·min-1条件下发酵时间为5d。采用双液相萃取发酵新方法，对10株红曲菌生产单一色素的特性进行了研究，筛选出了高产黄色素和橙色素的红曲菌株Monascus sp.961和Monascus sp. W1，其发酵液色价分别达到200U·mL-1（黄色素）和436U·mL-1（橙色素）。利用全波长扫描法测定的最大吸收峰所对应的波长和板层析法测定的Rf两个特征值对红曲双液相偶联萃取发酵所产的红曲黄、橙色素进行了定量和定性分析，确定了所产的红曲黄、橙色素符合天然黄、橙色素的特性。

关键词：红曲菌红色素橙色素黄色素双液相发酵

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苯酚生物合成工程菌株的代谢工程

苯酚生物合成工程菌株的代谢工程

作者：王斌曲阜师范大学

学位级别：硕士

苯酚是一种基本有机化工原料,主要用于生产某些树脂、双酚A、己二酸及药物等,因此苯酚生产具有良好的发展前景,苯酚的化学合成虽具有较多优势但仍存在生产成本高、环境污染大、副产物多等一系列问题。甘油资源丰富、价格低廉,由于其C原... 详细信息

苯酚是一种基本有机化工原料,主要用于生产某些树脂、双酚A、己二酸及药物等,因此苯酚生产具有良好的发展前景,苯酚的化学合成虽具有较多优势但仍存在生产成本高、环境污染大、副产物多等一系列问题。甘油资源丰富、价格低廉,由于其C原子的高度还原性,在燃料和化学品生产中具有比普通糖如葡萄糖等更高的收益。本文从上述两个方面考虑,探索一条利用甘油为原料,在大肠杆菌中构建苯酚的发酵生产途径,研究结果如下:(1)TPL(编码酪氨酸苯酚裂解酶)基因密码子优化及酶活测定。将来源于Enterobacter agglomerans的TPL野生型基因的密码子替换为大肠杆菌偏好的密码子优化序列,重组菌Escherichia coli BL21(pET28a-TPL)经蛋白表达可催化10mM底物酪氨酸生成5.66mM苯酚,TPL酶活力得到验证。(2)利用甘油生产苯酚代谢途径的打通。该途径涉及到两个关键酶,即TPL和P4M(编码苯丙氨酸-4-单加氧酶),苯丙氨酸在苯丙氨酸-4-单加氧酶催化下生成酪氨酸,然后在酪氨酸苯酚裂解酶催化下生成苯酚。构建了重组大肠杆菌Escherichia coli ATCC31884(pTrc99a-TPL-P4M),命名为PH1,利用甘油发酵测得苯酚的生成,产量为21.30mg/L。(3)甘油利用基因表达水平的增强。甘油的利用涉及到两个酶,即果糖-1,6-二磷酸酶(GlpX)和转酮醇酶(TktA)。构建重组大肠杆菌Escherichia coli ATCC31884(pTrc99a-TPL-P4M-trcGlpX-TktA),命名为菌株PH2,利用甘油发酵测得苯酚的生成,产量为27.68mg/L。经发酵检测后结果分析P4M为限速酶,因此又构建重组大肠杆菌Escherichia coli ATCC31884(pTrc99a-TPL-trcP4M-trcGlpX-Tkt A),命名为菌株PH3,利用甘油发酵测得苯酚产量为57.66mg/L。(4)增加莽草酸途经中前体磷酸烯醇式丙酮酸的供应。采用Red同源重组技术首先敲除基因pykF(编码丙酮酸激酶),其次敲除基因ptsI(编码蛋白磷酸转移酶)和基因ppc(编码磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶),质粒pTrc99a-TPL-trcP4M-trcGlpX-TktA分别电转化基因敲除后的3株重组菌株,得到菌株PH4、PH5、PH6,利用甘油发酵测得苯酚产量分别为88.38mg/L、123.85mg/L和127.60mg/L。(5)发酵优化。为提高苯酚产量,对发酵培养基进行优化,并采用双液相发酵法减少苯酚对菌株的毒害。选取5种有机溶剂:正辛醇、三丁酸甘油酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、肉豆蔻酸异丙酯,加入到菌株PH6发酵液中进行发酵,测得苯酚产量分别为4.31mg/L、143.10mg/L、95.27mg/L、159.01mg/L、116.63mg/L,其中邻苯二甲酸二辛酯对于提高苯酚产量最为有利。最后,本研究利用甘油生产苯酚的最高产量达159.01mg/L。

关键词：苯酚甘油酶活测定基因敲除双液相发酵

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氧载体强化传氧的研究Ⅱ

天津轻工业学院学报 1995年第1期10卷 1-7页

作者：贾士儒袁玉华包志泉天津轻工业学院食品工程系

分别对以液态烷烃和全氟化碳为氧载体的双液相发酵系统的一些参数进行了测定，分析了氧载体强化氧传递的机理。通过对该系统在机械搅拌罐中有关性能的测定，探讨了操作变量与氧传递速率之间的规律，结果表明：发酵系统中加入氧载体，可... 详细信息

分别对以液态烷烃和全氟化碳为氧载体的双液相发酵系统的一些参数进行了测定，分析了氧载体强化氧传递的机理。通过对该系统在机械搅拌罐中有关性能的测定，探讨了操作变量与氧传递速率之间的规律，结果表明：发酵系统中加入氧载体，可提高Ｋ_（Ｌ）ａ值３０％以上。

关键词：氧载体发酵双液相发酵体积液氧系数强化传氧

双液相体系下对黑根霉C_(11)α-羟基化16α,17α-环氧孕酮的研究

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天津科技大学学报 2009年第2期24卷 13-16页

作者：万金营杜连祥巩培武薇工业微生物教育部重点实验室天津科技大学生物工程学院天津300457

研究了双液相体系下黑根霉对16α,17α-环氧孕酮C11α-羟基化的生物转化能力.考察了8种有机溶剂对16α,17α-环氧孕酮和C11α-羟基-16α,17α-环氧孕酮的溶解度的差异,比较了它们对黑根霉细胞毒性的大小.结果表明,乙酸丁酯毒性最小,乙... 详细信息

研究了双液相体系下黑根霉对16α,17α-环氧孕酮C11α-羟基化的生物转化能力.考察了8种有机溶剂对16α,17α-环氧孕酮和C11α-羟基-16α,17α-环氧孕酮的溶解度的差异,比较了它们对黑根霉细胞毒性的大小.结果表明,乙酸丁酯毒性最小,乙酸丁酯与水双液相体系对转化比较有利,达到了44.2%.同时考察了氧促进剂H2O2和外加电子受体维生素K3对提高该体系转化率的影响,分别提高了8%和6%.

关键词：黑根霉 C11α-羟基化 16α,17α-环氧孕酮双液相发酵

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新技术与低档茶中有效成分的开发与利用

茶叶科学技术 2000年第4期 29-30页

作者：李大祥王浩安徽农业大学农业部茶叶生物技术重点开放实验室合肥230036 安徽省郎溪县十字铺农技站 242100

低档茶中有效成分的开发与利用可大大提高茶叶的附加值，促进茶业的发展．本文将近年来新发展起来的一些新技术如超临界ＣＯ２萃取技术、双液相发酵技术、吸附树脂吸附分离技术、膜分离技术、ＨＰＬＣ制备技术等在低档茶中主要有效成... 详细信息

低档茶中有效成分的开发与利用可大大提高茶叶的附加值，促进茶业的发展．本文将近年来新发展起来的一些新技术如超临界ＣＯ２萃取技术、双液相发酵技术、吸附树脂吸附分离技术、膜分离技术、ＨＰＬＣ制备技术等在低档茶中主要有效成分（茶多酚、茶色素、咖啡碱）的开发与利用方面的研究作了一简要介绍．

关键词：新技术低档茶有效成分开发利用超临界流体萃取双液相发酵膜分离