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中国食品学报 2016年第7期16卷 149-155页

作者：于平朱祺陈凯飞吕秀红浙江工商大学食品与生物工程学院杭州310035

目的:探讨重组大肠杆菌合成内切几丁质酶培养条件的优化。方法:首先采用部分因素试验设计研究发酵培养基中各组分对产内切几丁质酶比活力的影响,找出主要影响因素,然后采用Box-Behnken设计确定各主要影响因素质量浓度的最佳值。结果:影... 详细信息

目的:探讨重组大肠杆菌合成内切几丁质酶培养条件的优化。方法:首先采用部分因素试验设计研究发酵培养基中各组分对产内切几丁质酶比活力的影响,找出主要影响因素,然后采用Box-Behnken设计确定各主要影响因素质量浓度的最佳值。结果:影响重组大肠杆菌合成内切几丁质酶的主要因素为葡萄糖,Na_2HPO_4·12H_2O和KH_2PO_4。最优化的发酵培养基组成(g/L):蛋白胨14,葡萄糖8.8,Na_2HPO_4·12H_2O 16.8,NH_4Cl 1,MgSO_4·7H_2O 0.14,酵母粉6,KH_2PO_4 2。在优化发酵培养基中重组大肠杆菌产酶量是未优化发酵培养基的1.67倍。结论:本研究结果为内切几丁质酶产业化生产提供了良好基础。

关键词：内切几丁质酶重组大肠杆菌培养基成分优化

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重组巴斯德毕赤酵母发酵生产S-腺苷蛋氨酸

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中国食品学报 2017年第1期17卷 141-147页

作者：于平沈晓琴浙江工商大学食品与生物工程学院杭州310035

目的:考察L-甲硫氨酸、甲醇、pH值、接种量、装液量、油酸以及PTM1 7个因子对重组巴斯德毕赤酵母发酵生产S-腺苷蛋氨酸的影响。方法:首先通过部分因子试验设计,确定影响S-腺苷蛋氨酸产量的关键因子,然后通过Box-Behnken试验设计,确定其... 详细信息

目的:考察L-甲硫氨酸、甲醇、pH值、接种量、装液量、油酸以及PTM1 7个因子对重组巴斯德毕赤酵母发酵生产S-腺苷蛋氨酸的影响。方法:首先通过部分因子试验设计,确定影响S-腺苷蛋氨酸产量的关键因子,然后通过Box-Behnken试验设计,确定其生产S-腺苷蛋氨酸的最佳条件。结果:影响重组巴斯德毕赤酵母发酵生产S-腺苷蛋氨酸的关键因子为甲醇、pH值和装液量。当甲醇添加量1.5%,pH值5.0,装液量30 mL/500 mL时,S-腺苷蛋氨酸的产量达到最高值。优化后的最佳培养基组成为:1.00%酵母膏,2.00%蛋白胨,1.34%YNB,1.0%L-met,100 mmol/L磷酸盐缓冲液,1.40%甲醇,0.10%油酸,0.4%PTM1以及4.00×10^(-5)%生物素。在优化条件下培养84 h后,S-腺苷蛋氨酸的产量达到最高值3.23 mg/mL,是优化前的1.8倍。结论:本研究结果为S-腺苷蛋氨酸的产业化生产提供了良好基础。

关键词：重组巴斯德毕赤酵母 S-腺苷蛋氨酸培养基成分优化

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假单胞菌株M18GQ的构建以及产PCA的发酵条件优化

假单胞菌株M18GQ的构建以及产PCA的发酵条件优化

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作者：苏晋江上海交通大学

学位级别：硕士

假单胞菌株M18(Pseudomonas sp. M18)是一株分离自上海郊区甜瓜根际的植物根际促生菌,具有能够分泌具有广谱抑菌活性的次生代谢物吩嗪-1-羧酸(phenazine-1-carboxylic acid,PCA)和藤黄绿菌素(pyoluteorin, Plt),成为研究次生代谢物调控... 详细信息

假单胞菌株M18(Pseudomonas sp. M18)是一株分离自上海郊区甜瓜根际的植物根际促生菌,具有能够分泌具有广谱抑菌活性的次生代谢物吩嗪-1-羧酸(phenazine-1-carboxylic acid,PCA)和藤黄绿菌素(pyoluteorin, Plt),成为研究次生代谢物调控机制的新型菌株。野生型菌株M18的PCA产量很低,不适合进行大规模商业化应用,本论文试图通过基因工程和培养基优化的方法来提高PCA产量。由于gacA和qscR都在菌群传感系统和信号传导通路中负调控PCA合成的phz基因簇,因此对这两个基因分别在染色体上进行定点突变,构建出的单突变株M18G和M18Q,其PCA产量相比野生型有了大幅度的提高。在成功构建gacA和qscR双突变株M18GQ的基础上,进一步优化PCA的发酵产量。通过单因子实验对工程菌株M18GQ的发酵条件和培养基成分进行初筛,确定了碳源、氮源、无机盐的种类,以及温度、pH值、摇床转速等因素的最佳条件。在温度28°C,摇床转速为170 rpm, 500-ml的摇瓶,装液量为65 ml,接种量为1.5%,培养基pH值7.0-7.5的条件下,对培养基配方进行优化。运用部分因子设计(Fractional Factorial Design, FFD)确定主要因素的效应以及因素之间的相互作用,最后,通过基于响应面法(Response Surface Methodology,RSM)的中心组合设计(Central Composite Design, CCD)构建模型,预测出最优的培养基配方:黄豆粉73.3 g/L,玉米浆18.1 g/L,葡萄糖17.9 g/L,乙醇18.0 ml/L,硫酸镁1 g/L,并且预测了PCA的最高产量为4011.5 mg/L。在后续的验证实验和对比实验中,得到的平均产量是4032.2 mg/L,与模型预测的产量相一致,证明了模型的正确性以及该优化后的培养基的效用。双突变株M18GQ的PCA产量相比单突变株M18Q的产量1240 mg/L和M18G的产量2000 mg/L,分别增加了2倍和3.3倍。

关键词：假单胞菌株M18GQ 吩嗪-1-羧酸培养基成分优化部分因子设计法响应面法

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Burkholderia thailandensis E264生产抗癌药物Thailandepsin A的研究

Burkholderia thailandensis E264生产抗癌药物Thailandepsin A的...

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作者：刘冰上海交通大学

学位级别：硕士

稀有的伯克氏菌E264(Burkholderia thailandensis E264)是从泰国稻田中分离得到的,能够合成具有双环缩肽结构的物质Thailandepsin A。Thailandepins A是一类组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACI),是抗癌药物FK228的结构类似物,对多种耐药性肿... 详细信息

稀有的伯克氏菌E264(Burkholderia thailandensis E264)是从泰国稻田中分离得到的,能够合成具有双环缩肽结构的物质Thailandepsin A。Thailandepins A是一类组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACI),是抗癌药物FK228的结构类似物,对多种耐药性肿瘤具显著作用。目前,野生型菌株合成Thailandepsin A产量很低(10mg/L),不适合进行大规模商业化应用,本论文试图通过培养基优化和大孔树脂原位富集的方法来提高Thailandepins A的产量。首先,通过单因子实验对伯克氏菌E264的发酵条件和培养基成分进行初筛,确定了碳源、氮源、无机盐的种类,以及温度、pH值、摇床转速等因素的最佳条件。在温度28°C,250ml的摇瓶,装液量为65 ml,接种量为1%,培养基pH值7.0的条件下,对培养基配方进行优化。其次,通过在伯克氏菌E264发酵培养基中添加大孔树脂HP-20对产物进行原位富集,可使大部分Thailadepsin A在培养的同时就被树脂吸附,从而降低了产物抑制,并简化了后续提取分离步骤,产物的总收率比对照(不添加树脂)提高了80%左右。大孔树脂的添加量为4 %,添加时间为发酵开始后12小时。以氯仿作为树脂的解析液时,产物的回收效果较好。同时,运用部分因子设计确定主要因素的效应以及因素之间的相互作用,通过基于响应面法的中心组合设计构建模型,预测出最优的培养基配方(g/L):葡萄糖17.89,胰蛋白胨34.98,K2HPO4 20.44,KH2PO4 4.4,柠檬酸钠0.01。产量的实测值为236.7mg/L,与模型的预测值251.9mg/L相符合,证明了模型的正确性以及该优化后的培养基的效用。响应面法优化后的产量236.7mg/L比单因子优化后产量提高了2倍多。另外,对Thailandepsin A分批发酵动力学模型进行了研究,以Logistic和Luedeking-Piret方程为基础,建立了动力学模型,较好的描述了生物量(X),产物浓度(P)与底物浓度(S)的变化规律。该模型适用于初始糖浓度为15g/L左右时的分批发酵过程。最后,在有效体积为3L的发酵罐中进行了伯克氏菌E264扩大培养初步探索。通过在发酵过程中添加HP-20大孔树脂,产量较空白对照提高了29%,为后续研究打下基础。

关键词：伯克氏菌E264 Thailandepsin A 培养基成分优化树脂原位富集响应面法发酵动力学模型

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赛里木酸奶高产γ-氨基丁酸菌株高密度培养条件优化及其发酵剂的制备

赛里木酸奶高产γ-氨基丁酸菌株高密度培养条件优化及其发酵剂的...

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作者：郭瑞成塔里木大学

学位级别：硕士

赛里木镇位于新疆阿克苏地区拜城县,该镇地理位置优越,为畜牧养殖提供了优质的草场,奠定了优质奶源的基础。课题组前期研究发现赛里木酸奶中含有较同类酸奶产品中含量高的功能性因子γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,简称GABA),并对赛... 详细信息

赛里木镇位于新疆阿克苏地区拜城县,该镇地理位置优越,为畜牧养殖提供了优质的草场,奠定了优质奶源的基础。课题组前期研究发现赛里木酸奶中含有较同类酸奶产品中含量高的功能性因子γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,简称GABA),并对赛里木镇的生牛乳和酸奶微生物多样性分析及高产γ-氨基丁酸菌株的筛选,确定了高产GABA的菌株为德式乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillusdelbrueckii ***)S33-32。本文以课题组前期筛选出来S33-32菌株为研究对象,进一步探究提高GABA产量的影响因素。通过响应面分析优化M17培养基中的碳源种类及碳源添加量、氮源种类及氮源添加量、L-谷氨酸钠添加量以及发酵培养条件,在此基础之上进行产GABA菌株S33-32高密度发酵培养,随后进行产GABA发酵剂真空冷冻干燥保护剂的筛选以及配方优化,以活菌数、OD值、高效液相色谱法检测GABA含量以及菌株存活率的计算进行分析确定。结论如下:1、产GABA菌株S33-32发酵基础培养基的筛选。以产GABA菌株S33-32为对象,通过对MRS、TYG、GYP、LBS、M17液体培养基,48 h发酵培养,进行菌液密度OD测定,GABA定量分析得到:当使用M17培养基时,菌液密度OD值为1.274±0.036,GABA含量为0.1227±0.015mg/m L,相比于其他培养基都较大,因此确定M17培养基为产GABA菌株S33-32的基础培养基。2、产GABA菌株S33-32变化规律。以产GABA菌株S33-32为研究对象,使用M17液体培养基发酵培养,绘制出产GABA菌株S33-32随着发酵时间的变化OD值、活菌数以及GABA含量在24 h内的变化规律。得到对数生长期为4-8 h,并且三条曲线之间的关系有一定关联性,随着发酵时间的延长,OD活菌数以及GABA产量也相应增加。3、产GABA菌株S33-32高密度培养培养基优化。以产GABA菌株S33-32为发酵培养对象,针对前期筛选出的最佳产GABA培养基M17培养基进行优化改良,通过单因素试验和响应面优化试验,确定以M17为基础培养基,唯一碳源蔗糖添加量为0.5%,复合氮源(乳清粉∶牛肉膏∶大豆蛋白胨=1∶1∶2)添加量为2.0%,L-谷氨酸钠添加量为1.0%,发酵培养时间48 h,其他成分不变。在此条件下产GABA菌株S33-32活菌数为6.132×10CFU/m L,发酵液中GABA含量为0.1896±0.004 mg/m L。4、产GABA菌株S33-32高密度培养条件优化。针对产GABA菌株S33-32为发酵培养对象,以前期筛选出的最佳产GABA培养基M17优化培养基为基础,通过单因素试验和响应面优化试验,确定产GABA菌株S33-32最佳发酵培养条件:接种量为3.0%,发酵液的起始p H为6.80,发酵培养温度为35℃,发酵时间为46 h。在此条件下产GABA菌株S33-32活菌数为9.67×10CFU/m L,发酵液中GABA含量为0.2204±0.015 mg/m L。5、产GABA菌株S33-32发酵剂制备真空冷冻干燥保护剂的选择。以产GABA菌株S33-32为试验对象,以前期筛选出的最佳产GABA培养基M17优化培养基成分以及最佳的发酵条件为基础进行高密度发酵培养制备菌泥,通过单因素试验和响应面优化试验,确定产GABA菌株S33-32发酵剂制备保护剂成分和添加比例为:脱脂乳添加量为12%,甘油添加量为0.8%,乳糖添加量为9%,抗坏血酸添加量1%。在此条件下产GABA菌株S33-32发酵剂制备冷冻干燥后活菌数为1.73×10CFU/g存活率为53.2%。

关键词： γ-氨基丁酸培养基成分优化发酵条件优化直投式发酵剂制备

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