两阶段控制甘油浓度提高1,3-丙二醇发酵水平

克雷伯氏菌(K lebsiella pneum on iae)分批发酵生产1,3-丙二醇(1,3-PD),根据菌体生长、产物生成和补料可将发酵过程分成4个阶段。不同阶段控制不同的底物浓度会对菌体生长和产物生成产生不同的影响。研究发现,菌体生长阶段(阶段II)底物浓度控制在6.0 g/L最适合菌体生长,产物主要生成阶段(阶段III)底物浓度控制在18.9 g/L最适合产物生成,菌浓可达7.83 g/L,最终1,3-PD的浓度为68.5 g/L,摩尔转化率为61%,生产强度为2.21 g/(L.h)。     

D-核糖发酵过程中的pH控制及对产D-核糖关键酶的影响

在枯草芽孢杆菌突变株D-756发酵生产D-核糖过程中,采用葡萄糖和葡萄糖酸钙混合发酵,葡萄糖酸作为pH调节剂,能促进菌体的生长,显著地提高D-核糖的产量。经酶活测定,发现流加葡萄糖酸能提高单位发酵液中葡萄糖酸激酶的酶活。在5 L发酵罐中,利用葡萄糖酸维持发酵pH值在7.2,培养72 h后产核糖76.8 g/L。     

法夫酵母产虾青素发酵培养基的优化

为研究碳源和氮源对法夫酵母产虾青素的影响,采用单因素实验和均匀实验设计对培养基进行优化,结果表明:蔗糖是法夫酵母生长的最佳碳源,葡萄糖是虾青素在细胞内积累的最佳碳源,其最佳浓度为30g/L;最佳的氮源组成是硫酸铵4.9g/L、蛋白胨6.2g/L、酵母膏1g/L,虾青素的含量达6.78mg/L,摇瓶发酵产率提高了1.8倍左右。     

阿维菌素发酵过程参数相关特性研究及过程优化

微生物发酵是一个复杂的生物过程,通过对阿维菌素发酵过程中反映菌体代谢的在线参数,如OUR、CER、RQ、DO、pH以及离线参数的相关性分析,根据分析结果对发酵过程工艺进行优化,提出在发酵后期根据RQ确定碳源补加时机、根据过程pH确定碳源补加速率,使阿维菌素的发酵单位从国内平均水平3.8 g/L提高到了5.05 g/L。     

透明颤菌血红蛋白基因在产TRAIL蛋白大肠杆菌中的克隆表达

为解决大肠杆菌高密度发酵生产TRA IL过程中的供氧矛盾,提高菌体的发酵密度,在大肠杆菌中引入透明颤菌血红蛋白基因(vgb)。聚合酶链反应(PCR)检验和CO差光谱法检验表明:vgb基因能够在C 600(pBV 220-TRA IL)中表达并受溶氧调控,重组菌CTV具有良好的遗传稳定性。3.7 L发酵罐实验表明:在同样的发酵条件下,含vgb基因的重组菌CTV的最高菌体密度为对照菌的1.64倍,达到50.6 g/L,乙酸积累为对照菌的55.6%,TRA IL蛋白产量提高了70%,达到2.8 g/L。     

产乳链菌肽菌株发酵条件的优化

研究了乳酸链球菌(Lactococcus lactissubsp lactis1.2281)发酵合成乳链菌肽的最佳条件.在此基础上,采用琼脂扩散法检测乳链菌肽产量,用二剂量法计算效价,发现菌株生长量与乳链菌肽产量接近同步;通气量对菌体生长及乳链菌肽合成影响不大;发酵温度为30℃,初始pH值为6.5时发酵液效价最高;用1%蔗糖作为碳源,2%蛋白胨+1%酵母浸粉作为氮源最佳.     

发酵过程的控制

发酵过程包括大量复杂的生化反应和迁移现象。发酵过程中底物浓度、菌体浓度、产物浓度随时间变化,发酵液物料的性质,如密度、黏度、流变学特性、表面张力、氧及其他性质如扩散系数、氧饱和浓度也随时间变化。由于一系列分解代谢和合成代谢的结果,引起了温度、pH、溶解氧、氧化还原电位、排气二氧化碳和排气氧的变化。为了能够有效地控制发酵,就需要获得发酵过程变量的变化信息,对发酵过程参数的变化进行检测。     

基因工程菌Pichia pastoris连续培养的生长及抑制动力学

在同一稀释率μ(μ=0 .1 4h-1)下用不同浓度的甘油流加进行连续培养 ,研究甘油浓度对基因工程菌毕赤酵母 ( Pichia pastori)生长的影响。结果表明甘油浓度对细胞生物量 ( DCW和WCW)、底物得率系数 ( YX/ S)、底物比消耗速率 ( qs)、呼吸熵 ( RQ)与二氧化碳释放率 ( CER)都有影响 ,在低甘油残留浓度 ( <63.3g/L)下 ,甘油是激活剂 ,菌体生长符合 Monod方程 ,Ks=1 9.62 g/L,甘油激活常数 Ka=1 9.45 g/L;而在高甘油残留浓度 ( >63.3g/L )下甘油是抑制剂 ,菌体生长特征符合 Haldance方程 ,Ks=0 .0 1 4g/L,KI=1 5 6.67g/L。毕赤酵母生长的甘油抑制浓度为 5 5 .42 g/L     

诱导条件对重组人锰超氧化物歧化酶发酵的影响

分别研究了3种诱导剂和Mn2+浓度对重组人锰超氧化物歧化酶(rhMn-SOD)发酵表达的影响,并进一步优化了乳糖诱导rhMn-SOD表达的条件。结果表明:异丙基--βD-硫代半乳糖苷(IPTG)和乳糖诱导能够获得类似的表达效果,诱导的同时加入2 mmol/L的Mn2+能够明显提高rhMn-SOD的表达。进一步的实验结果表明:乳糖诱导的最佳浓度为7 mmol/L,最佳时机为接种后6 h,A600为2.1,诱导表达6 h rhMn-SOD活性和比活达到最高。     

葡萄糖酸钙对肌苷发酵的影响

在肌苷的摇瓶发酵过程中,10 g/L的葡萄糖酸钙适于肌苷的合成和菌体生长。初始培养基中加入10 g/L的葡萄糖酸钙,能够诱导葡萄糖酸激酶的生成,大幅提高其比活,增大磷酸戊糖(HM P)途径的通量。肌苷的产率由10.76 g/L提高到18.36 g/L。     

阿维菌素发酵过程有机酸积累规律与生物合成的关系

对S.averm itilis发酵过程菌体胞内与胞外的几种有机酸浓度进行跟踪测定。通过与产素关联发现低产批次与高产批次有机酸积累有明显不同。低产批次胞内丙酮酸浓度高达31.6 m g/L,此后降至5 m g/L以下,而胞外在80 h后都开始出现积累;乙酸、柠檬酸与琥珀酸一直都大量出现在胞外,如柠檬酸胞内胞外浓度比值初期低于0.1。这体现出生长期延长以致与产素期重叠过多造成产素偏低。     

重组毕赤酵母表达reteplase发酵过程中的降解现象

研究了pH和温度对重组毕赤酵母表达retep lase(rPA)发酵过程中的降解现象。在低pH(4.5)诱导条件下,由于蛋白酶活性高,rPA降解严重,表达量几乎为0,提高诱导pH至6.5,蛋白酶活性降低,rPA的表达量最高达到122 m g/L。通过将诱导温度从30°C降低到20°C,rPA的表达量从153.2 m g/L提高到207.9 m g/L。降低温度能减少细胞死亡率,从而减少了发酵液中蛋白酶的释放,降低了蛋白酶的活性,抑制了对目的蛋白rPA的降解。另外,低温使胞内AOX酶活性提高,从而增强了rPA的表达。     

不同葡萄糖浓度对3T3-L1脂肪细胞诱导分化中解偶联蛋白2基因表达的影响

目的 观察体外培养条件下葡萄糖浓度对3T3-L1脂肪细胞诱导分化过程中UCP2mRNA表达水平的变化.方法 体外培养3T3-L1脂肪细胞,在诱导3T3-L1脂肪细胞分化成熟的基础上,经不同葡萄糖浓度5.5,25,45mmol/L培养后,3T3-L1脂肪细胞干第3,5,7天抽提总RNA,用半定量逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测UCP2mRNA的表达.结果 随着脂肪细胞逐渐分化成熟,在第7天,45mmol/L葡萄糖终浓度培养条件下,3T3-L1脂肪细胞UCP2mRNA的表达受到抑制(P＜0.05);5.5mmol/L葡萄糖终浓度培养条件下,3T3-L1脂肪细胞可增加UCP2mRNA的表达(P＜0.01).结论 体外培养中,葡萄糖浓度的变化对脂肪细胞中UCP2mRNA的表达与调控具有一定的影响.     

卡拉胶固定化Nocardia sp.生产L(+)酒石酸

采用卡拉胶包埋具有环氧琥珀酸水解酶活性的诺卡氏菌菌体用于生产酒石酸。固定化的最适卡拉胶浓度为20 g/L,菌体浓度为200 g/L,交联剂戊二醛浓度为5 g/L,固定化后的酶活回收率可以达到70%。高浓度的环氧琥珀酸对水解反应产生抑制作用,游离细胞的米氏常数(Km)为0.234 m o l/L,抑制常数(KI)为0.22 m o l/L,固定化细胞则分别为0.31 m o l/L和0.21 m o l/L。游离细胞和固定化细胞反应的最适pH分别为8.0和8.5。细胞固定化以后,耐热稳定性增强。30°C 0.2m o l/L的底物浓度下,摇瓶中连续转化25批,L(+)酒石酸的转化率接近100%。     

生物搅拌反应器的CFD模拟及在肌苷发酵中的应用

通过改变搅拌桨叶间距,对50 L的气液搅拌生物反应器在指定转速、每升发酵液中每分钟通入空气1 L条件下的搅拌流场、剪切力、空气体积分率进行模拟,从流体力学角度对反应器进行了优化。将模拟优化结果用于实际肌苷发酵过程中,结果表明:计算流体力学(CFD)模拟优化后的搅拌桨位置能改善发酵罐内部的流场和气体分布,从而对菌体代谢和肌苷合成产生影响,使每升发酵液的产苷量提高了4.06 g。     

红曲色素生产菌的诱变筛选及培养

本文以Ａｓ．３．７８２作出发菌群，经激光器诱变，获得一株红曲色素高产菌株， 通过对该菌株深层发酵培养以及生长测定和色价测定，摸索出适合大量产色素的最佳培 养基：碳源为粟米粉，氮源为黄豆粉，发酵周期为１４４ｈｒ，发酵液色价可达１８６μ/ｍｌ。     

聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维超滤膜的电性能与渗透性能

采用自制的Zeta电势装置表征了PVDF超滤膜,考察了1 mmol/L KCl溶液中不同pH流动电势与压力的关系,以及不同浓度KCl溶液中Zeta电势与pH的关系,测定了不同KCl浓度时膜的通量和截留率。结果表明:在不同pH下,膜的流动电势与压力具有良好的线性关系,并且流动电势随溶液浓度增加而降低;在氯离子浓度不变的情况下,膜的等电点随KCl浓度的升高而增大,即从pH 6.9(1 mmol/L KCl)升高到pH 7.1(5 mmol/L KCl)。这是由于离子极限电导率的不同而引起的。膜通量在等电点处最大并随KCl溶液浓度升高而降低,同时膜对盐的截留率在等电点处最小,在其两侧逐渐增大,截留率随氯化钾浓度增大而减小。     

正丙醇、铜离子、烟酰胺对红霉素合成的作用

在摇瓶培养过程中,发酵初期加入正丙醇可使红霉素的效价提高49.31%,正丙醇提高了丙酸激酶的比活力,表现出对该酶诱导作用,而对丙酰CoA合成酶比活力无影响。加入铜离子和烟酰胺可使红霉素效价分别提高24%和17%。用HPLC测定发酵液中有机酸含量,分析测定结果认为发酵过程可分为3个阶段:积累期、转折期和生产期。     

铜、镉、汞对水稻幼苗抗氧化酶活性的影响

目的:研究必需元素Cu2+和非必需元素Cd2+、Hg2+对水稻幼苗生长的影响,探讨水稻抵抗重金属毒害的机理.方法:用质量浓度为0.25 mmol/L、0.5 mmol/L、1.0 mmol/L重金属离子溶液滴灌水稻幼苗,测定处理后幼苗根和叶的长度,蛋白质和叶绿素含量,过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性及过氧化物酶和超氧化物歧化酶同工酶的表达变化.结果:重金属离子抑制水稻幼苗生长,降低幼苗根和叶可溶性蛋白含量,增强了根、叶POD活性和根系SOD活性;Cu2+增强幼苗叶SOD活性,而Cd2+和Hg2+抑制幼苗叶SOD活性.不同浓度Cd2+降低水稻幼苗叶绿素含量;不同浓度Hg2+降低幼苗根和叶CAT活性;Cd2+增强根CAT活性,但抑制叶CAT活性;随着Cu2+浓度增大而逐渐减弱根和叶CAT活性.POD与SOD同工酶电泳结果与其活性检测相一致.结论:Cu2+、Cd2+、Hg2+处理对水稻幼苗POD、SOD和CAT活性的影响与重金属种类和浓度有关并存在器官特异性.水稻幼苗表现出抗氧化活性增加和减少两种情况,说明抗氧化系统不仅具有解毒功能,同时还是Cd2+、Cu2+和Hg2+对植物产生毒性的作用位点.     

mRuby2在原核细胞中的表达及纯化

采用PCR技术扩增mRuby2,将其插入原核表达载体p ET30a(+)中,用p ET30a(+)-mRuby2转化BL21(DE3)并诱导重组蛋白表达,用荧光显微镜及SDS-PAGE观察、检测目标蛋白的表达情况,以Ni亲和层析技术纯化重组蛋白。结果表明:构建的重组表达菌株经IPTG诱导后,发酵液颜色随诱导时间延长逐渐转为橙红,离心后的沉淀菌体为深粉红色,在荧光显微镜下,菌体发出明亮的红色荧光。SDS-PAGE检测发现,IPTG诱导5 h,重组蛋白表达量达到峰值。采用Ni螯合亲和层析技术从发酵菌体中分离出纯度大于80%的重组蛋白。由此可见:采用DNA重组技术能在原核系统中成功表达mRuby2编码的荧光蛋白,该重组蛋白亮度高、可视性好,能直观呈现实验结果,便于观察相关实验现象、理解并掌握实验原理,非常适合于生化、分子生物学实验教学。