基于细胞碳-氮-氧需求的补料批发酵策略促进杆菌肽合成
菌体浓度对发酵的影响
菌体浓度对发酵的影响文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]一、菌体浓度对发酵的影响及控制菌体（细胞）浓度(cellconcentration)是指单位体积培养液中菌体的含量。
无论在科学研究上，还是在工业发酵控制上，它都是一个重要的参数。
菌浓的大小，在一定条件下，不仅反映菌体细胞的多少，而且反映菌体细胞生理特性不完全相同的分化阶段。
在发酵动力学研究中，需要利用菌浓参数来算出菌体的比生长速率和产物的比生成速率等有关动力学参数，以研究它们之间的相互关系，探明其动力学规律，所以菌浓仍是一个基本参数。
菌浓的大小与菌体生长速率有密切关系。
比生长速率μ大的菌体，菌浓增长也迅速，反之就缓慢。
而菌体的生长速率与微生物的种类和自身的遗传特性有关，不同种类的微生物的生长速率是不一样的。
它的大小取决于细胞结构的复杂性和生长机制，细胞结构越复杂，分裂所需的时间就越长。
典型的细菌、酵母、霉菌和原生动物的倍增时间分别为45min、90min、3h和6h左右，这说明各类微生物增殖速率的差异。
菌体的增长还与营养物质和环境条件有密切关系。
营养物质包括各种碳源和氮源等成分和它们的浓度。
按照Monod方程式来看，生长速率取决于基质的浓度(各种碳源的基质饱和系数Ks在1～10mg／L之间)，当基质浓度c(S)>10Ks时，比生长速率就接近最大值。
所以营养物质均存在一个上限浓度，在此限度以内，菌体比生长速率则随基质浓度增加而增加，但超过此上限，基质浓度继续增加，反而会引起生长速率下降。
这种效应通常称为基质抑制作用。
这可能是由于高浓度基质形成高渗透压，引起细胞脱水而抑制生长。
这种作用还包括某些化合物(如甲醇、苯酚等)对一些关键酶的抑制，或使细胞结构成分发生变化。
一些营养物质的上限浓度(g／L)如下：葡萄糖100、NH4+5、PO43-10。
在实际生产中，常用丰富培养基，促使菌体迅速繁殖，菌浓增大，引起溶氧下降。
高产抗菌脂肽Fengycin芽孢杆菌的诱变育种和发酵条件优化
陈尚里，于福田，沈圆圆，等. 高产抗菌脂肽Fengycin 芽孢杆菌的诱变育种和发酵条件优化[J]. 食品工业科技，2023，44（23）：134−143. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2023020239CHEN Shangli, YU Futian, SHEN Yuanyuan, et al. Mutation Breeding and Optimization of Fermentation Conditions of Bacillus Highly Producing Antimicrobial Lipopeptide Fengycin[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(23): 134−143. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2023020239· 生物工程 ·高产抗菌脂肽Fengycin 芽孢杆菌的诱变育种和发酵条件优化陈尚里，于福田，沈圆圆，刘小玲*（广西大学轻工与食品工程学院，广西南宁 530004）摘 要：为了提高Fengycin 产量，以芽孢杆菌YA-215为出发菌，通过复合诱变（紫外诱变、ARTP-LiCl 诱变）育种来获取高产Fengycin 突变体。
通过单因素实验和响应面试验等确定最佳发酵工艺优化。
结果表明，复合诱变选育获得一株高产Fengycin 突变株UA397，全基因组测序结合16S 进化样本分析显示为暹罗芽孢杆菌。
其最佳发酵工艺条件为：蔗糖25 g/L 、蛋白胨30 g/L 、发酵温度37.7 ℃、发酵时间37.8 h 、接种量5.01%。
在此发酵条件下，暹罗芽孢杆菌UA-397的Fengycin 产量为517.09 mg/L ，是野生型在未进行发酵条件优化时Fengycin 产量113.02 mg/L 的4.575倍。
应用内源前体策略提高杆菌发酵制备TTMP的能力
应用内源前体策略提高杆菌发酵制备TTMP的能力朱兵峰;徐岩;范文来;吴群【摘要】基于前体乙偶姻和四甲基吡嗪(TTMP)分子结构的相关性,建立了一种适合于风味化合物TTMP筛选的内源前体筛选策略;并应用该策略,从酱香型高温大曲中获得1株TTMP产生菌XZ1124,该菌株能利用葡萄糖代谢产生大量前体乙偶姻,从而有效促进了TTMP的合成;根据菌落、细胞形态特征和生理生化特性以及16S rDNA序列分析,将该菌株鉴定为枯草杆菌(Bacillus subtilis).碳氮源以及培养条件的单因素优化结果表明,供氧条件和培养温度对TTMP合成的影响最为突出.在最优条件下,摇瓶发酵和发酵罐培养时前体乙偶姻的积累量＞ 20 g/L,TTMP的合成量＞4.08 g/L.上述结果有效证明了内源前体筛选策略用于筛选具有结构类似前体的风味功能菌;TTMP合成工艺具有生产强度高且能以廉价的农副产品(豆饼粉)作为底物,极具工业应用前景.【期刊名称】《酿酒科技》【年(卷),期】2010(000)012【总页数】6页(P17-22)【关键词】微生物;枯草杆菌;内源前体;发酵制备;3-羟基丁酮;TTMP【作者】朱兵峰;徐岩;范文来;吴群【作者单位】江南大学食品科学与技术国家重点实验室,工业生物技术教育部重点实验室,生物工程学院,江苏,无锡,214122;江南大学食品科学与技术国家重点实验室,工业生物技术教育部重点实验室,生物工程学院,江苏,无锡,214122;江南大学食品科学与技术国家重点实验室,工业生物技术教育部重点实验室,生物工程学院,江苏,无锡,214122;江南大学食品科学与技术国家重点实验室,工业生物技术教育部重点实验室,生物工程学院,江苏,无锡,214122【正文语种】中文【中图分类】Q93-3;TS261.1Abstract：A spore-forming Bacillus sp.was obtained from a high-temperature Chinese Maotai-flavor Daqu using an endogenous precursor screening strategy.The Bacillus sp.was capable of producing a high level of 2,3,5,6-tetramethylpyrazine (TTMP)via a precursor of 3-hydroxy-2-butanone(HB).The strain was characterized as Bacillus subtilis according to the morphological,physiological and biochemical properties as well as partial 16S rRNA gene sequences.Different carbon and nitrogen sources,as well as fermentation conditions were investigated.Optimization showed that oxygen supply and fermentation temperature were the most important process parameters.More than 4.08 g/L of TTMP was achieved with a high level of endogenous precursor HB accumulation(more than 20 g/L)when applying the optimized medium and cultivation conditions in both flask and fermentor cultures.Our data demonstrated the effectiveness of endogenous precursor strategy in screening of microorganisms that produced flavor compounds with structure relatedprecursors.Moreover,the high yield of TTMP and the cheap agro-industrial product(soybean meal)as substrate indicated potential for industrial application.Key words：microbe;Bacillus subtilis;endogenous precursor;fermentativepreparation;3-hydroxy-2-butanone烷基吡嗪是一种含氮杂环类风味化合物，广泛存在于食品原料、加工食品和酒精饮料中[1]，具有坚果、焙烤和烘烤的香气[2]。
发酵技术中菌体浓度与基质对发酵的影响及控制
发酵技术中菌体浓度与基质对发酵的影响及控制1 菌体浓度对发酵的影响菌体（细胞）浓度(cell concentration)：单位体积培养液中菌体的含量。
反映：菌体细胞的多少，而且反映菌体细胞生理特性不完全相同的分化阶段。
可据此算出菌体的比生长速率和产物的比生成速率等有关动力学参数。
菌体生长的影响因素遗传特性。
取决于细胞结构的复杂性和生长机制，细胞结构越复杂，分裂所需的时间就越长。
典型的细菌、酵母、霉菌和原生动物的倍增时间分别为45 min、90 min、3 h和6 h左右，这说明各类微生物增殖速率的差异。
菌体的增长还与营养物质和环境条件有密切关系。
各种碳源和氮源等成分和它们的浓度。
上限浓度、基质抑制（渗透压、关键酶）。
一些营养物质的上限浓度(g／L)如下：葡萄糖100、NH4+ 5、PO43- 10。
影响菌体生长的环境条件有温度、pH值、渗透压和水分活度等因素。
菌浓的大小对发酵产物的得率的影响在适当的比生长速率下，发酵产物的产率与菌浓成正比关系，即P=Q Pm c(X) P——发酵产物的产率(产物最大生成速率或生产率)，g／(L·h)；Q Pm——产物最大比生成速率，h-1；c(X)——菌体浓度，g／L。
初级代谢产物：菌浓愈大，产物的产量愈大。
次级代谢产物：比生长速率μ比μ临略高一点的最适菌浓[即c(X)临]，菌体的生产率最高。
菌浓过高会产生其他的影响：营养物质消耗过快，培养液的营养成分发生明显的改变，有毒物质的积累，溶氧下降，会对发酵产生各种影响。
摄氧速率OUR与传氧速率OTR相平衡时的菌体浓度，即临界菌体浓度c(X)临。
菌体超过此浓度，抗生素的比生成速率和体积产率都会迅速下降。
２基质对发酵影响及其控制据Monod方程，在分批发酵中菌体比生长速度是基质浓度的函数。
在c(S)<<Ks的情况下，菌体比生长速率与基质浓度呈线性关系。
基质过浓导致抑制作用。
当葡萄糖浓度低于100～150 g／L，不出现抑制作用；当葡萄糖浓度高于350～500 g／L，多数微生物不能生长，细胞出现脱水现象。
前体物质和碳氮源补加策略对钝齿棒杆菌发酵生产L-精氨酸的影响
Ｌ 精 氨 酸 （ － ｇｎｎ ） 一 种 碱 性 氨 基 酸 ， 一 Ｌ Ａｒ ｉｉｅ 是 是 生物 体尿 素循环 的重要 中间代 谢 产物 ， 机 体合 成 是 细胞 浆蛋 白和 核蛋 白的重 要 物质 Ⅲ ， 也是 体 内一 氧 化 氮（ ＮＯ） 合成 的前 体物 质 。通过 Ｌ精 氨酸一一 氧 一
摘 要 ： 究 了前 体物质 和碳 氮 源补加 策 略对 钝 齿棒 杆 菌 Ｃ ｒ ｎｂ ｃｅｉｍ ｒｎ ｔｍ Ｙ 研 ｏ ｙ ｅａｔｒｕ ｃｅ ａｕ Ｓ Ａ结 果 表 明 ， 酵 ２ 一 发 ４ｈ后 添加 前 体 物 质谷 氨 酸 ， 以初 始硫 酸铵 质 量 浓度 ２ ／ 分 别 于 ２ 、 ８ｈ补加 ２ ／ ０ｇ Ｌ， ４４ ０ｇ Ｌ硫 酸铵 的补 氮方式 ， 以初 始 葡 萄糖质 量 浓度 １０ｇ Ｌ， 别 和 ０ ／ 分 于 ２ 、８ ７ ４ ４ 、２ｈ均 匀添加 葡 萄糖 ， 总糖 质量浓度 达 １５ｇ Ｌ的补碳 方式 ， 瓶发 酵 ９ 使 ７ ／ 摇 ６ｈ后 ， － Ｌ精氨
Ｃ０． Ｐ 口ｃＰ．甜 ｃ ｅ ａｔ ， ６ ￡ ， ｒ ｎ ｕｍ ＳＹＡＮ７ ｗａ ｔ ｄｉｄ．Ｔｈｅ ｒ ｓ ｔ ｈ ｗｅ ｈ ｔｔ ｅ ｙｉｌ － ｒ ｎ ｎｅ ｓｓｕ ｅ ｅ ｕｌｓｓ ｏ ｄ ｔ ａ ｈ ｅ ｄ ｏｆＬ Ａ ｇｉ ｉ
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杆菌肽合成分子机制及高产策略
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第３ 期 （ 总第 ３ １ ０期） ２ ０ １ ３年 ３月
农产品加工 （ 学刊） Ａｃ ａ ｄ ｅ ｍｉ ｃ Ｐ ｅ ｒ ｉ ｏ ｄ ｉ ｃ ａ ｌ ｏ ｆ Ｆ ａ ｒ ｍ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ
Ｎｏ ． ３ Ｍａ ｒ ．
杆菌肽的生物法检测及发酵条件研究
２Ｈｅ ｅ ｒ ｕｔ ｒ ｎ ｖ ｒ ｉ Ｈｅ ｅ ｏ ｉｇ， ７１ ０１ Ｃ ｉ ａ ． ｂｉ Ａｇ ｉ ｌ ａ Ｕ ｉｅ ｓｔ ｃ ｕｌ ｙ， ｂ ｉ Ｂａ ｄ ｎ ０ ０ ， ｈ ｎ ；
ｓ ｌｃ ａｇ ｒｂ ｏ ｓ ｎ ｅｌｖｔ ｌ ｙ ｔｅ ｌｔ ｏ ａ ｉ ｍｉ ｇ ｏ ｈ ｔ ｓｉ ｏ ｕ ａ ｉｎ ｏ ｅｍｅ ｔｔ ｎ ｍｅ ｉ ｍ． ｈ ｓｗｉ ｅｅ ｔａ ｌ ｒ ｅ ｉｍａ ｓ ａ ｄ ｃ ｌ ｉ ｉ ｈ ａ ｅ ｌｇ ｒｔ ｃ ｒ ｗｔ ｉ ａｔ ｈ ｍｅ ａ ｎ ｃ ｌ ｔ ｆｆ ｒ ｎ ａｉ ｄ ｕ Ｔ ｉ ｌ ｏ ｏ ｌ
法 检 测 和发 酵 条 件 进 行 了研 究 。
将菌株接人第一瓶营养 肉汤培养基 中 ３ ｃ ７。培养 ，２ 时 １小
后将 菌接人第二瓶营养 肉汤培养基 中，７℃培养 。 ３ 从第 二瓶接
人种开 始计 时 ， 隔 ３ ｎ同时取两瓶 中的培养液用 ７ ２ 每 ０ｍｉ ２ 分
光光度计测其在 ６ ０Ｎｌ Ｏ ０ ｎ 的 Ｄ值 ， 定该菌株 生长 曲线 ［。 测 ３ １
３Ｃ ｉａＴｉ ｒ ｐ，ｅ ｉ ，ｅ＇ｇ１ １０ ，ｈｎ ） ．ｈｎ ａ Ｇｏ Ｂ ｏｎ Ｂ Ｏｎ ０ ３ １ Ｃ ｉａ ｕ ｇ ｉ
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一种发酵生产杆菌肽的方法[发明专利]
![一种发酵生产杆菌肽的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/454551e53086bceb19e8b8f67c1cfad6195fe9e5.png)
(10)申请公布号(43)申请公布日 (21)申请号 201610097983.4(22)申请日 2016.02.23C12N 1/20(2006.01)C12P 21/00(2006.01)C12R 1/10(2006.01)(71)申请人华北制药集团新药研究开发有限责任公司地址050015 河北省石家庄市长安区和平东路388号(72)发明人任风芝 张雪霞 王耀耀 耿文飞郑智慧 杨海静 高任龙 段宝玲张炜(54)发明名称一种发酵生产杆菌肽的方法(57)摘要本发明属于发酵工程领域，具体涉及一种提高微生物发酵生产杆菌肽产量的方法。
该方法通过优化有机复合氮源和发酵条件，保证了批次间发酵单位的稳定性，降低了杂质F 含量。
通过在杆菌肽合成期间添加超顺磁性微球吸附发酵液中的杆菌肽，降低发酵产物对产生菌的反馈抑制。
发酵结束后，杆菌肽的发酵单位可达1228U/ml，比优化前可使杆菌肽产量提高123%，提高了产能，降低了能耗及废弃物的排放。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书6页 附图1页CN 105483064 A 2016.04.13C N 105483064A1.一种发酵生产杆菌肽的方法，包括以下步骤：a、制备地衣芽孢杆菌菌株的种子液将地衣芽孢杆菌菌株的斜面培养物接种于种子培养基，28-30℃、200-240 rpm，培养20-28 h获得种子液；其中所述的种子培养基按以下方法制得：玉米淀粉3.0-5.0克、葡萄糖10.0-20.0克、酵母粉10.0-20.0克、硫酸铵1.0-2.0克、氯化钠1.0-2.0克、七水硫酸镁1.0-1.5克，加水定容至1000mL，pH6.5-7.0，121℃灭菌30min；b、制备地衣芽孢杆菌菌株的发酵液将上述种子液以体积百分比6-10%的接种量接种于发酵培养基，在摇瓶或发酵罐中发酵，发酵时间72-96 h，发酵温度28 -30 ℃，得到发酵液；其中所述发酵培养基按以下方法制得：玉米淀粉30.0-40.0克、葡萄糖10.0-20.0克、棉籽蛋白粉15.0-30.0克、酵母粉10.0-20.0克、硫酸铵2.0-3.0克、玉米浆3.0-5.0克、磷酸二氢钾1.0-1.5克、氯化钠2.0-3.0克、七水硫酸镁1.0-2.0克，加水定容至1000mL，pH6.5-7.0，121℃灭菌30mi。
一种杆菌肽锌的制备方法[发明专利]
![一种杆菌肽锌的制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/7310fa5b7f21af45b307e87101f69e314332fada.png)
(10)申请公布号 CN 102161693 A(43)申请公布日 2011.08.24C N 102161693 A*CN102161693A*(21)申请号 201010606575.X(22)申请日 2010.12.27C07K 14/32(2006.01)(71)申请人江苏九阳生物制药有限公司地址224300 江苏省盐城市射阳县射阳经济开发区海都北路(72)发明人杨宏 李军 孙立文 陈军(54)发明名称一种杆菌肽锌的制备方法(57)摘要一种杆菌肽锌的制备方法，其特征在于包括下述步骤：在杆菌肽溶液中加入碱性溶液，调节PH ＝8～11，加入无机锌成盐，用无机酸调节PH＝5～7，搅拌1～2小时，静置5～10小时。
然后通过分离、干燥、粉碎、筛分、检验、成品包装等生产步骤得到合格的杆菌肽锌。
本发明具有效率高、设备简单、经济性好、纯度高、能耗低、可在常温下连续操作等特点，特别适合杆菌肽锌的工业化大规模生产。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 2 页1.一种杆菌肽锌的制备方法。
其特征步骤如下：在杆菌肽溶液中加入碱性溶液，调节PH＝8～11，加入无机锌成盐，用无机酸调节PH ＝5～7，搅拌1～2小时，静置5～10小时。
然后通过分离、干燥、粉碎、筛分、检验、成品包装等生产步骤得到合格的杆菌肽锌。
2.根据权利要求1所述的杆菌肽锌的制备方法，其特征在于所述杆菌肽溶液是效价大于5000u/ml，电导小于2000μs/cm的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和B类地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)发酵液的提取分离溶液。
3.根据权利要求1所述的杆菌肽锌的制备方法，其特征在于所述的碱性溶液是氨水、氢氧化钠中的一种。
4.根据权利要求1所述的杆菌肽锌的制备方法，其特征在于所述的无机锌是氧化锌、氯化锌、硫酸锌中的一种。
一种发酵生产杆菌肽的方法[发明专利]
![一种发酵生产杆菌肽的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/1503e6eaac51f01dc281e53a580216fc700a53c9.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811403100.3(22)申请日 2018.11.23(71)申请人 江苏九阳生物制药有限公司地址 224300 江苏省盐城市射阳经济开发区海都北路(72)发明人 李军 郭绍定 唐静 黄晔 柴小涛 明国军 (74)专利代理机构 北京科家知识产权代理事务所(普通合伙) 11427代理人 陈娟(51)Int.Cl.C07K 7/58(2006.01)C12P 21/04(2006.01)(54)发明名称一种发酵生产杆菌肽的方法(57)摘要本发明公开了一种发酵生产杆菌肽的方法，包括发酵液预处理、树脂吸附、树脂分离和漂洗、解析脱氨、一次纳滤以及萃取浓缩六大步骤；本发明制备的杆菌肽通过加入硫代硫酸钠以及密封操作使得杆菌肽不会被氧化，从而极大的提高了杆菌肽最终的效价，其医用价值更高，而且本发明操作简单、制备周期短，可用于大量工业生产杆菌肽。
权利要求书1页 说明书6页CN 109608522 A 2019.04.12C N 109608522A1.一种发酵生产杆菌肽的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)发酵液预处理：取重量为1000份的发酵液，并向发酵液中加入重量为30-60份的硫代硫酸钠后搅拌均匀，再将发酵液泵入预处理罐内，加入酸化剂调节PH至2.5-3.0，搅拌1h；2)树脂吸附：向步骤1中酸化后的发酵液中加入液碱调节PH至4.0-4.5，然后按放罐效价投入001×1.1-H +吸附树脂对杆菌肽吸附3-6h，使得吸附尾液中杆菌肽含量不超过50U/ml；3)树脂分离、漂洗：吸附完成后的树脂经树脂分离器将饱和树脂和料液分离，然后用去离子水漂洗至水清澈且无漂浮物；4)解析脱氨：漂洗后的树脂经过真空抽入解析柱内，然后用去离子水对树脂全方位清洗至水澄清后，通入浓度为2.5-3.5％的氨水进行解析，并将解析液经脱氨柱内001×14-H +脱氨树脂进行脱氨，当脱氨液由无色变为浅黄色时，收集脱氨液于储存罐中，并加入重量为2-8份硫代硫酸钠，当脱氨柱出口的脱氨液PH≧8.5时，停止收集；5)一次纳滤：将步骤4中的收集液通过纳膜浓缩至原体积8-10％；6)萃取浓缩：将一次纳滤后的浓缩液放入萃取罐中，并加入重量为2-5份的硫代硫酸钠，充分搅拌后加入萃取剂进行萃取，向萃取液中加入沉淀剂后，沉淀过滤后，对滤液进行浓缩干燥即得杆菌肽。
两阶段pH控制和碳氮源协同补加促进谷氨酸棒杆菌高产L-谷氨酰胺
两阶段pH控制和碳氮源协同补加促进谷氨酸棒杆菌高产L-谷氨酰胺刘畅;陆丹丹;浦军平;张春枝;陈明【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2024(50)1【摘要】为提高谷氨酸棒杆菌发酵产L-谷氨酰胺产量、糖酸转化率、生产强度等技术指标,该文通过响应面法优化了摇瓶发酵培养基中葡萄糖、(NH_(4))_(2)SO_(4)和玉米浆含量,并利用50 L发酵罐进行分批发酵,构建了菌体生长、底物消耗和产物生成动力学模型,进而在50 L发酵罐中采用两阶段控制pH策略,并通过补加葡萄糖和(NH_(4))_(2)SO_(4),协同控制发酵液中碳氮源浓度,促进菌体高效合成L-谷氨酰胺。
结果表明,优化后发酵培养基中葡萄糖、(NH_(4))_(2)SO_(4)和玉米浆含量分别为167、61、31 g/L,摇瓶发酵L-谷氨酰胺产量达到38.13 g/L,较优化前提高了34.12%;50 L发酵罐分批发酵80 h后L-谷氨酰胺产量达42.06 g/L,糖酸转化率达到25.85%,生产强度为0.53 g/(L·h);在50 L发酵罐中基于两阶段pH控制的碳氮源协同补加策略,显著促进了谷氨酸棒杆菌高产L-谷氨酰胺,发酵周期缩短至52 h,L-谷氨酰胺产量达68.01 g/L,糖酸转化率达33.93%,生产强度为1.31 g/(L·h)。
该研究对促进L-谷氨酰胺的工业化生产具有重要参考价值。
【总页数】7页(P7-13)【作者】刘畅;陆丹丹;浦军平;张春枝;陈明【作者单位】大连工业大学生物工程学院;张家港市华昌药业有限公司【正文语种】中文【中图分类】TS2【相关文献】1.双底物指数流加和双阶段溶氧控制对谷氨酸棒状杆菌生产L-异亮氨酸的影响2.有机氮源对谷氨酸棒杆菌发酵L-缬氨酸的影响3.前体物质和碳氮源补加策略对钝齿棒杆菌发酵生产L-精氨酸的影响4.谷氨酰胺合成酶基因的过量表达有效提高谷氨酸棒杆菌中L-谷氨酰胺产量5.理性代谢工程改造促进谷氨酸棒杆菌高效合成L-谷氨酰胺因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
杆菌肽锌发酵技术指标
杆菌肽锌发酵技术指标杆菌肽锌发酵技术是一种利用微生物发酵生产杆菌肽锌的方法。
杆菌肽锌是一种重要的营养保健品，具有增强免疫力、促进生长发育和提高机体抗氧化能力的作用。
杆菌肽锌发酵技术指标是在该发酵过程中对关键指标的要求和评价标准。
一、菌种选择杆菌肽锌发酵技术的首要指标之一是菌种选择。
菌种的选择直接影响到发酵过程中产物的质量和产量。
在杆菌肽锌发酵中常用的菌种有乳酸菌、酵母菌和嗜热菌等。
菌种的选择应考虑菌株的稳定性、生长速度和产物合成能力等因素。
二、发酵条件发酵条件是影响杆菌肽锌发酵过程的关键指标之一。
发酵条件包括温度、pH值、氧气供应和营养物质等。
适宜的发酵温度和pH值可以提高菌种的生长速度和产物合成能力。
适当的氧气供应和营养物质可以促进菌种的代谢活性和产物的积累。
三、发酵时间发酵时间是评价杆菌肽锌发酵过程的重要指标之一。
发酵时间的长短直接影响到产物的质量和产量。
过短的发酵时间可能导致产物的合成不完全，影响产品的活性和稳定性。
过长的发酵时间则可能导致产物的降解和损失。
四、产物含量产物含量是评价杆菌肽锌发酵过程的关键指标之一。
产物含量的高低直接影响到产品的市场竞争力和经济效益。
提高产物含量的方法主要包括菌种优化、发酵条件优化和营养物质优化等。
五、产物纯度产物纯度是评价杆菌肽锌发酵过程的重要指标之一。
产物纯度的高低直接影响到产品的质量和安全性。
提高产物纯度的方法主要包括分离纯化技术和杂质去除技术等。
六、副产物和废弃物处理副产物和废弃物处理是评价杆菌肽锌发酵过程的关键指标之一。
合理处理副产物和废弃物可以降低环境污染和资源浪费。
常用的处理方法包括回收利用、生物降解和物理处理等。
七、产品稳定性产品稳定性是评价杆菌肽锌发酵过程的重要指标之一。
产品稳定性的高低直接影响到产品的质量和使用寿命。
提高产品稳定性的方法主要包括合理的包装和储存条件、添加稳定剂和改进工艺等。
总结杆菌肽锌发酵技术指标是评价该技术的关键要素。
菌种选择、发酵条件、发酵时间、产物含量、产物纯度、副产物和废弃物处理以及产品稳定性等指标的合理控制和优化是提高杆菌肽锌发酵技术效果的关键。
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摘要为了提高杆菌肽补料发酵的效率，在50 L罐水平研究了 pH耦合、间歇-空压控制和间歇-酪氧(dissoVeS oxyyes, DO)耦合等补料策略对杆菌肽合成的影响。pH耦合策略的杆菌肽效价为1 006 U/mL,但存在对 数中后期因pH低于设定值而无法补入葡萄糖的问题。间歇-空压控制策略的效价(1 118 U/mL)比pH耦合策 略提高了 11%，但也存在发酵后期补糖量与DO不匹配的问题。间歇丝0耦合策略克服了以上缺陷，糖对杆菌 肽的转化率(『pl)比间歇-空压控制策略提高了 22.7%。基于间歇丝O耦合补料策略并于24 h二次补入氮源 后，其平均杆菌肽合成速率达到了 40.67 U/(mL • h),杆菌肽效价峰值达到了 1 220 U/mL。建立了基于细胞需 求的综合碳-酪-氧因素的补料策略，为工业化补料发酵生产杆菌肽提供了重要参考。 关键词地衣芽抱杆菌；杆菌肽；补料分批发酵
食品与发酵工业 FOOD AND FERMENTATIN IDUSTRIES DOI：10. 1995/j. ckU 11 -1802/ts. 220397
基于细胞碳-氮-氧需求的补料批发酵策略促进杆菌肽合成
杨华-，宋昭4戴航-，陈雄4李欣4陈守文2,蔡冬波2,李俊辉3,王志4*
1发酵工程教育部重点实验室,湖北省工业发酵协同创新中心,湖北省工业微生物重点实验室， 湖北工业大学,湖北武汉,430068)
43.4 50 L罐发酵策略控制 发酵1：按发酵培养基
发酵培养，罐压
0. 03 MPvo
发酵2：pH耦合补料策略，基于发酵1实施。于
18〜20 h补氮源4 5 L（含豆粕250 g、玉米浆125
y）,2~28 h采用pH耦合补糖。pH值设定方式为:
22〜24 h为7.5,22〜28 h每2h的pH设定值上升
成效率。而在杆菌 料发酵 ，刘道 发现葡
萄糖补料能促 胞溢流代谢，但杆菌肽的合成 ［44］。另外，杆菌肽发酵过程中培养基黏度大，易起
泡，细胞 高达百亿CFU/mL等因素，均使氧的供
应及利用效率
低［1］, 发酵前期DO
:
零［2］、中期菌体自溶［3］。
发酵液DO
，工
第一作者：硕士研究生(王志教授为通讯作者，E-mai)：wanyzhil022@ 126. 2cm)。 基金项目：省部 生物催化与酶工程国家重点实验室开放课 题(SKLBEE2218025) 收稿日期：2019 -23 -21,改回日期：2019 -23 -41
养 、营养 改变做出快速响应 呼吸 代谢抑制⑺、溢流代谢［］等碳分解代谢阻遏的具体
表现形式［7-2］。通过提高溶氧(dissolved oxyyes,
DO)促进氨基酸代谢［1、中期流加H/O/降低溢流代 谢程度［4 •，以及提高乙偶姻还原酶活性，降低胞内
NADH/NAD+比率［3］等方法，均可以提高杆菌肽合
0.1,28 h后pH自然。发酵过程中
为75%的葡萄糖溶液400 mL,罐压0.23 MPa。
发酵328〜20 h补氮源3.0 L（含豆粕500 y、玉
米浆250 y）,其他同发酵2,补入葡萄糖340 y。发酵4 Nhomakorabea：料
，从18 h开始，以200
mL/3 h的速率补入1 L质量分数为75%的葡萄糖溶
液（750 y），第30小时补完。于1〜20 h补氮源4 5
株)，湖北大学绿康生物工程研究所 。 1.2培养基
斜面培养基(g/L)：酵母浸膏20, NaC15, 琼脂20,调pH 7.2o
养基(y/L):豆粕90,玉米淀粉40,玉米 浆 2.5,轻质 CaCO3 4,蛋白 X 5,(NH4)2SO4 1。
发酵培养基(y/L)： 79,玉米淀粉47.5,玉
米浆 7. 5,轻质 CaCO3 4. 5,蛋白 X 1, （NH4）2SO4 0. 75,MgSO4 ・ 7H2O 4 1 1.2培养方法 43.1 种子活化
无菌竹签转接- 8 °C保藏甘油管菌液至茄子瓶 斜面，在恒温培养箱中37 C培养24 h。 43.2 种子培养
茄子瓶斜面加50 mL无菌水制备菌悬液，取4 mL菌悬液接种于摇瓶中（装液量50 mL）o 37 C、 250 r/miu培养24 h,合瓶得到种子液。 43.3 50 L发酵罐培养
种子液接种后发酵液体积27 L,接种量5%，在 通风量42 m3/h、温度37 C、转速330 r/miu条件下 发酵 养。
30 2019 Vol. 45 No. 15 (Total 387)
业上常增加通
高转速，但会增加能耗，也不
利
的
［4］,而适量升高
有效避免
述不利因素,
波等由0.02 MPa升
至0.06MPa,-精氨酸
高了 34%。另外，杆菌
与其前体氨基酸的供应效率呈正 ，如
ORN［24］、Asp、Glu、Asn、His、Te、Lys 等［1。因此，杆
L（
250 y、玉米浆 125 y），罐压 0.23 MPa。
发酵5:2
料二
，基于发酵4,并
且24 h至发酵结束罐压维持在0. 25 MPvo
发酵6：间歇-溶氧
料策略。基于发酵5,
18 -21 h间歇补料,4 h开始将补料方式改为DO耦
合（溶氧＞35%时,
为75%的 j
糖溶液），24 h至发酵结
维
0.25 MPvo共
菌
涉及
-氮-氧等综 素,
的综
研究还未见报道。
工业 芽抱杆菌LC为发酵菌株，本文探索
了 pH耦合、
料二
胞生长、代谢和杆菌
-溶氧 流 的影响，建
基于细胞需求的综 料 ，有效提高了杆菌
肽发酵效率，为杆菌肽工业化生产的补料工艺优化提
供了重
。
1材料与方法
1.3 菌株 地衣芽抱杆菌(Bacillus lickeniformn LC , LC 菌
补入葡萄糖500 yo
地衣芽胞杆菌是革兰氏阳性的产芽胞
氧
微生物,,
淀粉酶、蛋白酶
酶［4-3］,以及肽
类抗生素,其中包括杆菌肽。通
糖
酶系
合成的
⑷-杆菌肽具有广 菌、药物
留量少、无抗药性等优良特性,是目前国 会允
许使用的为
的
料添加剂之一⑸。
芽抱杆菌发酵生产杆菌肽的过程中，细胞优 先使用速效碳、氮源已获得最大的生长速率［］，并伴