以4种生物柴油(原料为地沟油、菜籽油、棕榈油和废肯德基油)作为萃取剂,开展了丙酮丁醇静态萃取发酵.通过分析发酵过程中的产气量及发酵40 h后油水两相中的溶剂浓度,发现生物柴油对丙丁梭菌有毒性.另外,静置条件下丁醇在不同油水两相中的液液平衡系数大致相同.在发酵24 h时加入棕榈生物柴油(油水体积比为0.4∶1),丁醇发酵强度达到最大值0.213 g·(L·h)-1、比对照(传统发酵)提高10.9%,且生物柴油中的丁醇质量浓度达到6.44 g·L-1.

研究了各种表面活性剂对丁醇萃取发酵的影响.丁醇发酵中有大量H2、CO2气体生成,生成的气泡携带发酵溶剂产物(丁醇、丙酮)进入萃取液相,促进了水相中发酵毒性产物向萃取液相的移动.研究发现,表面活性剂可以降低气-液膜的表面张力,促使大气泡破碎,从而使发酵产气以较小气泡的形式穿过萃取液相.添加表面活性剂可以强化发酵溶剂产物从水相到萃取相的移除速度,缩短发酵产物在油水两相中达到平衡的时间,有利于提高发酵生产强度.以地沟生物柴油为萃取剂,吐温-80的添加量为质量分数0.140%时,与对照相比(无表面活性剂的萃取发酵),相同发酵时间内萃取相中丁醇体积分数提高了21.2%,总溶剂生产强度也提高了16.5%.

采用PCR方法从Pseudomonas putida S1中克隆出编码海藻糖合成酶的基因treS,并与质粒pQE30T相连,构建了表达质粒pQE-TS2.将此重组质粒转化宿主茵E coli M15进行诱导表达.十二烷基磺酸钠.聚丙烯酰胺凝胶SDS-PAGE电泳结果表明,treS基因在大肠杆菌中获得了高效表达.通过对诱导温度、诱导荆浓度、加诱导荆时间和诱导时间的优化研究,在茵液生长至OD600值为0.6时,加入诱导剂IPTG至终浓度0.01mmol/L,20℃诱导20h,蛋白的表达量达到每克干细胞89mg的蛋白,粗酶液酶活达到19U/mL.

为给啤酒风味的稳定性研究提供借鉴,利用固相微萃取与气-质联用分析了两个优质酿造大麦品种Sabastian和Gairdner中的挥发性风味物质组成。在两个大麦品种中共分析鉴定出34种化合物,Sabas-tian中检出28种,Gairdner中检出32种。在Sabastian中共检出醛类化合物11种,占总质量分数的17.58%;醇类化合物7种,占总质量分数的7.32%;酮类3种,占总质量分数的13.08%;酸类化合物2种,占总质量分数的8.41%;其他类化合物5种,占总质量分数的9.54%。在Gairdner中共检出醛类化合物10种,占总质量分数的38.36%;醇类化合物9种,占总质量分数的25.36%;酮类化合物4种,占总质量分数的9.07%;酸类化合物2种,占总质量分数的6.81%;其他类型化合物7种,占总质量分数的7.77%。两个大麦品种中含量较高的成分为正己醛(Sabastian,13.56%;Gairdner,30.76%)、丙酮(Sabastian,12.82%;Gairdner,8.39%)、乙酸(Sabastian,8.00%;Gairdner,4.86%)。作为大麦特征风味物质的异戊醛和2-甲基丁醛的含量在Sabas-tian中分别为0.51%和0.79%,在Gairdner中分别为1.93%和1.72%。 

采用摇瓶发酵法研究了不同碳源、氮源对恶臭假单胞菌S1干重和胞内海藻糖合成酶酶活力的影响.通过正交试验得出其最佳培养基配方为(g·L-1):葡萄糖25,玉米浆15,麦芽糖20,豆粕水解液10 mL·L-1,Na3C6H5O7·2 H2O 0.5,Na2HPO4·12 H2O 0.5.优化后菌体密度、单位细胞产酶活力分别提高了1.44倍和72.16%.

考察了搅拌转速、pH和温度对丙酮酸分批发酵的影响.高转速(500 r/min)下,丙酮酸产率较高(71%),但葡萄糖消耗速度较慢(1.23g/(L·h));低转速(300 r/min)下,细胞消耗葡萄糖的速度加快(1.95 g/(L·h)),而丙酮酸产率(0.48%)却明显下降.将搅拌转速恒定在400 r/min可在一定程度上获得较高的丙酮酸产率(0.62%)和葡萄糖消耗速度(1.66 g/(L·h)).CaCO3调节pH时,较多碳流从丙酮酸节点转向α-酮戊二酸节点和细胞生长,最终丙酮酸产量比NaOH调节pH时的发酵结果低38.7%;NH3·H2O调节pH时最终细胞浓度和丙酮酸产量仅为NaOH调节时的77.8%和90.9%.pH 5.5时最利于丙酮酸的合成.较高的发酵温度加速T.glabrata积累丙酮酸,但同时会导致α-酮戊二酸的提前积累;而较低的温度下甘油和α-酮戊二酸积累较少,丙酮酸发酵的最适温度为28～30℃.

在10 L发酵罐中利用重组毕赤酵母诱导表达猪α干扰素(pIFN-α),考察甲醇/山梨醇共混诱导策略对pIFN-α表达水平提高和能量(NADH)再生效率的影响.结果表明:在诱导稳定期,甲醇/山梨醇共混诱导可弱化细胞的甲醇代谢,有利于缓解毒副中间产物(过氧化氢、甲醛等)的生成积累；以0.785 g/(L·h)的速率缓慢共混流加山梨醇时,pIFN-α抗病毒活性最大,最高活性可达1.8×107 IU/mL,与30℃常温甲醇单独诱导(最高活性1.0 ×104IU/mL)和20℃低温甲醇单独诱导(最高活性1.4×106 IU/mL)相比,活性均大幅提高,且胞外pIFN-α的降解减缓；发酵体系的抗高甲醇浓度冲击能力有效提高,发酵生产的稳定性增强；能量利用效率大幅提高,NADH的再生利用效率提高了29％ ～84％.

研究在重组毕赤酵母（ GS115，Mut＋）表达猪圆环病毒Cap蛋白的发酵过程中，甲醇毒害作用以及溶氧波动影响目的蛋白的正常表达。基于对甲醇和山梨醇代谢途径的分析，将C源流加的手动调节与反馈控制相结合，提出了1种新型的甲醇/山梨醇共混诱导策略，能够将溶氧稳定地控制于某一设定值，同时避免甲醇毒害作用。使用该策略将溶氧控制于20％的批次，C源（甲醇和山梨醇）添加过少，导致Cap蛋白表达量较低（54 mg/L）；而将溶氧控制于10％的批次，C源流加速率适宜，Cap蛋白表达量达到198 mg/L，表达水平明显高于采用传统甲醇诱导策略（0 mg/L）和DO stat诱导策略的批次（121 mg/L）。

树干毕赤酵母作为一种潜在的纤维素乙醇生产菌株，有其独特的生理优势。然而与酿酒酵母生产乙醇相比，树干毕赤酵母生产纤维素乙醇还存在着诸多阻碍。为了从细胞整体水平进一步解析树干毕赤酵母的生理代谢特征，基于树干毕赤酵母的全基因组序列，利用生物信息学的分析算法，分别解析了树干毕赤酵母与酿酒酵母代谢网络的异同；利用流量平衡分析（ FBA）验证了C源生长表型；预测了158个生长必需反应；鉴定了364个转录因子并对重要调控蛋白的功能进行了分析。

在对不同温度下Torulopsis glabrata分批发酵生产丙酮酸过程进行详尽分析的基础上,建立丙酮酸分批发酵动力学模型,并分析了温度与动力学参数之间的函数关系,提出T.glabrata高产量、高产率和高强度发酵生产丙酮酸的温度控制轨迹:在发酵初始阶段(0～8 h) 控制发酵温度为34℃以维持较高的菌体生长速率和丙酮酸合成速率;发酵中期(8～42 h),逐步将发酵温度降到27℃以获取代谢流强化和细胞衰亡之间的最佳平衡;然后维持27℃至发酵结束以提高细胞后续产酸能力.采用这一最佳温度控制轨迹,丙酮酸产量(89.4 g ·L-1)、对葡萄糖产率(0.76 g ·g-1)和生产强度(1.32 g ·L-1 ·h-1)比30℃恒温发酵分别提高了25.7%、16.9%和48.3%.

在丁醇发酵产溶剂阶段,乙酸和丁酸的生成途径、消耗途径同时存在,各自形成一个闭环路径.本研究利用图论对丁醇发酵中丁醇丙酮质量比进行了理论计算,并对以木薯和玉米为原料的丁醇发酵进行了模拟计算,结果表明:丁酸闭环路径(L2环)的代谢强度是影响丁醇丙酮质量比的主要因素,并且L2环的代谢强度越弱,丁醇丙酮质量比越高;与玉米原料丁醇发酵相比,木薯原料发酵的m(丁醇)/m(丙酮)提高了16.7％.实验结果证实了以上计算结果:在传统发酵、油醇萃取发酵和生物柴油萃取发酵中,以木薯(适时添加酵母浸粉)为原料的发酵批次与以玉米为原料的发酵批次相比,由于其丁酸闭环路径代谢强度较弱,相应发酵方式下丁醇丙酮质量比分别提高了12.9％、61.4％和6.7％,而且两种原料相应发酵方式的丁醇总产量和生产效率基本持平.另外,高丁醇丙酮质量比的木薯发酵所得改良型生物柴油中丁醇浓度与玉米发酵的相比提高了16％,性能得到进一步提高.