发酵科技通讯

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研究报告

猫须草 UPLC指纹图谱的建立及其抗氧化活性研究

郭子立，夏骏杰，韩宁，顾金苹，苏凤，梁现蕊，谢媛媛

2020, 49(4): 187-191.

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建立了8批猫须草药材的UPLC指纹图谱和其体外抗氧化活性。采用UPLC法结合"中药色谱指纹图谱相似度评价系统2004A版"分析了8个不同批次猫须草共有峰的相似度;采用紫外分光光度法,测定猫须草提取物对DPPH自由基的清除能力,并评价其抗氧化活性。结果得到了8批猫须草药材的指纹图谱,其中标定了15个特征共有峰,并通过与对照品比较,确定了5个色谱峰。猫须草提取物对DPPH有明显的清除作用,且50%乙醇提取物清除DPPH自由基的作用最强,且清除率具有明显的量效关系。使用UPLC指纹图谱分析结合其抗氧化活性,对猫须草进行质量评价,可为猫须草药材的合理采收及质量控制提供借鉴。

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研究报告

酶法制备不饱和果胶低聚糖及其抑菌活性研究

俞敏，谢王玲，夏元丹，章银军

2020, 49(4): 192-196.

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通过优化酶法提取条件,确定果胶裂解酶酶解桔皮果渣提取不饱和果胶低聚糖工艺。最佳提取条件为果胶质量分数2%,酶添加量160 U/mL,pH 6.2,酶解温度40℃,时间5 h,得到还原糖质量浓度为1 067μg/mL（得率为72.9%）。将酶解液初步纯化后,经超滤分离得到5种不同分子质量段（U1～U5）的不饱和果胶低聚糖液,分别对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌进行抑菌活性研究,其结果U2（1 kDa<Mw<3 kDa）具有最高抑菌活性。将U2分别与3种市售防腐剂复配并测定抑菌活性,结果表明:复配后溶液抑菌活性明显增强,超过抑菌剂单独使用。不饱和果胶低聚糖有望与市售防腐剂复配使用,减弱化学防腐剂毒性、降低生物防腐剂成本。

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研究报告

高负荷厌氧处理番茄红素发酵废水的研究

郝红红，张汀军，季康锋，徐舒宁，邵佳丹

2020, 49(4): 197-202.

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通过接种活性污泥,采用逐步提高进水COD质量浓度的方法,考察改进型内循环厌氧反应器（MIC反应器）对番茄红素发酵废水的处理效果,同时考察MIC反应器运行过程中体系中pH、产气量和污泥质量浓度的变化,并对微生物群落进行分析。结果表明:活性污泥经过119 d的厌氧培养,MIC反应器对番茄红素发酵废水有较好的处理能力。当进水COD质量浓度为32 848 mg/L时,COD容积负荷为8.21 kg/（m3·d）,COD去除率为89.5%,出水COD质量浓度为3 445 mg/L,产气量为82.3 L/d。通过微生物多样性检测分析,得出微生物群落结构变化情况。

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研究报告

SiO₂纳米纤维膜对空气颗粒物过滤性能的影响

郭涛，马菲旺，赵一朴，何婉玉，王余音，孙新临，郭勤，程辉，李守柱

2020, 49(4): 203-206.

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微生物、细菌及传染病病毒经常附着于空气颗粒物，对室内空气颗粒物传播载体过滤去除能

有效阻断传播。针对空气颗粒物过滤问题，采用静电纺丝法制备ＳｉＯ２纳米纤维膜，基于ＳｉＯ２纳米

纤维特有相互交错的网状结构使纤维膜具有几百纳米的孔隙，有利于拦截微米级的颗粒物。笔者

测试了ＳｉＯ２纳米纤维膜颗粒物的过滤性能，分析了不同条件下ＳｉＯ２纳米纤维膜的过滤性能影响

因素。结果表明：颗粒物的浓度、过滤时间对ＳｉＯ２纳米纤维膜过滤效率无明显影响；纳米纤维膜厚

度、及其密度对过滤效率有显著影响。纤维膜厚度越大，过滤效率越高；其密度越大，过滤效率越

好，实验中ＳｉＯ２纳米纤维膜的ＰＭ２．５过滤性能可达９８．２％

。

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研究报告

一种新型离子液体对L－缬氨酸发酵的影响

刘景阳，刘云鹏，徐庆阳，陈宁

2020, 49(4): 207-210.

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为探究新型离子液体在微生物发酵方面的作用，以黄色短杆菌ＸＶ０５０５为研究对象，选取了

一种新型离子液体，研究了其对Ｌ－缬氨酸发酵的影响。通过摇瓶发酵，优化了离子液体添加的体

积分数和添加时机，确定了最优组合为发酵１６ｈ添加０．１％离子液体，其Ｌ－缬氨酸产量为２８．８ｇ／Ｌ，

在分批补料发酵中进一步研究了添加离子液体对ＸＶ０５０５生长、耗糖速率和产酸的影响。结果表明：

添加离子液体可以促进ＸＶ０５０５生长，最大耗糖速率提升了７．７％，Ｌ－缬氨酸最终产量为７３．０ｇ／Ｌ，提

高了１０．４％，糖酸转化率提高了５．５％。

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研究报告

添加柠檬酸钠与次黄嘌呤的腺苷发酵工艺研究

陈华强

2020, 49(4): 211-214.

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腺苷在医药和食品领域有广泛的应用。通过发酵工艺调控和培养基优化，提高腺苷发酵得率和糖

苷转化率，是工业化生产腺苷的重要途径之一。以枯草芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ）ＡＲ０９０为出发菌株，

研究发酵培养基中柠檬酸钠和次黄嘌呤的添加量及添加方式对其生产腺苷的影响。结果表明：发酵培养

基中添加２ｇ／Ｌ柠檬酸钠，并在发酵过程的２４ｈ和３６ｈ分２次补充次黄嘌呤（前体）３ｇ／Ｌ，可使腺苷产

量大幅度提升，产量最高达到３１．１ｇ／Ｌ，相比于原配方工艺腺苷产量（２２．３ｇ／Ｌ）提高了３９．４６％。

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应用开发

一株凝结芽孢杆菌在竹笋酵素制备中的应用

方小聪，钟建荣，杨善岩，徐昊泽，陈稳竹

2020, 49(4): 215-219.

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对筛选到的一株具有产Ｌ－乳酸潜能的芽孢杆菌进行鉴定，并研究其在竹笋酵素制备中的应

用。通过形态、生理生化特性及１６ＳｒＤＮＡ相似性比对，将其鉴定为凝结芽孢杆菌ＭＳＪＫ００１，进而

通过Ｂｏｘ－Ｂｅｈｎｋｅｎ试验，对该菌的竹笋发酵条件进行响应面优化，并利用真空冷冻干燥技术对发

酵液进行后处理。结果表明：最佳发酵条件接种量９％、发酵温度４９ ℃、初始ｐＨ６．８、制备的竹笋

酵素粉活菌数３．８×１０１１ＣＦＵ／ｇ、溶解质量分数５６．８％、人工肠液和人工胃液通过率３５．６％。制

备的竹笋酵素粉含有丰富的活性益生菌，且溶解性较好，可用于功能食品的开发。

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应用开发

发酵壳聚糖产酒精的微生物筛选及条件优化

王海东，李庆立，陈文武，李清秀，贺峰，刘绍鹏

2020, 49(4): 220-223.

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几丁质是自然界储存量巨大的一种可再生生物资源，降解并脱乙酰后产物为壳聚糖。筛选能

够发酵壳聚糖产生酒精的菌株，经过多次筛选得到一株菌Ｋ－６，经ＩＴＳ序列比对、形态以及发酵特

性鉴定，确定其应属于酿酒酵母Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ。实验证明：其能够发酵壳聚糖直接生

成酒精，对其发酵条件进行初步优化，在体积分数１％的接种量、壳聚糖质量分数１０％的初始条件

下，生成酒精的最优发酵条件为温度３０ ℃，ｐＨ６．０，转速１５０ｒ／ｍｉｎ，时间６ｄ，其发酵液酒精质量

浓度可达到２９．１ｍｇ／ｍＬ，该研究方向具有较高的研究价值和应用前景，为酒精的生产和几丁质的

综合利用找到一条新的可行途径。

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应用开发

L－氨基酸连接酶偶联乙酸激酶催化合成丙谷二肽

王维法，季圆清，洪翔，范晓光

2020, 49(4): 224-229.

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枯草芽孢杆菌来源的Ｌ－氨基酸连接酶（ＹｗｆＥ）是一种ＡＴＰ依赖酶，可以催化Ｌ－丙氨酸（Ａｌａ）

和Ｌ－谷氨酰胺（Ｇｌｎ）合成丙谷二肽。为了降低反应中ＡＴＰ的使用量，研究使用不同微生物来源的

乙酸激酶（Ａｃｋ）用于丙谷二肽合成反应中ＡＴＰ的再生，发现丙酮丁醇梭菌来源的乙酸激酶Ａｃｋ３

和ＹｗｆＥ的偶联效果最好。确定最优的催化反应体系包括Ａｌａ３０ｍｍｏｌ／Ｌ，Ｇｌｎ３０ｍｍｏｌ／Ｌ，

ＭｇＳＯ４５０ｍｍｏｌ／Ｌ，ＡＴＰ５ｍｍｏｌ／Ｌ，ＡＣＰ－Ｌｉ６０ｍｍｏｌ／Ｌ，纯化的ＹｗｆＥ蛋白２００ｍｇ／Ｌ，纯化的

Ａｃｋ３蛋白８０ｍｇ／Ｌ。在３７℃，ｐＨ９条件下反应１６ｈ生成２４．３ｍｍｏｌ／Ｌ的丙谷二肽，摩尔转化率

为８１％，同时产生２．３ｍｍｏｌ／Ｌ的副产物丙丙二肽。研究表明：ＡＴＰ再生系统的引入有助于提高

丙谷二肽的摩尔转化率，降低催化反应的成本。

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综述

工业微生物乙酸响应与调控机制的研究进展

程国平，陈琛，李必金，李岩

2020, 49(4): 230-235.

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工业微生物在发酵过程中会面临不同类型的胁迫作用，如温度胁迫、酸碱胁迫、盐胁迫和氧化胁

迫等，这些胁迫可能会影响细胞的正常生理功能，进而影响微生物生长与目标产物合成。工业发酵过

程中原料或代谢产物中含有一定质量浓度的乙酸，其对微生物具有较强的毒性作用，已成为限制发酵

工业生产的关键因素。研究表明：微生物具有相关的耐受机制来抵抗乙酸胁迫，因此以酿酒酵母、大肠

杆菌和谷氨酸棒状杆菌为例，系统地对乙酸毒性机理及微生物乙酸耐受性的相关研究成果和进展进行综

述，为乙酸耐受菌株的分子构建和改造提供重要的理论依据，也为提高工业生产菌株适应性提供指导。

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综述

基因编辑技术在工业微生物育种中的应用进展

程文焕，伏广好，陈晓妮，吕金东

2020, 49(4): 236-242.

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优质的微生物菌种对提高发酵工业产品的品质与产量有重要意义，而高效的育种技术对微生

物选育工作至关重要。基因编辑技术作为现代遗传学研究的热点技术，极大地提升了现代工业微

生物育种效率。基因编辑技术主要包含锌指核酸酶技术（ＺＦＮ）、转录激活因子样效应物核酸酶技

术（ＴＡＬＥＮ）和成簇的规律间隔的短回文重复序列相关蛋白技术（ＣＲＩＳＰＲ）３类。ＺＦＮ由于技术

的复杂性，在工业微生物育种中鲜有报道。ＴＡＬＥＮ和ＣＲＩＳＰＲ技术在酿酒酵母、米曲霉菌、黑曲

霉、谷氨酸棒状杆菌和产甘油假丝酵母等主要工业微生物育种中相继展开应用，尤以ＣＲＩＳＰＲ技

术应用最为广泛。

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