响应面法优化萎缩芽孢杆菌BsR05发酵培养基

为了提高萎缩芽孢杆菌Bacillus atrophaeus BsR05发酵液的芽孢产量,采用响应面法对BsR05发酵培养基的最佳工艺条件进行了优化。通过Plackett-Burman实验,筛选出玉米粉、(NH_4)_2SO_4和MgSO_4·7H_2O为影响产孢的主要因子。采用最陡爬坡路径法确定3个因素的响应中心点及最适浓度范围,最后,通过Box-Behnken设计建立主要培养基成分与芽孢产量之间的回归关系,并确定发酵培养基最佳配方为葡萄糖5 g/L、玉米粉15.9 g/L、豆粕40.0 g/L、K_2HPO_4 3.0 g/L、KH_2PO_4 1.0 g/L、(NH_4)_2SO_4 2.1 g/L、MgSO_4·7H_2O 0.40 g/L、MnSO_4 0.02 g/L。经重复实验验证,平均芽孢含量与预测芽孢含量基本一致,发酵液中BsR05的芽孢产量从优化前的4.73×10~9 CFU/m L提高到6.02×10~9 CFU/m L。     

苏云金芽孢杆菌LLB19发酵培养基的优化

通过单因子实验对苏云金芽孢杆菌LLB19菌株发酵培养基碳氮源配方进行优化,确定以玉米淀粉、玉米粉为发酵培养基的碳源;以黄豆饼粉、酵母粉作为发酵培养基的氮源.采用Plackett-Burman设计,SAS软件分析该菌株的发酵培养基配方,确定了玉米淀粉、黄豆饼粉、酵母粉为影响LLB19菌株芽孢含量的3种重要因子.运用爬坡路径法对这3种因子进行实验,获得这3种重要因子的最适质量浓度范围.通过响应面分析法,得出3种重要影响因子的交互作用及最佳条件.确定LLB19菌株产芽孢最佳发酵培养基为:玉米淀粉20.0 g/L,黄豆饼粉26.7 g/L,酵母粉5.5 g/L,K2HPO4 0.3 g/L,MgSO4·7H2O 0.2 g/L,CaCO3 0.4 g/L,ZnSO4 0.2 g/L.最佳发酵培养基芽孢数为4.250×107/mL,与初始培养基芽孢数3.410×107/mL相比提高了24.6%.     

多粘类芽孢杆菌同步糖化发酵玉米粉生产(R,R)-2,3-丁二醇

【目的】对多粘类芽孢杆菌Paenibacillus polymyxa的玉米粉同步糖化发酵工艺进行优化,以获得低成本、高效的(R,R)-2,3-丁二醇生产技术。【方法】研究玉米粉浓度、氮源种类和氮源浓度对菌体生长、耗糖能力以及(R,R)-2,3-丁二醇产量、产率、得率和转化率的影响,并在此基础上进一步考察培养基中其它成分对(R,R)-2,3-丁二醇发酵的影响。【结果】优化后的培养基组分为玉米干粉140g/L,酵母粉30g/L,Na_2HPO_4 3g/L,KH_2PO_43g/L,(NH_4)2SO_42g/L,MgSO_40.8g/L,微量元素溶液2mL/L。使用优化后的培养基进行同步糖化发酵,发酵50h后(R,R)-2,3-丁二醇产量达到56.28g/L(光学纯度为98.3%),对葡萄糖的得率为0.44g/g,产率为1.13g/(L·h)。【结论】(R,R)-2,3-丁二醇生产技术低价高效,可为其工业化生产提供参考。     

响应曲面法优化重组人神经生长因子发酵培养基组成的研究

通过响应曲面法(RSM)达到优化重组人神经生长因子发酵培养基组分含量的目的.对发酵基础培养基采用四因素三水平实验设计,优化了葡萄糖、酵母粉、蛋白胨和KH2PO4的最佳浓度,得到了最大预测值并进行了验证.最终优化培养基组分为:葡萄糖7.95 g/L、蛋白胨19.06 g/L、酵母粉13.51 g/L和KH2PO43.87g/L,此时预测最大菌体量Ymax=2.398 g/L.验证试验结果表明:使用优化后的培养基表达重组人神经生长因子,其菌体量的平均值为(2.357±0.083)g/L,实验值与预测值基本相符,均高于优化前菌体量,且其表达量也得到相应提高.     

Plackett-Burman设计在漆酶发酵培养基主要影响因子筛选中的应用

通过单因素试验和Plackett-Burman设计法,对灵芝菌漆酶发酵培养基主要因子进行了筛选和优化.通过单因素试验得到漆酶发酵培养基组成为：玉米粉20 g/L,葡萄糖10 g/L,麸皮20 g/L,豆粉10 g/L,KH2PO43 g/L和ABTS 0.025 g/L;采用Plackett-Burman试验设计法,从以上6因素中筛选出了对漆酶产量有显著性影响的主效应因素为：玉米粉、麸皮和ABTS,并得到了以漆酶产量为响应值的线性回归方程,为进一步的响应曲面法优化奠定了基础.     

安络小皮伞菌液体发酵条件的优化

以提高安络小皮伞菌生物量为目的,通过单因素实验和正交优化实验对安络小皮伞菌液体发酵条件进行优化.结果表明,液体发酵最佳培养基为:玉米粉30g/L,麸皮30g/L,MgSO41g/L,KH2PO43g/L,VB110mg/L.最佳发酵条件为:培养基初始pH为5,装液量为90mL/250mL三角瓶,接种量为9%,25℃下150r/min摇床发酵培养6d.在此发酵条件下,安络小皮伞菌丝体产量达5.88g/L,比优化前产量提高了44.47%,优化后菌丝体产量显著增加.     

重组人生长激素在毕赤酵母中的表达研究

通过单因素分析和正交实验法优化高密度发酵培养基和诱导条件,根据优化结果指导发酵罐发酵.得到改良BSM培养基的最佳配比为甘油30g/L、酵母粉14g/L、K2SO4 13g/L、MgSO4·7H2O 11g/L、CaSO4 0.3g/L、PTM1 4.4mL、0.1mol/L磷酸盐缓冲液(pH＝6.5);得到摇瓶培养最佳诱导条件为种龄24h,诱导时间30h,甲醇浓度2%,pH6.3～6.9.瑞士Bioengineering公司L1523型发酵罐发酵结果显示,细胞光密度(OD600)达到294,rHGH表达量最高达到0.54g/L.     

羊肚菌(Ydj0705)液体发酵工艺方法的研究

研究羊肚菌Ydj0705的液体发酵培养基配方,确定液体发酵的工艺条件及方法,开发真菌资源菌丝产品。采用正交设计法,优化羊肚菌Ydj0705培养基配方和培养条件,从而建立羊肚菌Ydj0705液体发酵工艺。结果显示,羊肚菌Ydj0705液体发酵培养基最佳配方为:玉米粉30g/L,葡萄糖10g/L,黄豆粉20g/L,酵母粉5g/L,KH2PO4和MgSO4适量;最优液体发酵培养条件为:培养温度26℃,摇床转速定量,培养基初始pH为6.0,装液量为100mL培养液,接种量10%,发酵时间144h。羊肚菌Ydj0705液体发酵工艺能高效生产菌丝体,为开发羊肚菌真菌资源产品奠定了基础。     

桑肠杆菌VL4-3转化阿魏酸生产香兰素

对能转化阿魏酸生成香兰素的一株桑肠杆菌VL4-3的发酵培养基、发酵培养条件、种子培养基和种子培养条件进行优化.确定了液体发酵的最佳培养基:麸皮10g/L,豆粕1g/L,氯化钠0.5g/L,硫酸亚铁0.5g/L,pH=8;最佳发酵培养条件:接种量10%,摇瓶装液量10%,阿魏酸最大加入量10g/L,37℃,100r/min,避光培养12d;最佳种子培养基:牛肉膏蛋白胨培养基;最佳种子培养条件:25℃,100r/min,24h.在上述优化发酵条件下,发酵液中香兰素最大浓度为2 262.43mg/L,最大转化率为28.87%.     

产褐藻胶裂解酶菌株的筛选及发酵条件优化

为进一步探索高产褐藻胶裂解酶菌株,促进其工业化应用,以褐藻酸钠为唯一碳源筛选培养基,从鲍鱼内脏中筛选出一株高产褐藻胶裂解酶菌株B4,通过形态学观察和系统发育分析,鉴定为弧菌属细菌Vibrio sp.B4。通过单因素实验对B4菌株的发酵条件和发酵培养基进行优化,获得发酵培养基的最适碳源为褐藻酸钠10g/L,最适氮源为(NH4)2SO410g/L,最适发酵条件为温度30℃,接种量1%,培养基初始pH 6.0。在单因素实验的基础上,通过Plackett-Burman(PB)筛选出3个影响产酶活力的显著因素:(NH4)2SO4浓度、pH、接种量。通过响应面进一步分析优化,得到最佳的发酵培养基为褐藻酸钠10g/L,(NH_4)_2SO_4 10.91g/L,NaCl 10g/L,KH_2PO_4 1g/L,MgSO4·7H2O 0.5g/L,CaCl_2 0.2g/L,FeSO_4·7H_2O 0.02g/L,最佳发酵条件为温度30℃,接种量1.1%,起始pH 6.07。在最佳培养条件下,褐藻胶裂解酶活力可达19.09U/mL,比基础培养条件下提高了3.67倍。该菌经过产酶发酵条件的优化,酶活力得到较大幅度的提高,且其发酵产酶时间短,可为褐藻胶裂解酶的进一步研究应用提供参考。     

固定化乳酸菌发酵制备L-乳酸的初步研究

对影响固定化乳酸菌发酵玉米淀粉糖化液的主要因素进行了研究,并用响应面分析法优化了固定化发酵的培养基成分.结果表明,海藻酸钠质量分数为2%,凝胶颗粒直径在1.3～1.7 mm为固定化乳酸菌的最优条件;糖化液140 g/L,玉米浆76.3 g/L,CaCO3 70 g/L为固定化发酵的最佳培养基组成,在此条件下乳酸产量可达132.4 g/L.     

响应面法优化黑曲霉产葡萄糖氧化酶条件

运用响应面法对黑曲霉(Aspergillus niger)产葡萄糖氧化酶以及发酵条件进行了优化。根据单因素实验结果,利用Plackett-Burman设计对影响其产酶相关因素进行评估并筛选出具有显著效应的3个因素：葡萄糖,玉米浆和碳酸钙。用最陡爬坡试验逼近以上3个因子的最大响应区域后,采用Box-Behnken设计以及响应面分析法,确定其优化后发酵条件为(g/L)：葡萄糖172.11、玉米浆11.05、碳酸钙52.29、牛肉蛋白胨3.5、（NH₄）H₂PO₄ 0.5、KCl 0.15、MgSO₄·7H₂O 0.125、FeSO₄·7H₂O 0.125,220r/min,30℃培养48h。优化后的葡萄糖氧化酶酶活达786.3U/g,比在种子培养基中酶活350.5U/g提高了2倍左右。     

响应面设计法优化腺苷发酵培养基

利用响应面方法对枯草芽孢杆菌生产腺苷的培养基进行了优化。首先用两水平因子实验对培养基组分酵母粉、玉米浆、KH2PO4、MgSO4、(NH4)2SO4对产苷的影响进行评价,结果表明：主要影响因子为酵母粉、KH2PO4和(NH4)2SO4。根据实验结果对主要影响因子的大致范围进行估计,选定合适的浓度作进一步试验,然后用中心组合设计及响应面分析确定主要影响因子的最佳浓度。通过实验发现当酵母粉15g／L,KH2PO4 6g／L,(NH4)2SO4 10g／L时,腺苷产量达到7．42g／L,比优化前的5．77g／L提高了28．6％。     

凝结芽胞杆菌产碱性脂肪酶的条件研究

本文对分离获得的产碱性脂肪酶的5株菌进行复筛,对产酶量大的一株菌F12进行鉴定,确定该菌株为凝结芽胞杆菌(BacillusCoagulans)。此菌产碱性脂肪酶的最适条件是:黄豆饼粉2.5,玉米浆1.5,可溶性淀粉0.5,K2HP40.5,NaNO30.5,起始pH9.0,培养温度28～30℃,培养周期22～26h。     

嗜热乳酸菌发酵液对玉米浸泡效果的影响

从玉米浆中筛选出耐50 ℃高温的嗜热乳酸菌,绘制其生长曲线和产酸曲线。然后以10%的接种量接入玉米浸泡水中,研究嗜热乳酸菌对玉米浸泡效果的影响。结果表明,嗜热乳酸菌发酵液可有效提高玉米的吸水率和淀粉得率,玉米吸水饱和所需要的时间由传统工艺的20 h缩短为10 h,淀粉得率由传统工艺的59.22%提高到63.23%。     

雄烯二酮生产菌耐底物突变株MN4生物转化培养基优化

雄烯二酮的生物转化过程受到较多因素的制约.通过响应面优化耐底物突变株MN4培养基的主要成分以提高转化过程中AD的产量.在摇瓶培养条件下,通过Plackett-Burman实验设计发现玉米浆、NaH₂PO₄、豆油是菌株MN4降解植物甾醇产生雄烯二酮的主要因素.采用最陡爬路径逼近最大响应面区域,然后利用响应面法进行回归分析,对分支杆菌转化成植物甾醇生成雄烯二酮的培养基进行优化,确定最佳培养基组成.实验分析表明,转化培养基的最佳组成为:玉米浆2%、NaH₂PO₄0.07%、豆油14.49%.利用该培养基进行发酵转化验证实验,雄烯二酮平均生产量达到6.23 g·L^-1,生物转化率为55.3%,比原始生成水平(4.65 g·L^-1)提高34%.     

水解胶原蛋白对枯草芽胞杆菌生长的影响

本文测定了不同氮源(水解胶原蛋白CH、蛋白胨、明胶、硝酸钠、氯化铵)对枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)生长的影响;考察了CH和玉米浆的不同配比对枯草芽胞杆菌生长的影响;研究以CH为氮源时,不同碳源对枯草芽胞杆菌生长的影响;考查CH对其它细菌发酵的影响.研究发现,在CH为氮源条件下,枯草芽胞杆菌的发酵过程可顺利进行,且微生物的生物量可保持在较高水平;同玉米浆相比,CH能使枯草芽胞杆菌达到较高的生物量;以CH为氮源时,淀粉比葡萄糖、蔗糖更有利于枯草芽胞杆菌的生长;除了枯草芽胞杆菌以外,大肠杆菌(Escherichia coli ATCC 15489)和地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis CICC 20031)也能有效利用CH.这表明,在实验条件下水解胶原蛋白(CH)可以作为多种微生物发酵的氮源.     

镰刀菌（Fusarium sp.）ZW-21的鉴定及其利用玉米秸秆水解液发酵产乙醇研究

本研究通过筛选获得一株能发酵玉米秸秆水解液产乙醇的丝状真菌ZW 21,经18S rDNA序列分析鉴定其为镰刀菌属( Fusarium sp. )。研究发现,该菌株能够利用玉米秸秆水解液产生乙醇。对水解液糖浓度、氮源、pH值、温度、接种量和表面活性剂等因素进行了研究,并从中筛选出酵母膏和Tween 80两个因素采用响应面分析进一步优化,最终获得利用菌株Fusarium sp. ZW 21产乙醇的优化培养基为：玉米秸秆水解液50 g/L,酵母膏10.19 g/L , KH2PO4 10 g/L,MgSO4·7H2O 0.5 g/L, Tween 80 0.423 g/L, pH值 6.0,接种量为8%（V/V）,培养温度32 ℃,在限氧条件下培养5 d,其乙醇最高产量为22.1 g/L。