α-淀粉酶发酵条件的优化

利用米曲霉菌株液体发酵生产α-淀粉酶。产酶培养基优化试验表明：以面粉为碳源,黄豆饼粉为有机氮源,NaNO3为无机氮源。发酵配方如下（g/L）：面粉浓度为45,黄豆饼粉浓度为20,NaNO3 4,K2HPO4 3,MgSO4 1,FeSO4·7H20 0.01。产酶培养条件优化表明：最适发酵初始pH为7,装液量为40mL（250mL三角瓶）,接种量为10%,发酵温度为33.5℃,摇床转速为235rpm,培养时间为72h。此条件下,最终发酵水平达到1962.32U/mL,比初始时提高45%。     

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%.     

用于β-半乳糖苷酶高效发酵制备的廉价工业培养基配方开发

以乳清粉为主要成分开发了一套高产β-半乳糖苷酶且廉价的工业培养基配方.首先,考察了乳清粉替代原培养基中碳源(乳糖)和部分氮源的可行性,优化了乳清粉最佳浓度和氮源(酵母膏、蛋白胨)的最佳组合,筛选了利于β-半乳糖苷酶分泌合成的无机盐种类,获得了一套较理想的工业培养基配方:乳清粉60 g/L,酵母膏9 g/L,蛋白胨3 g/L, MnCl₂ 0.03 g/L, ZnCl₂ 0.058 g/L, pH 8.0,应用于乳酸克鲁维酵母发酵制备β-半乳糖苷酶,酶活达到33.4 U/mL(摇瓶培养)和77.47 U/mL(发酵罐培养),单位酶活力达到13.74 U/mg生物量,显著优于传统发酵培养基;且乳清粉廉价易得,特别适合作为工业培养基主成分应用于β-半乳糖苷酶的规模制备.     

利用曲霉sp.HX-1发酵稻草秸秆制备纤维素酶

以稻草秸秆原料,利用曲霉sp.HX-1固态发酵生产纤维素酶,研究了不同发酵时间、不同氮源和氮源浓度对曲霉sp.HX-1纤维素酶系的影响,并最终用硫酸铵分级沉淀和低温冷冻干燥的方法得到混合纤维素酶干品.结果表明,发酵6 d后稻草秸秆产生的纤维素酶活力单位最大,分别为CMC酶307 U/mL,C1酶841 U/mL、β-葡萄糖苷酶205 U/mL.以不同氮源优化发酵条件时发现,NH4NO3质量浓度为1 g/L时CMC酶活力达到1 652 U/mL,且失重率也到达最大值17.42%;NH4Cl质量浓度为0.5 g/L时,C1酶活力达到1 807 U/mL;尿素（UREA）质量浓度为2.0 g/L时,β-葡萄糖苷酶活力为2 033 U/mL,这表明氮源对曲霉sp.HX-1纤维素酶系的影响很大.最后在NH4NO3质量浓度为1.0 g/L的条件下,将120 g稻草秸秆发酵6 d,从发酵液中提取得到8.851 7 g混合纤维素酶的干品.此实验为以后探讨碳源或者其他因素的影响提供方法借鉴,也可以为获得纤维素酶混合酶干品的获得提供参考方法.     

大豆为原料的根霉纤溶酶固态发酵工艺条件

研究了以大豆为原料华根霉TK317产纤溶酶固态发酵的工艺条件。采用单因素试验对固态发酵培养基的碳源、碳氮比、初始pH、加水量和温度进行了优化;采用正交试验对接种量和培养基厚度进行了研究。结果表明,实验范围内华根霉TK317固态发酵产纤溶酶的适宜培养基组成:m(面粉)∶m(大豆)=1∶9,初始pH为5.0,加水量为0.75 mL/g。适宜培养条件:培养温度为28℃,培养基厚度为15 g/250 mL三角瓶,接种量1×107个/g,培养时间为60 h。优化条件下的纤溶酶产量平均达480.52 U/g。     

桑黄液体深层发酵培养基优化研究

以菌丝体生物量和多糖产量为主要指标,对桑黄(鲍氏层孔菌)的液体深层发酵培养基进行了优化,通过单因素试验筛选碳源、氮源,通过正交试验优化桑黄液体深层发酵的培养基。结果表明:蔗糖为最佳碳源,氯化铵为最佳氮源;最适培养基各成分的质量浓度为蔗糖70g/L、氯化铵10g/L、磷酸二氢钾0.5g/L、硫酸镁0.5g/L、氯化钠1g/L,pH值自然,以此条件发酵最大菌丝量为2.814g。在接种量5%、装液量50mL、28℃发酵过程中发现,发酵120h时桑黄菌丝体生成量最大,随后呈下降趋势;发酵液pH值随着发酵进程呈现明显下降,在120h后基本趋于稳定。     

嗜水气单胞菌发酵条件的优化研究

研究了嗜水气单胞菌的最佳培养条件,通过单因子实验得到该菌株的最佳碳源为葡萄糖,最佳氮源为大豆蛋白胨,初始pH值为7.5,最适生长温度和时间为28℃、36h,最佳氯化钠浓度为6.84mg/mL;在其他培养条件不变的情况下,通过对大豆蛋白胨、葡萄糖、K2HPO4浓度、初始pH值做四因子三水平的正交实验,得到培养基最佳组合为:葡萄糖10 g/L、大豆蛋白胨10 g/L、K2HPO44.56mg/mL、初始pH值7.5.研究结果为嗜水气单胞菌规模化发酵培养奠定了基础.     

红曲霉固体发酵生产洛伐他汀条件的研究

红曲能够降低血压与血脂,这与其发酵产物洛伐他汀有关,而红曲霉固体发酵产洛伐他汀产量较低,因此有必要探究洛伐他汀高产的最适条件.本实验从固体角度出发,以大米为培养基质,首先比较东北大米、湖北香米、糯米三种大米对洛伐他汀产量的影响,选出最佳培养基质,然后分析碳源、氮源、无机盐、接种量以及发酵时间5个因素对洛伐他汀产量的影响,并挑选出碳源、氮源、无机盐进行正交试验设计,最终得出最适培养基为:以湖北香米为培养基质,可溶性淀粉3%、硝酸钠2%、磷酸二氢钾0.2%,最适发酵条件为:接种量2m L/100m L发酵液、发酵时间8d.本研究对红曲霉固体发酵高产洛伐他汀具有指导意义.     

分批补料合成纤维素酶扩大试验

研究了里氏木霉以纸浆为碳源分批补料制备纤维素酶。里氏木霉在10L发酵罐中以纸浆为碳源间歇式发酵合成纤维素酶,培养基中碳源浓度为15g/L时,滤纸酶活力、纤维二糖酶活力、酶产率和酶得率分别为2.15FPIU/mL、0.20IU/mL、16.3FPIU/(L·h)和143.3FPIU/g;碳源浓度提高到27.5g/L,采用分批补加碳源的方法,滤纸酶活力、纤维二糖酶活力、酶产率和每克纸浆酶得率分别为3.90FPIU/mL、0.35IU/mL、23.2FPIU/(L·h)和141.8FPIU。研究表明,提高培养基中碳源浓度,采用补料分批发酵技术,产酶时酶活力和酶产率随着培养基中碳源浓度的提高而提高,且保持酶得率不变,达到了降低产酶成本的目的。     

洗毛用头状丝孢酵母产脂肪酶发酵条件研究

为了提高洗净毛质量,探索环境友好的洗毛方法,对头状丝孢酵母产脂肪酶的发酵条件进行研究,采用逐因子试验筛选出菌株Trichosporon capitatum的最佳碳源和氮源分别为可溶性淀粉、黄豆粉和(NH4)2SO4。其最优发酵条件为:培养基初始pH 6.5、接种量2%、250 mL三角瓶中最佳装液量30 mL、发酵温度28℃、发酵产酶转速160 r/min、诱导剂橄榄油5 g/L、表面活性剂吐温-80 1.5 g/L。     

枯草芽孢杆菌产β-甘露聚糖酶的发酵条件优化分析

为获得枯草芽孢杆菌产β-甘露聚糖酶的最佳发酵条件,分别对碳源、氮源、碳氮质量比、发酵时间和培养温度进行了单因素实验,在此基础上对发酵温度、接种量、培养基初始pH值和发酵时间四因素进行了L9(34)正交优化试验.结果表明枯草芽孢杆菌分泌β-甘露聚糖酶的最佳碳源为40 g/L魔芋精粉,最佳氮源为5 g/L酵母抽提物,两者最佳质量比为5∶1,最佳发酵条件为30℃的条件下摇瓶培养28 h;最佳发酵参数组合为发酵温度30℃、接种量5%、培养基初始pH6.5、发酵时间28 h;各因素对枯草芽孢杆菌产β-甘露聚糖酶的影响程度大小依次为发酵时间>发酵温度>接种量>培养基初始pH,其中发酵时间对产酶的影响最为显著.     

匍枝根霉液态发酵产木聚糖酶培养基优化研究

利用响应面法对匍枝根霉液态发酵产木聚糖酶的培养基进行优化研究.采用单因素实验,得到最佳的碳源、氮源、无机盐.采用Plackett-Burman对影响匍枝根霉产木聚糖酶发酵的相关因素进行评价,确定有显著效应的3个因素.采用最陡爬坡实验确定接近响应值区域显著因素的浓度,利用3因素3水平的Box-Behnken实验进行培养基优化.结果表明,培养基组成:3.9%麦麸玉米芯粉混合碳源,0.35%(NH4)2SO4,0.2%KH2PO4,0.2%MgSO4·7H2O,0.4%CaCl2,0.06%吐温-80,1%微量元素液,装液量为100mL,pH自然,接种量为10%,在30℃,180r/min条件下培养,其木聚糖酶酶活达到最高为101.697U/mL,比优化前木聚糖酶酶活提高了3.5倍.     

黑曲霉的紫外诱变及其液体发酵产木聚糖酶

黑曲霉A,为出发菌株,经紫外线诱变处理,采用平板培养筛选,获得一产木聚糖酶活力高的茵株.实验通过氮源含量,碳源含量,培养基含量和发酵时间对液体发酵产木聚糖酶的影响分析,得出产木聚糖酶的最优条件,即培养时间60 h,接种量5 mL细胞浓度为5×10°个/mL孢子悬液,温度为28℃,氮源质量浓度4 g/L,底物量为0.55 g,培养液70 mL,此条件下生产的木聚糖酶活力可达到58.305 u/mL.     

α-乙酰乳酸脱羧酶产生菌发酵培养基碳源与氮源的优化

对枯草芽孢杆菌3226-5进行碳源、氮源的优化.分别选取单糖、二糖、低聚糖、多糖等7种碳源,以及有机氮和无机氮等9种氮源进行单因子实验,并通过正交试验优化出碳源、氮源的最佳组合.结果表明,以25 g/L C2为碳源,12.5 g/L N1,7.5 g/L N2,5 g/L N5,8 g/L N酸为氮源的培养基,酶活比原培养基提高了2.73倍.     

一株优选酿酒酵母增殖培养条件优化及发酵动力学模型的构建

为实现酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的高密度发酵及在奶啤生产中的应用,对一株来源于新疆传统发酵驼乳中的酿酒酵母TR2生长所需的增殖因子与培养条件进行研究,并建立该菌株的发酵动力学模型。采用单因素实验对培养基中的碳源、氮源以及无机盐的种类与浓度进行筛选,通过响应面试验与正交试验的方法分别优化该菌的培养基成分和发酵条件,采用Matlab软件对该菌株菌体生长和葡萄糖消耗动力学模型分别进行非线性拟合。结果表明,优化培养基配方为葡萄糖53.4g/L、蛋白胨21.5g/L、酵母膏10g/L、磷酸二氢钾2.98g/L,在初始pH值为5.0、摇床转速150r/min、接种量体积分数5%、装液量60mL的条件下28℃发酵16h,细胞数量可达到6.64×10⁸CFU/mL,其菌体生长和葡萄糖消耗动力学模型的预测值与实验值能较好地拟合,拟合度分别为0.9973和0.9784,表明所建模型能较好反映该菌的分批发酵过程。     

培养基组成对里氏木霉合成β-甘露聚糖酶的影响

通过改变产酶培养基中的营养成分与比例,采用酶活力测定方法,分析培养基中的碳源种类和浓度、氮源组成、碳氮比(mC:mN)等主要因素对里氏木霉合成β-甘露聚糖酶的影响。结果表明,20 g/L微晶纤维素为碳源、含氮素质量比为1∶1的硫酸铵和尿素为氮源、mC:mN=4的培养基组成,是里氏木霉合成β-甘露聚糖酶的最佳条件。在此条件下β-甘露聚糖酶酶活力在发酵96 h时达到最大,β-甘露聚糖酶酶活力和β-甘露糖苷酶酶活力分别为4.48、0.04μmol/(min.mL)。     

B.licheniformis NG521-1发酵培养基优化的研究

碳源、氮源、各种维生素和金属离子对微生物培养有重要影响.先采用单因素,后采用复合因素的方式,确定碳源和氮源,然后采用中心复合设计分析法对地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)NG521-1的培养基主要成分进行分析和优化,根据预测最优发酵水平的配比,调整培养基,使发酵液中菌体生长量大大提高,由原来0.35×108个/mL提高到1.2×108个/mL.     

赤水丹霞土壤中链霉菌CSDX076次级代谢产物新天然产物A发酵条件优化

采用HPLC-UV/MS检测方法研究了链霉菌Streptomyces sp.CSDX076菌株次级代谢产物中新天然产物A的发酵条件优化.对碳源、氮源组合不同的培养基在不同发酵时间、萃取溶剂不同的条件下得到的新天然产物A进行了定性及半定量的研究.结果发现,在基础培养基中加入8g/L用双蒸水浸泡的腐殖酸,培养13 d,乙酸乙酯萃取得到的天然产物A的生物量最高.     

拮抗水稻白叶枯病菌菌核曲霉As-68菌株培养基配方和发酵条件的响应面优化

为提高菌核曲霉(Aspergillus sclerotiorum)As-68菌株发酵液对水稻白叶枯病菌的抑菌活性,用响应面法优化培养基配方和发酵条件.通过单因素实验,筛选出适宜的碳源、氮源及其浓度和适宜发酵条件,利用Plackett-Burman设计,探究碳源浓度、氮源浓度、菌龄和转速对抑制水稻白叶枯病菌影响效果,采用最陡爬坡设计和响应面分析法进一步优化,获取最适发酵培养基配方和条件.结果表明:碳源浓度、氮源浓度、菌龄和转速对抑制水稻白叶枯病菌影响效果显著;最适发酵培养基配方和条件为碳源9.46%葡萄糖、氮源0.57%黄豆粉、菌龄6 d、接种量5%、转速170 r·min~(-1)、发酵温度28℃.经模型验证实验优化后抑菌圈直径实际值为(50.10±0.20) mm,较优化前抑菌圈直径增大了52.70%.该实验可为生物农药开发及作物病害防治提供参考,为农业科学的发展奠定基础.     

粪肠球菌xwAP增菌培养基的优化

针对益生菌粪肠球菌的营养需要优化其增菌培养基,获得其高密度培养。采用单因素试验和中心组合设计对粪肠球菌增菌培养基进行优化。单因素试验结果表明最佳碳源、氮源、磷源、铵盐分别为蔗糖、蛋白胨、磷酸二氢钾、柠檬酸三铵;通过Plackett-Burman试验设计和响应面法对其进行增菌培养基优化,优化培养基配方为:葡萄糖23.5 g/L、蛋白胨18.8 g/L、柠檬酸三铵2.6 g/L、磷酸二氢钾2.5 g/L,硫酸镁0.5 g/L、硫酸锰0.15 g/L、无水乙酸钠5 g/L、吐温-80 1 g/L,调节pH值为6.2,由此培养得到的活菌浓度可达到3.21×109CFU/m L,是MRS的3.89倍。该结果可为菌剂制备及工业化生产提供理论依据。