响应面法优化菌株Serratia proteamaculans sp. L 3产冷活性β-半乳糖苷酶

为了开发工业用酶,在前期菌株筛选的基础上,利用Design-Expert软件,通过Plackett-Bru-man设计与响应面法(RSM)相结合的实验统计方法实现对Serratia proteamaculans sp.L 3菌株产冷β-半乳糖苷酶培养基成分的优化.Plackett-Burman设计筛选出3个显著影响因子:K2HPO4,MgSO4和NaCl,应用中心组合设计和响应面分析确定产酶的最优组合为:K2HPO40.15 g·L-1,MgSO40.50 g·L-1,NaCl 0.76 g·L-1,此时预测的最高A420为0.370 4.经过验证实验,结果表示最佳产酶培养基成分条件下,优化后降解ONPG的能力提高了1.1倍.本研究为微生物β-半乳糖苷酶的后续工业化应用提供理论依据.     

萘降解菌TN培养基组成及条件优化

从大庆油田石油污染的土壤中筛选得到一株萘降解菌株TN,经初步鉴定为伯克霍尔德氏菌属(Burkholderiasp.),采用单因素试验设计优化了菌株TN降解萘的培养基组成及培养条件.结果表明,菌株TN的最适培养条件为:碳源(萘)浓度为0.5%、氮源选择(NH4)2SO4浓度为2.64g/L、磷源为KH2PO4∶Na2HPO4摩尔比为3∶1、酵母粉浓度为0.03g/L、MgSO4浓度为0.7g/L、培养时间为3d、培养温度为30℃、pH=9、装液量为30mL、接种量为2%、摇床转速为200rpm.验证实验和预期一致,优化前萘的降解率为62.03%,优化后萘的降解率可达到97.95%,整体提高了35.92%.     

嗜热脱硫菌BSM培养基成分响应面法优化

采用单因素分析法、显著因子筛选实验设计法、爬坡实验设计法和响应面分析法,对534-16嗜热脱硫菌的培养基成分和培养条件进行了优化研究。结果表明,当培养基的主要成分为:葡萄糖21.00g/L,酵母粉5.25g/L,Na2HPO4·2H2O 6.60g/L时,脱硫菌生长速率最快。最适合菌种生长的条件为:培养基pH值为7.0,培养温度为53.39℃。     

低温解烃菌T7-2分类鉴定及治理海洋石油污染的条件优化

从渤海油船泄漏区域的海底泥中筛选到一株能降解柴油的低温解烃菌T7-2,初步鉴定为红平红球菌(Rhodococcus erythropolis).该菌在接种到以柴油为碳源的海水中,通过补加少量氮、磷盐及微量酵母粉,15℃振荡培养7 d,降解率达到60.14%.采用响应面法(RSM)对补加营养进行了优化.方差分析表明二阶多项式模型是适合的,回归分析得到了相应的参数.T检验证明(NH4)2SO4、Na2HPO4.和酵母粉均是影响柴油降解的显著性因素.优化的补加营养条件为(NH4)2SO4为2.53 g/L、Na2HPO4为2.75 g/L和酵母粉为10.19 mg/L,验证实验和预期一致,优化后降解率达到75.09%,比优化前提高了25%.     

一株对氯甲苯降解菌株种子扩大培养基的优化

以细胞浓度为菌体生长指标,探索并优化对氯甲苯降解菌株Bacillus licheniformis ycsd01 种子培养基中碳源、氮源、主要无机盐等培养基组分及其用量,最终获得菌株适宜的培养基配方.结果表明：对氯甲苯降解菌株的最佳种子培养基配方为2.0g·L^-1对氯甲苯,8.0g ·L^-1葡萄糖,2.5 g·L^-1 NH4Cl,4.5 g·L^-1 K2HPO4,2.0 g·L^-1 KH2PO4,0.2 g·L^-1 MgSO4,0.05 g·L^-1MnSO4,0.01 g·L^-1 FeSO4· 7H2O和0.03 g·L^-1 CaCl2·2H2O.菌株在优化后较优化前的生长曲线延滞期缩短,指数期和稳定期变长,更晚地步入衰亡期,各生长时期的细胞数量均显著增加,有望用于大规模生产.     

多粘类芽孢杆菌培养条件优化研究

对多粘类芽孢杆菌菌株B-306的培养基配方及培养条件进行优化研究,优化后的多粘类芽孢杆菌B-306培养基配方及培养条件为:可溶性淀粉17.5 g·L-1、蛋白胨25.0 g·L-1、NaCl 1.25 g·L-1、Na2HPO40.5g·L-1、CaCl21.0 g·L-1,pH7.5;培养温度30℃、转速170 r·min-1、装液量80 mL/250 mL;接种量为10%(体积分数).经过以上条件优化,多粘类芽孢杆菌B-306的细胞生物量可达5.3×109cfu·mL-1,比优化前(3.17×108cfu·mL-1)提高了15.72倍.     

米曲霉产脂肪酶的发酵条件优化

对米曲霉产脂肪酶的发酵培养基进行优化。首先通过单因素试验确定发酵最适碳源为玉米粉,最适氮源为蛋白胨,然后通过Plackett-Burman优化选出对发酵影响最显著的因素,分别为蛋白胨、橄榄油、Na2HPO4。产脂肪酶的最适培养条件为:玉米粉0.5%,蛋白胨5%,橄榄油1.5%,NaNO31%,Na2HPO40.25%,KCl0.05%,MgSO40.05%,FeSO40.001%。     

一株产高温纤维素酶曲霉菌的发酵条件及培养基优化

对一株产高温纤维素酶的曲霉(Aspergillus sp.)F4菌株进行培养基及发酵条件的优化.最佳产酶液体培养基配方为:稻草粉40 g·L-1,(NH4)2SO43.5 g·L-1,NaCl 2 g·L-1,KH2PO42 g·L-1,MgSO4.7H2O 0.5g·L-1,甘油0.20%,pH 5.5;优化后CMC酶活力提高16.7倍.优化后产酶条件为:接种量4%,温度37℃,摇床转速150 r.min-1,装液量80 mL/250 mL.在此条件下发酵8 d,CMC酶活力达到了12.26 U.mL-1,比优化前提高了约2倍.     

平菇液体菌种蛋白质含量提高的研究

本文重点研究如何提高平菇液体菌种中蛋白质的含量。以蛋白质含量为指标对平菇液体菌种培养基的碳源、氮源以及无机盐进行单因素优化,实验得出最佳试验因素为酵母浸出粉、葡萄糖、Mg SO4、K2HPO4,以酵母浸出粉、葡萄糖、Mg SO4·7H2O、K2HPO4为试验因素进行正交实验,得出蛋白质含量最高的培养基配方是:酵母浸出粉20 g/L,葡糖糖20 g/L,Mg SO4·7H2O 1.5 g/L、K2HPO40.5 g/L,平菇液体菌种中蛋白质含量最多可达448.4 mg/g。     

海洋小球藻（Chlorella sp.）高密度培养条件优化研究

为提高小球藻（Chlorella sp.）的生物量,须对f/2配方培养基进行响应面优化。首先须确定小球藻培养基的最佳pH值和盐度。在此基础上,利用Plackett-Burman设计方案筛选出影响小球藻生长的3个主要因素分别为NaHCO3、KNO3和维生素B12,然后通过 Box-Behnken 设计试验确定这3个主要因素的最佳质量浓度参数。结果表明,当培养基组成为:NaHCO3 0.93 g/L、MgSO4 0.40 g/L、KNO3 0.46 g/L、K2HPO4 0.020 g/L、维生素B1 0.60 mg/L、维生素B12 1.8 μg/L、生物素 2.0 μg/L时,小球藻经实验室培养72 h后的生物量达到4.5×107个/mL,较优化前提高了32.5%。     

短小芽孢杆菌BA06产表面活性素培养基组分的优化

本研究发现短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)BA06菌株具有发酵产生表面活性素的能力,并对发酵培养基的组分进行了优化.单因素试验发现,麦芽糖、酵母粉、蛋白胨、磷酸氢二钠对其产量影响较大;对上述4个因素进行正交优化组合得到该菌产生表面活性素的最适培养基:麦芽糖2.97%、NaNO_30.30%、酵母粉0.81%、蛋白胨1.10%、MgSO_40.01%、CaCl_20.01%、KH_2PO_40.24%、Na_2HPO_4 4.47%,pH 7.0;在此条件下进行了0.5L的发酵实验,表面活性素粗品产量从原来的1.43g/L增加至6.48g/L,提高了3.53倍.结果表明短小芽孢杆菌BA06菌株具有进一步开发、生产表面活性素的潜力.     

一株菲降解菌的分离、鉴定及最佳培养条件的优化

从石油污染场地分离到一株可降解菲的菌株SP 3,经生理生化鉴定和16S rDNA序列对比分析,初步鉴定该菌株为分枝杆菌（Mycobacterium sp.）,该菌能够以菲为唯一碳源,在菲浓度为100 μg/mL的无机盐培养基中,28 ℃摇床培养7 d降解率达到了99%以上。对该菌进行了最佳发酵培养基及培养条件的优化研究,其最佳培养基配方为淀粉1%、牛肉膏1%、Na2HPO4 0.2%、NaH2PO4 0.2%,并通过单因素实验法确定了最佳培养条件为温度30 ℃,初始pH =7.5,培养时间12 h。     

响应面法优化海洋细菌NTa产琼胶酶的发酵条件

利用Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和响应面法,对培养基组成、培养条件对Stenotrophomonas sp .NTa发酵产琼胶酶的影响进行分析并优化,研究该菌株发酵产酶的动态规律,并利用薄层色谱和MALDI-TO-MS进行酶解产物的鉴定。结果显示,在琼脂、酵母浸膏、CaCl2、MgSO4·7H2O、培养基的初始pH值、装液量、接种量几个因素中,酵母浸膏和培养基初始pH值对菌株NTa产琼胶酶具有显著影响,在含有1.03%酵母浸膏、初始pH=8.0的基础发酵培养基（NaCl、KNO3、MgSO4·7H2O、CaCl2、K2HPO4、FeSO4·7H2O、琼脂的质量浓度分别为50,5.0,5.0,0.2,0.1,0.02,2.0 g/L）中可获得最高的琼脂酶活力。菌株在28 ℃、180 r/min条件下发酵时,对数生长中后期快速合成琼胶酶。发酵48 h,琼胶酶活力高达2.688 U/mL。酶解72 h的产物分析结果显示,菌株NTa琼胶酶水解琼脂主要产生四糖。     

正交试验优化添加天麻的黑木耳多糖发酵培养基

研究天麻对黑木耳深层发酵多糖的影响。通过单因素实验确定了碳源、氮源、天麻和无机盐的添加水平。用正交试验优化添加天麻的黑木耳发酵培养基。优化后培养基组成为:葡萄糖40 g/L、酵母膏13 g/L、天麻10 g/L、KH2PO45 g/L、MgSO42.5g/L.     

黑芝菌丝体液体培养基的筛选

以黑芝菌丝体生物量为主要指标,首先对不同碳源和氮源进行单因素初选试验,然后进行不同比例混合碳氮源正交试验.结果表明：黑芝菌丝体液体最佳培养基是蔗糖20 g/L、麦芽糖15 g/L、麦麸20 g/L、酵母粉1.5 g/L、KH2PO42 g/L、MgSO4·7H2O 1 g/L和VB16 mg/L,其菌丝体生物量产率为35 g/L.     

鸡腿菇富锌液体发酵条件的研究

采用单因素试验和正交试验相结合的方法,对鸡腿菇的富锌液体发酵条件进行了研究。结果表明:鸡腿菇富锌液体发酵培养基最佳配方是玉米粉3%,葡萄糖3%,豆饼粉3%,硫酸铵1%、ZnSO440 mg·L-1、KH2PO40.1%、MgSO40.05%、VB1 10 mg·L-1,pH=6;在试验组合中,ZnSO4浓度40 mg·L-1,在250 mL三角瓶中装液量90 mL,培养周期6 d为最适宜的发酵条件。     

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。     

降解胆固醇的假单胞菌DGC-2的发酵培养基和培养条件

从动物粪便样品中分离出一株胆固醇氧化酶活力较高的DGC-2菌株,经鉴定为假单胞菌.利用单因子实验和正交试验对DGC-2菌株产胆固醇氧化酶摇瓶发酵的培养基及培养条件进行优化.其产酶的最适培养基为:蔗糖5 g/L,酵母粉3 g/L,牛肉膏1 g/L,吐温-80 1 g/L,胆固醇1 g/L,NH4NO31 g/L,KH2PO40.25 g/L,MgSO4.7H2O 0.25 g/L,FeSO40.001 g/L;最适培养条件为:初始pH6.5,接种量8.0%(v/v),32℃培养50h.在最适培养基及最适培养条件下,胆固醇氧化酶的活力可达到712 U/L.     

假丝酵母(Candida sp. Jw4)的产脂肪酶条件及脱脂能力

从采集的家庭污水样品中,分离筛选出一株暂定名为假丝酵母(Candida sp.Jw4)的菌株.该菌株在含油的筛选琼脂平皿上生长良好,具有丰满的假菌丝.最佳产酶条件是:发酵培养基(g/L)为菜籽油30,玉米浆30,酵母粉2,K2HPO4 5,MgSO4*7H2O 1和CaCl2 0.2,pH 6.5,28 ℃.Jw4脂肪酶活力最适温度为42 ℃、最适pH 8.2.Jw4既可利用植物油也可降解动物油.在菜籽油(皂化值174.74)为250 g/L或猪油(皂化值185.10)为250 g/L的反应液中,加入粗酶液,分别使反应液酶浓度为10 u/mL和20 u/mL,pH 8.0～8.2,40 ℃通气振荡120 h,菜籽油和猪油分别脱脂达80%和73%.     

Improved elastase production by Bacillus sp. EL31410—further optimization and kinetics studies of culture medium for batch fermentation

An efficient culture medium producing a bacterial elastase with high yields was developed further following preliminary studies by means of response surface method. Central composite design (CCD) and response surface methodology were applied to optimize the medium constituents. A central composite design was used to explain the combined effect of three medium constituents, viz, glucose, K(2)HPO(4), MgSO(4).7H(2)O. The strain produced more elastase in the completely optimized medium, as compared with the partially optimized medium. The fitted model of the second model, as per RSM, showed that glucose was 7.4 g/100 ml, casein 1.13 g/100 ml, corn steep flour 0.616 g/100 ml, K(2)HPO(4) 0.206 g/100 ml and MgSO(4).7H(2)O 0.034 g/100 ml. The fermentation kinetics of these two culture media in the flask experiments were analyzed. It was found that the highest elastase productivity occurred at 54 hours. Higher glucose concentration had inhibitory effect on elastase production. At the same time, we observed that the glucose consumption rate was slow in the completely optimized medium, which can explain the lag period of the highest elastase production. Some metal ions and surfactant additives also affected elastase production and cell growth.