响应面法优化Bacillus subtilis HD-F9产γ-聚谷氨酸发酵培养基

采用响应面法对Bacillus subtilis HD-F9发酵产γ-聚谷氨酸(γ-PGA)的培养基成分进行优化.首先通过Plackett-Burman设计对培养基中影响产量的7个因素进行评价,筛选出具有显著效应的影响因素葡萄糖、酵母膏和谷氨酸钠.然后进行最陡爬坡实验逼近最大产γ-PGA区域,最后通过Box-Behnken设计及响应面分析确定了葡萄糖、酵母膏和谷氨酸钠的最佳浓度分别为60.03 g/L、8.1 g/L、41.7 g/L.优化后,γ-PGA的产量达到14.56 g/L,比优化前的9.5 g/L提高了53.26%.     

鲍肠道益生菌芽孢杆菌A3440菌株培养基及发酵条件优化

对一株来自于杂色鲍(Haliotis diversicolor)肠道并经证实具有显著促进其生长及免疫活性的同温层芽孢杆菌(Bacillus stratosphericus)A3440菌株进行培养基及发酵条件的优化研究,为该益生菌应用于鲍及其他水产动物的健康养殖奠定基础.以细菌芽孢率和蛋白酶活力为检测指标,采用单因素试验和正交设计试验优化发酵培养基组分及发酵条件.结果显示,该菌最佳发酵配方为:蛋白胨7g/L,酵母膏7g/L,NaCl 20g/L,CaCl20.20g/L;最佳发酵条件为:初始pH 9.0,培养温度30℃,种子液接种量8%,装液量30 mL(250 mL锥形瓶),培养时间24h.优化后芽孢率为94.3%,较基础培养基提高8.77%;蛋白酶活力为294.44U/mL,较基础培养基提高76.67%.     

芦苇水解液发酵生产γ-聚谷氨酸工艺优化

为了降低γ-聚谷氨酸(γ-PGA)的生产成本，实现芦苇等可再生资源的高值化利用，探索建立以芦苇水解液为碳源制备γ-PGA的新型发酵过程控制策略的可行性。首先，研究纤维素酶用量和底物浓度对芦苇水解的影响；其次，采用分段式培养及溶氧反馈补料调控策略，对芦苇水解液发酵生产γ-PGA进行工艺优化。结果表明，芦苇经预处理后在10 FPU/g(底物)酶用量和10%底物添加量的条件下水解，总糖质量浓度可达(76.64±1.74)g/L;以分段式溶氧反馈-分批补料发酵培养方式，利用芦苇水解液生产γ-PGA,最终产量可达(46.72±1.18)g/L,生产效率较分批发酵提高了46.06%。因此，将芦苇水解液用于γ-PGA的分批补料发酵具有产业化可行性，有助于降低商业化生产的原料成本。     

内生真菌Hd3菌株发酵条件优化研究

利用Plackett-Burman设计和响应面设计方法对Hd3菌株的发酵条件进行了优化研究,确定了最佳培养基组成及培养条件.试验结果表明;Hd3菌株的摇瓶培养基配方为葡萄糖24.71 g/L,MgSO4·7H2O 1.08 g/L,土豆244.17 g/L.发酵条件为pH 6～7,250 mL三角瓶装90 mL发酵液,接入9×103 cfu/mL菌量,31℃培养9 d.     

响应面法优化油脂酵母发酵产油的影响因子

微生物油脂作为一种新型油料资源,研究其发酵条件具有重要意义.以实验室保存菌株EAM-AC16为出发菌,通过单因素试验和响应面法优化菌株EAM-AC16的发酵条件.确定最优发酵条件为:葡萄糖浓度82.37 g/L,接种量9.45%,培养时间为146.4 h,pH6.0,培养温度30℃,空气量(装液量mL/三角瓶mL)70mL/250mL和(NH4)2SO4浓度1 g/L时,菌株EAM-AC16的油脂产量达5.204 g/L.利用气相色谱分析菌株EAM-AC16合成油脂的主要成分为:棕榈酸(C16:0)、亚油酸(C18:2)、γ-亚麻酸(C18:3)和反油酸(C18:3)等.     

微生物发酵法合成高分子聚合物γ-PGA的研究

以一株γ-聚谷氨酸高产菌枯草芽孢杆菌B-115为实验菌株,分别考察碳源、氮源种类及浓度、前体物添加量、生长因子和发酵条件对γ-聚谷氨酸产率的影响.优化结果显示:碳源是6.5%的玉米糖化液,氮源是0.4%的普通蛋白胨,前体物谷氨酸钠的添加量为4%,生长因子种类及添加量分别为0.15%硫酸镁、0.006%硫酸锰、0.8%磷酸二氢钾、1.0%氯化钠、0.03%氯化钙;发酵条件为初始pH值6.5,接种量2%,装液量50 mL/250 mL1,50 r/min3,7℃培养84 h;γ-聚谷氨酸的产率可从57.85 g/L提高到68.30 g/L.     

产纤维素酶地衣芽孢杆菌B.LY02摇瓶发酵条件优化

为了提高产纤维素酶地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis LY02,B.LY02)的产酶能力,采用单因素试验对该菌株产酶的摇瓶发酵条件进行了优化。优化结果显示:菌株B.LY02发酵培养基的最适碳源为麦芽糖,氮源为酵母膏,初始pH值为5.0,培养温度为37℃,培养时间为30 h,装液量为60 mL(250 m L三角瓶),接种量(体积分数)为2%,摇床转速180~200 r/min。通过优化发酵条件,菌株B.LY02的产酶活性达到了0.683 5 U/mL,比优化前提高了约27.73%。     

干酪乳杆菌产L-乳酸发酵条件的研究

通过单因子实验和正交试验确定干酪乳杆菌突变菌株LAB3的最佳培养基和最佳培养条件,优化该菌株的生长条件.优化发酵培养基为(g/L):蔗糖120,玉米浆25,MgSO4.7H2O 0.3,MnSO4.4 H2O 0.01,FeSO4.7H2O 0.01,乙酸钠5,吐温80 1 mL.优化培养条件为:10%接种量,温度42℃,装液量50 mL/250 mL.静置培养72 h,一次性添加碳酸钙5%.在此优化基础上进行发酵,LAB3产乳酸量为85 g/L,产量较优化前提高了63%.     

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.     

氧化葡萄糖酸杆菌的选育及其发酵条件优化

目的 提高氧化葡萄糖酸杆菌的生物量.方法 采用紫外诱变育种、梯度平板半理性设计筛选、单因素实验进行培养条件优化、2 L发酵罐内进行补料培养.结果 筛选到了一株生物量高产菌株,命名为Gouv2007,其生物量比原始菌株提高了11.2%,脱氢酶比酶活与原始菌株持平,培养时间缩短了6 h.该菌生长的最佳碳源为山梨醇,氮源为酵母粉,无机离子为硫酸镬和磷酸氢二钾;最佳培养条件为:培养温度28℃,500 mL烧瓶装液量100 mL、摇床转速200 r/min、培养基的初始pH自然.在最佳条件下培养,其生物量为1.34 g/L,比原始菌株提高了50.6%,脱氢酶比酶活有所提高.在2 L发酵罐内补料培养,其生物量达到了5.58 g/L.结论 通过紫外诱变育种和条件优化提高了该菌的生物量,并在发酵罐内进行了小试.     

链霉菌S506活菌制剂发酵条件的筛选与优化

对链霉菌S506活菌制剂的发酵条件进行了单因素研究,通过正交试验设计对该菌株的培养基进行了筛选.确定了液体发酵最佳培养基配方为麸皮40 g/L,玉米粉40 g/L,甘油10 mL/L,黄豆饼粉10 g/L;最佳发酵工艺参数为温度35 ℃,初始pH为6～8,500 mL三角瓶的装液量为100 mL,转速150 r/min,发酵周期96 h.经液-固发酵制得固体活菌菌剂,室温下保存1.5 a,活菌数量仍达到40亿个/g以上,为大规模培养S506菌提供可靠的基础数据.     

γ-聚谷氨酸阻垢性能的研究

通过枯草芽孢杆菌发酵得到γ-聚谷氨酸(γ-PGA),并采用静态阻垢法评价γ-PGA的阻垢性能.研究了温度、pH值、Ca~(2+)浓度、γ-PGA分子量以及γ-PGA浓度对于该阻垢性能的影响,并对其阻垢产物进行结构表征以及对阻垢原理进行初步分析.研究结果表明,γ-PGA大分子和小分子均具有较强的阻垢作用,而小分子具有比大分子更加优良的阻垢特性.在阻CaSO_4垢和阻CaCO_3垢实验中,达到100%阻垢率时,小分子γ-PGA的最低浓度分别为4 mg/L和2 mg/L,而在相同条件下大分子γ-PGA的最低浓度均为20 mg/L.     

红腐乳中高产γ-氨基丁酸红曲霉菌株的筛选

从红腐乳中分离筛选到一株相对高产γ-氨基丁酸(GABA)的红曲霉菌株M-6,初步鉴定该菌株为紫红曲霉(Monascus purpureus).对菌株M-6的发酵培养基和发酵条件用单因素轮换试验和正交试验进行了整体优化.结果表明,菌株M-6转化富集GABA的适宜条件为:以可溶性淀粉为碳源、牛肉膏和硝酸钠为复合氮源,在初始pH5.0、培养温度40℃、摇床速度120 r/mim条件下发酵培养48 h,发酵液中GABA的产量最高可达7.826 g/L.表明利用红曲霉菌株进行富含GABA食品的生产是可行的.     

洗毛用枯草芽孢杆菌产蛋白酶发酵条件优化

 用响应面法(Response Surface Methodology,RSM)对枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）液体发酵产蛋白酶的发酵条件进行快速优化。首先运用逐因子试验确定Bacillus subtilis产蛋白酶的最佳碳源和氮源分别为糊精和玉米粉。在此基础上,通过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：糊精、玉米粉和酵母膏。在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RSM法对以上3个显著因子的最佳水平范围进行研究,通过对二次多项回归方程求解,确定其最优发酵条件为：糊精11.568g/L,玉米粉22.462g/L,酵母膏10.202g/L,NaCl 5g/L。初始pH值为7.0,37℃培养48h。最终优化后的酶活达到3281.79U/mL,比初始酶活2463.95U/mL提高了33.19%,证明RSM法优化洗毛用Bacillus subtilis产蛋白酶发酵工艺是可行的。     

响应面法优化黑曲霉产β-葡萄糖苷酶培养基的研究

为获得黑曲霉Aspergillus niger M85菌株较高的β-葡萄糖苷酶酶活,本文采用响应面法对该菌株产β-葡萄糖苷酶关键发酵过程参数进行优化。Plackett - Burman试验结果表明,麸皮和MgSO4?7H2O的浓度对产酶结果影响显著。采用最陡爬坡实验逼近最大响应区域,得到麸皮浓度为17 g/L,MgSO4?7H2O浓度为8 g/L,结合中心组合实验及响应面法分析建立了以β-葡萄糖苷酶酶活力为响应值的二次回归方程模型：Y=-19.1057+0.4526X2+ 3.8260X5-0.02775X2X5- 6.3569×10-3X22-0.2085X52 。对方程求极值点得到优化的发酵过程参数：麸皮浓度为18.345 g/L,MgSO4?7H2O浓度为7.963 g/L。在优化后的发酵条件下培养4天,菌株产β-葡萄糖苷酶活力可达0.2640 U/mL,比优化前提高了61.97%。预测模型可靠性高,可应用于β-葡萄糖苷酶发酵条件的优化。产酶进程结果表明：发酵5天后β-葡萄糖苷酶活力可达到最高值0.3334 U/mL,还原糖浓度仅为0.49g/L。     

地衣芽孢杆菌YDY高产吲哚乙酸发酵条件的优化

为了得到地衣芽孢杆菌YDY高产吲哚乙酸最佳发酵条件,通过单因素实验和正交实验分别对碳源,氮源,金属离子等培养基各成分进行了优化筛选,确定最适的培养基成分及含量,同时还对其温度、pH、培养时间、接种量等培养条件进行了优化,确定了最适的培养条件.结果表明,通过优化得到了最佳培养基配方和培养条件:培养基为麦芽糖10 g/L、蛋白胨15 g/L、CaCl_20.1 g/L、pH为8.0,最适培养温度37℃,培养时间3 d,最佳接种量为1%.在最佳培养条件下,吲哚乙酸产量可达40μg/mL以上,与优化前相比,吲哚乙酸产量提高了约17μg/mL,达到了预期目的.     

黄腐酸高产菌株的培养条件优化研究

对发酵蔗渣产黄腐酸(FA)的高产菌株-枯草芽孢杆菌的培养基配方及培养条件进行优化研究.获得的优化培养基配方为:可溶性淀粉、蛋白胨、磷酸氢二钾和硫酸镁的添加量分别为12.50、12.50、0.25、0.50 g·L~(-1);优化的培养条件为:pH 7.0、温度37℃、装液量20 m L/250 m L、转速130 r·min~(-1)、接种量5%(体积分数).在该优化的培养基及培养条件下,枯草芽孢杆菌培养12 h后的细胞生物量达2.280×10~9cfu·m L~(-1),较优化前提高了77.9倍.采用优化前后的条件培养菌种进行发酵产黄腐酸实验,结果优化后的发酵产品中FA含量为26.36%(质量分数),细胞生物量为1.09×10~9cfu·g~(-1),比优化前分别提高了13.9%和2.3倍.     

黑木耳富硒发酵条件的优化

为获得富硒黑木耳菌丝体,以亚硒酸钠为硒源对黑木耳(Auricularia auricular)高产菌株G6进行富硒发酵条件优化.以菌丝体性状和菌丝体硒含量为指标考查不同硒质量浓度对其生长的影响,并确定最适硒质量浓度;通过单因素和正交实验对G6菌株液体富硒发酵条件进行优化.结果,培养基中硒质量浓度＜50 mg/L时,菌丝体的硒含量随硒质量浓度的提高而提高;硒质量浓度为50 mg/L时,菌丝体硒含量最高,为8.5 μg/g;硒质量浓度＞50mg/L时,硒含量不升反降.表明适量亚硒酸钠有利于菌丝体对硒的吸收和利用,过量添加时则抑制菌丝体生长,不利于菌丝体对硒的吸收和利用.优化后的富硒黑木耳G6菌株液体发酵培养条件为硒质量浓度50mg/L,玉米粉15 mg/L,豆饼粉20 mg/L,装液量200 mL/500 mL三角瓶,转速160 r/min,25℃发酵培养6d.发酵液中菌丝体硒质量分数达到9.2 μg/g,发酵液多糖质量浓度可达3.7 g/L.     

林可霉素菌种选育及摇瓶培养基的优化

以林可霉素生产菌L10-18林可链霉菌(Streptomyces linloinensis)为出发菌株,采用紫外线(UV)、甲基磺酸乙酯(EMS)进行双重复合诱变处理,以终点产物林可霉素的产率为选择压力进行菌株筛选,结果表明,诱变得到的林可霉素抗性突变株L13-6-3发酵水平比出发菌株提高14.1%.再经过培养基优化,其组成为葡萄糖12 g/L,豆饼粉3.0 g/L,(NH_4)_2S0_40.6 g/L,玉米浆0.2 g/L的条件下,诱变菌株发酵水平再提高5.2%.     

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%。