蛹虫草高产菌丝体和虫草菌素的深层培养工艺优化(英文)

蛹虫草Cordyceps militaris是当前用于功能食品和药物开发上较受国内外关注的真菌之一。本研究通过1次一因素法和正交实验设计优化了蛹虫草产虫草菌素和菌丝体的深层培养工艺。最适合菌丝生长的pH值和温度为6.0和20℃,而最适合虫草素积累的pH值和温度为5.0和26℃。蔗糖、蛋白胨、MgSO4、K2HPO4和NAA分别是最适合虫草素积累的碳源、氮源、无机盐和生长因子;培养基的成分对蛹虫草生物量的影响次序为:蔗糖>蛋白胨>MgSO4·7H2O>K2HPO4>NAA;培养基的成分对蛹虫草产虫草素的影响次序为:蛋白胨>K2HPO4>NAA>MgSO4·7H2O>蔗糖。最适合蛹虫草菌丝生长的培养基配比为4%蔗糖,2.5%蛋白胨,0.05%MgSO4·7H2O,0.15%K2HPO4,2.0mg/l NAA;最适合蛹虫草深层发酵产虫草素的培养基配比为4%蔗糖,1.5%蛋白胨,0.05%MgSO4·7H2O,0.05%K2HPO4,4.0mg/l NAA的培养基;在最佳蛹虫草深层发酵产虫草素的工艺条件下,CM8菌株胞外虫草菌素产量达到961.21 mg/l,胞内虫草菌素的含量达到12.87mg/g;菌丝体的产量为22.97 g/l,本研究得出的结论对深层培养提高蛹虫草虫草菌素和菌丝体的产量有借鉴意义。     

一株虫草类真菌的液体发酵产胞内多糖培养基的优化

采用液体发酵法培养虫草真菌菌丝体。以虫草真菌胞内多糖量为指标,通过单因素试验,表明玉米淀粉为最佳碳源,酵母粉为最佳氮源,酵母膏为最佳生物素,最适pH为7.0;正交试验表明最适虫草真菌产胞内多糖培养基配方为:玉米淀粉5%,酵母粉2%,酵母膏0.1%,KH2PO4 0.1%,MgSO4.7H2O 0.05%,pH 7.0。     

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％。     

蛹虫草液体发酵条件的研究

通过单因子筛选和正交试验 ,对蛹虫草发酵条件进行研究 .试验结果表明 ,蛹虫草发酵的适宜培养基组成为 :蔗糖 5 .0 % ,玉米浆 3.0 % ,酵母膏 0 .5 % ,MgSO4 ·7H2 O 0 .0 5 % ,KH2 PO40 .0 5 % ;适宜的培养条件为 :发酵初始pH 7.0 ,发酵温度 2 5℃ ,发酵周期 6d .采用优化的培养基及适宜的培养条件进行摇瓶发酵 ,干菌体产量和生长速率分别可达 4 1.1g/L和 0 .2 8g/L·h .     

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.     

真养产碱杆菌H16合成聚-β-羟基丁酸酯的培养基优化

对真养产碱杆菌(Ralstonia eutropha)H16累积聚-β-羟基丁酸酯(PHB)的发酵培养基组成进行了优化.在单因素实验的基础上,采用Plackett-Burman设计确定了碳源浓度和碳氮质量比两个显著影响真养产碱杆菌生长和累积PHB的因素.通过响应面设计法获得最优发酵培养基组成为:葡萄糖28.8 g/L,酵母粉0.2 g/L,碳氮质量比5,KH2PO4 1.0 g/L,Na2HPO4 0.3 g/L,MgSO4 1.0 g/L,CaCl2 0.1 g/L,ZnSO4 0.65 mg/L,FeSO4 0.1 mg/L,(NH4)6Mo7O240.3 mg/L,H3BO30.3 mg/L,pH 7.0.在此最优发酵条件下,细胞干质量浓度达到16.1 g/L,PHB的质量浓度达到7.9 g/L,糖对细胞的转化率为64%,对PHB的转化率为32%.     

培养基组成对雅致放射毛霉发酵生产壳聚糖的影响

研究了发酵培养基中不同碳源、氮源、无机盐对雅致放射毛霉(Actinomucor elegans)合成壳聚糖的影响.采用单因素和响应面法优化了发酵培养基中玉米粉和玉米浆这两种主要成分的最佳添加量组合.结果表明,最佳培养基组成为(g/L):玉米浆68,玉米粉液化液42,KH2PO4 2,MgSO4 2.采用优化后的培养基,壳聚糖产量最大达到2.223,g/L,比优化前提高了64.30%.     

正交设计优化桑黄培养基的研究

通过研究不同种类碳源、氮源以及不同浓度的麸皮、葡萄糖、KH2PO4和MgSO4·7H2O对桑黄菌丝生长速度及生长势的影响,采用多因子正交试验确定了培养桑黄的最佳条件.结果表明:在10 g/L葡萄糖、30 g/L麸皮、1.0 g/L KH2PO4、1.0 g/L MgSO4·7H2O,温度26℃和培养时间为12 d的条件下,桑黄菌丝生长速度最大,生长势最好.     

蛹虫草废弃培养残基中虫草素的提取工艺研究

优化并比较了微波辅助和超声波辅助提取蛹虫草培养残基中虫草素的工艺方法.采用L 9(34)正交试验设计,考察了料液比(g:mL)、乙醇含量(%)、微波功率(微波法)或提取温度(超声波法)、提取时间等4个因素对虫草素提取率的影响.结果表明:微波提取以25倍料液比、40%乙醇、240 W下微波提取1.5 min,提取2次为最佳工艺,该条件下浸膏得率为28.33%,虫草素含量为0.378 mg/g;超声波提取在45 kHz功率下,以25倍料液比、40%乙醇、60℃下超声提取30 min,提取2次为最佳工艺,该条件下浸膏得率为38.24%,虫草素含量为0.362 mg/g.比较了超声波提取2次、微波提取2次、微波—超声波联合提取以及超声—微波联合提取等方式对虫草素的提取效率,最终确定微波提取2次为最佳工艺,该工艺适用于蛹虫草培养残基中虫草素的快速高效提取.     

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.