响应面法优化制备高富硒产朊假丝酵母

考察了发酵条件对产朊假丝酵母富硒能力的影响。通过单因素的筛选,对酵母富硒能力影响较大的3个因素:亚硒酸钠浓度、初始p H值及培养温度,以胞内总硒含量为响应值,利用响应面法对其进行优化。结果显示:在培养时间30 h、加硒时间对数生长中期、亚硒酸钠浓度35 mg·L-1,初始p H 6.6、接种量10%、培养温度27℃、装液量150 m L/500 m L的条件下,最大的菌体生物量为6.87 g·L-1;胞内总硒含量达到12 639.7μg·L-1,硒含量为1 839.8μg·g-1,其中亚硒酸钠转化率为79.1%,有机硒含量占90%以上;胞内实际总硒含量与数学模型理论值12 518.8μg·L-1相差不显著,响应面法能较好地优化产朊假丝酵母富硒工艺条件。     

N+离子注入法选育高产葡萄糖耐量因子（GTF）酵母菌株

本研究通过铬耐量筛选的方式,从12株供试啤酒酵母中获得一株高耐铬性啤酒酵母菌株,并对该菌株进行N+注入诱变,注入能量为50keV,注入剂量1×2.6×1013、2×2.6×1013、3×2.6×1013、4×2.6×1013、5×2.6×1013和6×2.6×1013 icon/cm2。结果表明,最适诱变的注入剂量为4×2.6×1013 icon/cm2,得到1株高产GTF的啤酒酵母菌株M11-1A11,其富铬能力较诱变前提高了22.4%。经5次传代发酵培养,突变株的富铬性能稳定。     

不同菌落形态的链霉菌对产谷氨酰胺转胺酶的影响

通过对链霉菌STK-203进行自然选育,挑选出5种不同菌落形态的单菌落。摇瓶发酵培养48h后检测发酵液中的谷氨酰胺转胺酶的活性、残余氨基氮含量、残余甘油含量、菌种生物量等4种生理指标。结果表明,编号为Ⅰ即馒头型的单菌落的酶活最高,高达5．84U／mL,其残余甘油含量为0．071g／L,残余氨基氮含量为1．48g／L,菌体浓度为36．01％。根据菌落形态和产酶的相关性,为产谷氨酰胺转胺酶的链霉菌STK-203菌株的选育和生产提供了一种简便有效的方法。     

卷枝毛霉重组菌株Mc-MT-2培养条件优化及产油特性

前期工作构建了苹果酸转运蛋白基因过表达的卷枝毛霉重组菌株Mc-MT-2,该菌株的脂质含量大幅度提高。该研究从培养基成分筛选、微生物生长控制以及发酵模式等方面深入探讨Mc-MT-2菌株发酵产油脂的调控策略。结果表明,Mc-MT-2菌株最佳生长及产孢培养条件是以葡萄糖与苹果酸为复合碳源且复合配比为9∶1,氮源为胰蛋白胨,其他成分同Kendrick培养基,初始pH值为5。经分批培养获得生物量、脂质含量和脂质产量分别为11.2 g/L,24%和2.6 g/L。在3 L发酵罐扩大培养中,补料培养Mc-MT-2菌株获得生物量、脂质含量和脂质产量最大值为15.4 g/L、28.6%和4.4 g/L,比分批培养分别提高1.38、1.19和1.69倍。该研究为卷枝毛霉重组菌株Mc-MT-2在脂质生产中的进一步应用奠定理论基础。     

CO一步法C. autoethanogenum发酵产乙醇的工艺研究

合成气/CO发酵制备燃料乙醇是一项具有吸引力的新技术,为促进C.autoethanogenum在该技术中的应用,对C.autoethanogenum的乙醇发酵工艺及过程参数进行了研究。结果表明,C.autoethanogenum代谢木糖的产物以乙酸为主,只产生少量乙醇;与无机氮源相比较,C.autoethanogenum在含有机氮源的培养基中生长迅速,菌体浓度高。在3 L发酵罐中进行C.autoethanogenum的批式发酵试验,采用木糖生长-CO发酵两步法,乙醇主要在CO发酵阶段产生,最高乙醇质量浓度为1.71 g/L;发酵罐经改进之后,采用CO一步法发酵,虽然得到的菌体浓度降低了,但是发酵时间延长,最高乙醇质量浓度达到7.36 g/L,而乙酸质量浓度在整个发酵过程中均低于1.1 g/L。此外,研究发现发酵液的pH值和氧化还原电位ORP与乙酸/乙醇产物分布密切相关,尤其是pH值。上述研究结果可为C.autoethanogenum发酵CO生产乙醇的中试放大提供参考。     

沼渣营养价值及沼渣源饲料和其生产的猪肉重金属残留分析

对牛粪、玉米秸秆作为发酵原料生产沼气的发酵残留物--沼渣的营养价值及沼渣源配合饲料和沼渣源配合饲料生产的猪肉的重金属残留进行了分析.结果表明,风干沼渣中干物质、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、粗纤维含量分别为857.7mg·g-1、99.0mg·g-1、34.9mg·g-1、10.7mg·g-1、252.7mg·g-1;重金属元素镉、铅、铜含量分别为18.48P,g·kg-1、42.50μg·kg-1、20.80μg·kg-1,汞未检出.对照组、沼渣Ⅰ组、沼渣Ⅱ组饲料中镉、铅、铜、汞的含量均低于国家饲料卫生标准;猪肉中重金属镉、铅、铜含量对照组、沼渣Ⅰ组、沼渣Ⅱ组分别为0.033mg·kg-1、0.044mg·kg-1、0.058mg·kg-1,0.268mg·kg-1、0.364mg·kg-1、0.393mg·kg-1,5.555mg·kgM-1、7.180mg·kg-1、8.404mg·kg-1,汞均未检出.沼渣作为猪饲料源利用有一定的潜力,以2%～10%在饲料中添加不会引起猪肉重金属镉、铅、铜、汞含量超标.     

生物质气化气发酵生产乙醇优良菌株的筛选

利用农业废弃物合成气发酵生产燃料乙醇不仅可以缓解中国的能源危机,也是减轻环境污染、促进农业可持续发展和改善农村环境的重要举措。该文对实验室富集获得的4个菌系及国内外报道较多的4个菌株发酵生物质合成气生产燃料乙醇的潜力进行了研究。结果表明:菌株LP-fm4、Clostridium sp.P11和A-fm4发酵生物质合成气生产乙醇的净产量分别为179.23、152.92和115.08 mg/L;菌体比生长速率分别为1.46、1.66和1.18d~(-1);乙醇比生成速率分别3.50、2.05和0.78d~(-1),单位菌体生成乙醇的量分别为2252.90、1450.20和1132.37 mg/g,显著高于其他菌株(群)。多重比较分析与综合性状聚类分析结果表明前两者为利用合成气高效发酵乙醇的理想菌体,菌A-fm4为具有潜力菌体。以期为未来农业废弃物合成气乙醇发酵提供了优良的菌种资源。     

优良解磷菌株诱变选育与解磷培养基优化

对解磷菌枯草芽孢杆菌X1055进行紫外线诱变选育,筛选到优良解磷突变株1055Y1。该菌株摇瓶培养72h发酵液中有效磷含量最高达到5.22mg/L,解磷能力比出发菌株提高17.8%。在单因子试验筛选最适碳源、氮源基础上,通过Plackett-Burman设计,确定接种量、pH、KCl浓度等因素对突变株1055Y1解磷能力具有显著影响。应用爬坡试验和Box-Behnken设计的响应面法,对突变株1055Y1解磷培养基进一步优化。结果表明:在250ml发酵培养基中,接种量10.21ml、pH6.75、KCl浓度0.12g/L时,突变株1055Y1解磷达到最佳水平,发酵液有效磷含量达到7.03mg/L。     

芽孢杆菌组合CL-8发酵条件优化及其防病效能研究（简报）

为了使生防菌Bacillus sp.组合CL-8发酵水平达到最佳效果,为其工业化发酵生产和田间应用提供参考,通过单因素实验和正交实验,确定了Bacillus sp.组合CL-8最佳发酵培养基和最佳发酵条件.最佳发酵培养基为:玉米粉10g/L、豆粕10g/L、蜂蜜5 g/L、氯化钠5g/L、碳酸钠2 g/L、磷酸氧二钾2 g/L、硫酸镁0.2 g/L、碳酸钙1 g/L、硫酸锰0.1 g/L、氯化铁0.1 g/L;最佳发酵条件为:二个单一拮抗菌株Bacillus sp.SL-13、SL-14和SL-44最佳接种比例为2:1:2,培养基初始pH值为7.0.组合CL-8发酵液对加工番茄种子浸种后可提高加工番茄的防病效果,达到55.53%,明显高于三株单一菌浸种后的效果.     

有机磷分解细菌的选育及其发酵条件的研究

采用有机磷培养基,从土壤中得到6个具有较强分解有机磷能力的菌株。以菌株A5作为出发菌株,进行了紫外线诱变,获得解磷能力明显提高的菌株AY09,其解磷量为17.84 mg.mL-1,比出发菌株A5提高了87.0%。对菌株AY09的发酵条件进行了初步研究,结果表明,碳源以1%玉米粉最好,氮源以2%NH4Cl为最佳,最适培养温度35℃,装液量为50 mL/250 mL,在发酵过程中,其发酵液的pH呈现先降低后升高的趋势。     

~(60)Coγ射线诱变选育热凝胶多糖高产菌株的研究

利用60 Coγ射线对产生热凝胶多糖 (Curdlan)出发菌株GM 2 4的菌体细胞与原生质体分别进行辐照处理 ,发现60 Coγ射线对GM 2 4原生质体的诱变效应明显优于对其菌体细胞的作用。对最终诱变筛选获得的 1株高产稳定的Curdlan生产突变株A81研究表明 :与GM 2 4相比 ,其Curdlan产量提高了 5 0 4%,发酵周期缩短了 1 8%,发酵终止后底物残糖由 1 5 3g L降至7 4g L。糖的转化率从 38 7%提高至 5 8 2 %。这说明在Curdlan生产菌株的筛选中60 Coγ辐照是一种有效的方法     

施氏假单胞菌NRCB010的高密度发酵条件优化

植物根际促生菌是最常用的微生物肥料的菌种来源。施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)因良好的促进作物生长、提高作物抗逆性及降解有机污染物等特性备受关注。以具有减少农田土壤氧化亚氮排放和良好促生特性的施氏假单胞菌NRCB010为研究对象,明确其菌落形态及生理生化特征;以生物量(以OD600值表示)为评价指标,通过单因素优选法确定发酵基础培养基和碳氮源及其浓度,通过正交试验设计和极差分析优化无机盐成分,通过响应面分析法优化发酵培养基配方。结果表明,NRCB010菌落呈圆形、皱褶状、黄色,革兰氏染色阴性,菌体短杆状、长度约2 μm、无芽孢;利用多种碳源、氨基酸和羧酸,具有还原力。改良的金氏B(King′s B)培养基为NRCB010发酵较好的基础培养基;以15 g/L糖蜜+葡萄糖(1∶1,W/W)为碳源、以25 g/L牛肉浸粉为氮源时NRCB010的生物量最高。最优无机盐组合为KH2PO4 1.5 g/L、 MgSO4·7H2O 1.5 g/L和NaCl 2.0 g/L。优化后的最优发酵培养基为糖蜜7.1 g/L、葡萄糖8.5 g/L、牛肉浸粉22.9 g/L、MgSO4·7H2O 1.3 g/L、NaCl 2.0 g/L和KH2PO4 1.0 g/L。使用此优化培养基发酵36 h,NRCB010发酵液的OD600值为11.09,有效活菌数为2.87×1010 cfu/mL。     

氮素形态对解磷细菌发酵液解磷效果及小白菜生长和品质的影响

采用盆栽试验,研究了施用硝态氮、铵态氮对解磷细菌发酵液不同组分解磷活性及其对小白菜产量、品质的影响。结果表明,施用相同氮肥时,浇灌解磷细菌原发酵液处理 T3的作用效果明显优于菌体悬浮液T2及菌液上清T1;以硝态氮为底肥时,施用发酵原液的土壤有效态磷含量较高,小白菜产量最高,品质明显优化,即硝态氮含量下降, Vc、可溶性糖、可溶性蛋白、纤维素以及植株磷含量显著增加,且增加变幅均高于以铵态氮为底肥的效果。由此可知,硝态氮与解磷细菌发酵原液配施时, W1菌株解磷效果更好,可能是解磷菌株W1最适的氮源。因此,种植小白菜时直接向其根际施用解磷细菌发酵液并配施硝态氮肥,更有利于提高小白菜的品质及产量。     

细菌型黑豆豆豉发酵工艺及其功能性成分研究

通过单因素试验和正交试验对细菌型黑豆豆豉的发酵工艺条件进行了研究,并对黑豆豆豉的功能性成分进行了分析。结果表明,适宜发酵工艺条件为:黑豆蒸煮时间35min,黑豆厚度6cm,接种量40mL·kg-1(湿基),发酵温度37℃,发酵时间28h。在该发酵条件下制备的细菌型黑豆豆豉感官品质较好,以干基计,豆豉的纤溶酶活性70.44±8.37 IU·g-1,总游离氨基酸32.91±1.13mg·g-1,酸可溶性多肽27.74±2.51mg·g-1,每mg豆豉的DPPH自由基清除能力与0.43±0.09μg Trolox相当。     

酶解牦牛血发酵液制备抗氧化肽工艺优化

为进一步提高牦牛血枯草芽胞杆菌发酵液多肽含量,对牦牛血发酵液进行酶解,以酶解液的·OH清除率、多肽含量为主要指标,筛选酶解发酵液的最适蛋白酶,通过单因素和响应面试验优化酶解工艺,并对比菌酶联合制备产物与发酵液体外抗氧化活性。结果表明,碱性蛋白酶酶解发酵液最佳条件为:酶解时间3 h、p H值9.5、酶解温度60℃和酶底比190 U·g-1,此条件下制备得到酶解液多肽含量为5.52mg·mL~(-1),较发酵液提高2.39倍。菌酶联合制备产物对·O2-及脂质过氧化的IC50分别为6.22、4.87mg·mL~(-1),发酵法制备产物对·O2-及脂质过氧化的IC50分别为8.42、11.71 mg·mL~(-1),且菌酶联合制备产物的还原力优于发酵制备产物。因此,菌酶联合制备牦牛血抗氧化肽法优于传统单一发酵法。本研究结果对提高牦牛血抗氧化肽得率,增加牦牛产品附加值具有重要的意义。     

苜蓿中金属肽酶对青贮过程中蛋白降解的作用

为探讨金属肽酶在苜蓿青贮过程中对蛋白的降解作用,以苜蓿（Medicago stativa L.）绿汁发酵液模拟青贮发酵过程,添加金属肽酶抑制剂后,测定发酵后第0.5、1、1.5、2、2.5、3、4、5、7和14天时绿汁发酵液的蛋白组分。结果表明,在苜蓿发酵液发酵过程中添加金属肽酶抑制剂能够降低pH值、非蛋白氮、游离氨基酸和氨态氮含量,增加乳酸含量;发酵第14天时,抑制剂处理组非蛋白氮、游离氨基酸和氨态氮质量分数为483.98 g/kg TN,256.98 g/kg TN和26.11 g/kg TN,与对照组相比分别降低28.92%,38.59%和67.08%。金属肽酶对苜蓿发酵液蛋白降解起着一定的作用;添加金属肽酶抑制剂能够提高发酵液发酵品质。     

甘薯渣制备低聚糖发酵条件的优化

为了研发利用薯渣制备低聚糖工艺,以甘薯渣为原料,对Streptomyces.sp菌株发酵制备低聚糖的条件进行了优化。采用单因素试验,研究接种量、起始pH、发酵时间、料液比、发酵温度对低聚糖产量的影响,结果表明影响产量的关键因素为起始pH、发酵时间、发酵温度。以低聚糖产量为响应值,根据BoxBehnken中心组合设计原理采用三因素三水平的响应面分析法进行最佳条件的优化,结果表明:当起始pH值4.88,发酵时间104.97 h,发酵温度29.44℃,低聚糖的产量最高,为6.288μg·mL-1,在此条件下实际低聚糖的产量为(6.269±0.1)μg·mL-1。采用发酵法制备低聚糖方法切实可行,为进一步研究甘薯渣资源利用奠定了理论基础。     

响应面法优化碱性蛋白酶酶解虾籽的工艺条件

本文研究了以碱性蛋白酶酶解虾籽的工艺条件。采用响应面分析法,以虾籽酶解后氨基酸态氮含量为响应值,对碱性蛋白酶酶解虾籽的工艺条件酶解温度、酶解时间和初始pH值进行优化。结果表明:采用三因素三水平的响应面法,建立了氨基酸态氮含量与酶解条件的回归方程:Y(g·100mL-1)=0.47+0.036X1+0.017X2+0.029X3-2.500×10-3X1X2-0.010X1X3+0.023X2X3-0.036X12-0.023X22-0.026X32;在分析各因素显著性及其交互作用的基础上,得出虾籽酶解的适宜工艺条件为:酶解温度53℃,酶解时间4.7 h,初始pH值7.9,此时氨基氮含量为0.51±0.02 g·100 mL-1,与模型的预测值相近;虾籽酶解后天冬氨酸和谷氨酸含量超过呈味阈值,其中谷氨酸含量增加最多,由0.06 g·100 g-1增加到1.96 g·100 g-1,显著提高了虾籽酶解液的鲜味。     

水稻根际耐镉细菌的筛选与鉴定

为获得稻田土壤镉污染修复的微生物,采用培养基加镉平板法,从水稻根际土壤分离耐镉细菌。本研究分离得到3株耐镉菌株,经16S rDNA测序、比对,鉴定为假单胞菌属细菌。对菌株细胞形态的电镜观察、菌株生长曲线的测定结果表明,在镉处理浓度为100 mg L 1条件下,菌株生长未受明显抑制,但菌株形态发生了适应性的变化;在镉处理浓度超过300 mg L 1时,菌株生长受到明显抑制;在镉处理浓度700 mg L 1条件下,菌株仍能生长,但生长延滞期延长,对数期后的生长量亦低;对菌体镉含量分析表明,在100 mg L 1镉处理下,3株菌株菌体中的镉含量分别为9.04 mg g 1、4.96 mg g 1和28.58 mg g 1,富集系数依次为90.4、49.6和285.8。可见,分离得到的3株菌株具有较强镉耐性和镉吸收能力,将为稻田土壤重金属镉污染的修复提供重要微生物资源。     

重组球孢白僵菌表达目标产物类枯草杆菌蛋白酶的发酵特性研究

采用单因子筛选和正交试验,研究了碳源、氮源、微量元素及无机盐等营养成分对重组球孢白僵菌(Beauveria bassiana)菌株Bb0062-15-4-CDEP-1产生目标产物类枯草杆菌蛋白酶CDEP-1的影响,并通过摇瓶发酵和30 L发酵罐发酵对其发酵特性进行了研究.结果表明,其优化发酵培养基为2.0%玉米粉,1.0%麦麸,0.25%豆粕粉,0.4%NaNO3,0.1%MgSO4·7H2O.摇瓶发酵结果表明,在对数生长期,随着菌体生物量的增加,CDEP-1产量上升,二者呈一定的平行关系;当菌体生长到稳定期,CDEP-1产量继续上升,并达到产酶高峰;此后,随着菌体生长的衰退,CDEP-1产量出现快速下降趋势.扩大培养时,30 L发酵罐中60 h产酶量最高,比摇瓶培养(168 h)缩短了108 h,单位体积的产酶量比摇瓶培养提高80%.结果对研究和利用该球孢白僵菌重组菌株的代谢产物,提高真菌杀虫剂的杀虫效果奠定了基础.