生防枯草芽孢杆菌210发酵工艺优化

采用响应面法,优化抗真菌的枯草芽孢杆菌210的发酵工艺,提高芽孢产量。结果显示,影响芽孢产量最主要的3个因素为玉米粉、蛋白胨和KH_2PO_4用量,最佳发酵培养基配方为:玉米粉10.75 g·L~(-1)、黄豆粉9.00 g·L~(-1)、蛋白胨6.97 g·L~(-1)、KH2PO40.66 g·L~(-1)、Na Cl 4.00 g·L~(-1)、MgSO_4·7H2_O 0.60 g·L~(-1)、Ca Cl_23.00 g·L~(-1)、MnSO_4·H_2O 0.60 g·L~(-1)。基于优化配方通过单因素优化试验,确定最佳发酵条件为:培养温度31℃、装液量30 m L·250 mL~(-1)、接种量4%。枯草芽孢杆菌210在上述优化后的条件下培养,芽孢产量达到1.64×10~(10)cfu·mL~(-1),较优化前提高6.5倍。     

内生枯草芽孢杆菌CN181发酵条件优化

为了提高枯草芽孢杆菌CN181菌株在发酵液中的数量,本试验通过采用单因子试验和正交试验对枯草芽孢杆菌CN181的发酵培养基和发酵条件进行优化和筛选。通过单因子试验得出,玉米粉为最适碳源,豆粕为最适氮源,K~+和Na~+为最适金属离子;正交试验法得到了发酵液中各组分的最佳含量,分别是:玉米粉15.0 g·L~(-1)、豆粕10.0 g·L~(-1)、K_2HPO_4 2.0 g·L~(-1)和NaCl 2.0 g·L~(-1);在确定了发酵培养基的含量后,对CN181菌株的最适培养条件进行了优化,其最佳条件为:发酵培养基的初始pH值8.0、250 m L摇瓶装液量30 m L、接种量2%(体积分数)、培养温度30℃、转速180 r·min-1、培养时间24 h。     

Paenibacillus polymyxa JSa-9发酵培养基优化及其在黄瓜枯萎病中的应用研究

[目的]本文旨在提高菌株Paenibacillus polymyxa JSa-9的芽孢产量并研究其芽孢液对黄瓜枯萎病的生物防治作用。[方法]采用单因素试验方法筛选最适于P.polymyxa JSa-9产芽孢的碳源、氮源和无机盐,在此基础上采用Taguchi试验方法优化各组分的最佳配比;通过田间试验研究P.polymyxa JSa-9芽孢液与其他药剂对黄瓜枯萎病的相对防效及对黄瓜幼苗生长的作用。[结果]P.polymyxa JSa-9产芽孢各组分的最优配比为麦芽浸粉15 g·L~(-1)、玉米浆15 g·L~(-1)、Ca CO_35 g·L~(-1)、Mg Cl_2·6H_2O 0.5 g·L~(-1),此条件下预测得到的芽孢产量可达到7.44×10~9CFU·m L~(-1),此时培养基的信噪比为60.13;田间试验中P.polymyxa JSa-9芽孢液相对防效达69.02%,优于发酵上清液,经芽孢液处理的幼苗植株高度为7.61 cm,单株叶片数为4.79,能显著促进黄瓜幼苗生长(P0.05)。[结论]采用单因素试验与Taguchi试验相结合的方法优化培养基,效果显著,得到的P.polymyxa JSa-9芽孢液对黄瓜枯萎病有良好的防治效果,且具有一定促生长作用。     

利用枯草芽孢杆菌发酵生产γ-聚谷氨酸

利用实验室筛选得到的一株枯草芽孢杆菌发酵生产γ-聚谷氨酸(γ-PGA),主要对其发酵工艺参数进行了优化。先通过单因素优化及PB试验筛选重要因子,然后利用Box-Behnken优化发酵工艺最佳组合,获得了最佳培养基组成和最佳培养条件,且在摇床水平上使γ-PGA产量由最初的6.03 g·L~(-1)提高到10.98 g·L~(-1)。接着通过对补料工艺的探索,确定了最佳补料时间和补料配方,最后在5 L发酵罐上进行了放大生产,最终γ-PGA的最高产量可达到31.18 g·L~(-1)。     

枯草芽胞杆菌T-500产脂肽类抗生素的摇瓶发酵工艺优化

[目的]枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)T-500是1株对水稻纹枯病和稻瘟病均有良好防治效果的生防菌,通过优化其摇瓶发酵工艺,从而提高发酵液中脂肽类抗生素的含量,为T-500菌株生防制剂的开发提供技术支撑。[方法]以水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani)为指示菌,利用酸沉淀法提取T-500菌株发酵液中的脂肽类抗生素,并进行脂肽抗生素粗提液的抑菌效果分析,筛选影响抑菌效果的发酵培养基主成分;随后通过Plackett-Burman试验设计、中心组合试验设计和响应曲面法,优化T-500菌株高产脂肽类抗生素的发酵培养基成分和发酵条件。[结果]T-500菌株高产脂肽类抗生素的最佳培养基为:黄豆饼粉7.00 g·L~(-1),蛋白胨4.92 g·L~(-1),酵母粉1.90 g·L~(-1),小麦粉5.00 g·L~(-1),玉米糊5.00 g·L~(-1),NaCl 1.00 g·L~(-1),MgSO_40.20 g·L~(-1),MnSO_45.0 mg·L~(-1),FeSO_40.5 mg·L~(-1)。最佳发酵培养条件为:装液量500 mL三角瓶装105 mL,接种量0.87%,发酵时间41.35 h,温度28℃,转速180 r·min~(-1)。利用最佳摇瓶发酵工艺,T-500菌株所产生的脂肽类抗生素对纹枯病菌的抑菌带最宽,达(11.23±0.15)mm,菌含量达(7.41±1.18)×109CFU·mL~(-1)。经摇瓶发酵试验和抑菌活性验证,理论预测值与实际值无显著差异。质谱和色谱检测表明:优化发酵工艺后产生的Surfactin含量较基础培养基提高了48.2%,Iturin含量较基础培养基提高了180.9%;优化发酵工艺后检测到了Fengycin的产生,但优化前未发现Fengycin的产生。[结论]利用响应曲面法成功优化了枯草芽胞杆菌T-500产脂肽类抗生素的摇瓶发酵工艺;优化后,T-500产脂肽类抗生素产量增加,抑菌活性增强。     

响应面法优化蓝藻溶藻菌CZBC1发酵培养工艺

[目的]优化蓝藻溶藻菌——蜡样芽孢杆菌CZBC1的发酵培养工艺,为蓝藻溶藻菌制剂的工业化发酵生产提供技术支持.[方法]通过单因素试验筛选适合蜡样芽孢杆菌CZBC1生长的最适碳源和氮源,在单因素试验的基础上,采用中心组合试验设计(CCD)确定关键因子的最佳数量水平,并以Desig-Expert 8.0.5进行回归分析,通过响应面分析获得CZBC1的最佳发酵培养工艺参数.[结果]蜡样芽孢杆菌CZBC1的最佳碳源、氮源分别为麸皮+糖蜜(1:1)和酵母膏.以麸皮+糖蜜用量(A)、酵母膏用量(B)、pH(C)、培养时间(D)为因素变量,CZBC1芽孢数(lgN)为响应值,拟合得到二次多元回归方程为lgN=8.5019-0.2222A+0.0998B-0.1292C+0.3801D+0.2194AB-0.1133AC+0.1350AD+0.2049BC-0.0651BD+0.0638CD-0.1260A2-0.3152B2-0.0380C2-0.2533D2,其中,碳源(麸皮+糖蜜)用量与氮源(酵母膏)用量的交互作用、碳源用量与pH的交互作用、碳源用量与培养时间的交互作用、氮源用量与pH的交互作用对CZBC1芽孢数的影响均达极显著水平(P<0.01,下同).响应面分析优化得到的蜡样芽孢杆菌CZBC1最佳发酵培养参数:麸皮+糖蜜6.84 g/L,酵母膏3.36 g/L,pH 6.50,培养时间42 h.此条件下,CZBC1芽孢数的实际值为5.75×108 CFU/mL,与理论值(5.90×108 CFU/mL)间无显著差异(P>0.05),但极显著高于优化前采用营养肉汤发酵培养的芽孢数(1.28×107 CFU/mL).[结论]采用响应面法优化得出蜡样芽孢杆菌CZBC1最佳发酵培养工艺能有效提高菌株的芽孢数量,且模型拟合效果较好,可用于指导蓝藻溶藻菌制剂的工业化发酵生产.     

嗜热脂肪土芽孢杆菌CHB1固体发酵工艺

以菌量为指标,以麸皮、豆粕为基本发酵原料,通过单因素试验与正交试验,对嗜热脂肪土芽孢杆菌CHBl同体发酵培养基与培养条件进行优化.结果表明,CHB1最佳同体发酵工艺为:250mL三角瓶中装麸皮11.3 g,豆粕3.7 g,pH8.0磷酸缓冲液润湿混匀,含水量50%,接种量15%(V/m),55℃,培养24 h,菌量达8.12×108CFU·g-1,比优化前提高8倍以上.通过对CHB1固体发酵工艺的优化.可实现CHB1高密度培养,降低CHB1生产成本,提高其在堆肥化中的作用效果.     

响应面法优化促植物生长枯草芽孢杆菌CK15产芽孢条件

[目的]优化枯草芽孢杆菌CK15的发酵条件,提高其芽孢产量。[方法]通过单因素试验优化碳源种类及浓度、氮源种类及浓度、无机盐种类、装液量、摇床转速、初始p H、温度、接种量,采用Plackett-Burman试验筛选出培养基中的显著因素,再利用Box-Behnken试验确定3个因素的最佳浓度。[结果]在玉米粉10.7 g/L、豆粕粉24.4 g/L、CaCO_3 7.4 g/L、NaCl 5.0 g/L、MnSO_4　0.4 g/L、KH_2PO_4　1.0 g/L、装液量50 m L/250 m L、转速为200 r/min、初始p H 7.2、温度30℃、接种量2.0%条件下,芽孢产量达到7.4×109cfu/m L,比优化前提高了80.49%。[结论]响应面法有效提高了枯草芽孢杆菌CK15的芽孢产量。     

1株益生蜡样芽孢杆菌发酵培养基优化研究

[目的]通过优化蜡样芽孢杆菌的发酵培养基,提高蜡样芽孢杆菌的生物量。[方法]在初始发酵培养基的基础上,通过单因素试验和正交试验确定蜡样芽孢杆菌发酵培养基的最适碳氮源和碳氮比。[结果]优化后的发酵培养基为:葡萄糖15.00 g/L,可溶性淀粉40.00 g/L,蛋白胨10.00 g/L,玉米浆干粉30.00 g/L,硫酸铵3.00 g/L,磷酸氢二钾5.00 g/L,磷酸二氢钠5.00 g/L,硫酸镁1.25 g/L,硫酸锰0.60 g/L,氯化钙2.00 g/L。优化后蜡样芽孢杆菌在50 L不锈钢发酵罐中的发酵液活菌数达1.6×1010cfu/m L,较优化前提高了1个数量级。[结论]优化后的蜡样芽孢杆菌发酵培养基大大提高了该菌的生物量,为工业化放大生产提供了参考。     

基于响应面分析法优化解淀粉芽孢杆菌DSYZ发酵条件

解淀粉芽孢杆菌DSYZ(Bacillus amyloliquefaciens)是一种重要的生防菌株,其代谢产物对多种病原菌有着拮抗作用,广泛应用于大蒜、辣椒、花生等农作物的生物防治,但是自然条件下其分泌的代谢产物浓度较低并且浓度主要与培养基的组成,培养条件以及自身诱导肽有关。因此,通过响应面分析法对发酵培养基进行优化以及提高菌株活菌数成为当前的主要目标。首先利用添加不同碳源、氮源、无机盐的豆芽汁培养基对菌株进行发酵,测定菌数,筛选出最适的碳源、氮源和无机盐。进一步通过单因素试验考察不同浓度的碳源、氮源和无机盐对菌种菌数的影响。然后通过响应面分析法对菌株的发酵培养基进行优化,得到最优的培养基组合。优化后的发酵培养基中的最优碳源是玉米粉为18.87 g·L~(-1),最优无机氮源是氯化铵为1.36 g·L~(-1),最优无机盐是磷酸二氢钾为0.47 g·L~(-1),优化后培养基菌数达到2.20×10~9 cfu·mL~(-1),是未优化前的1.53倍。     

基于响应曲面法优化贵州木霉NJAU4742产胞外木聚糖酶的研究

[目的]本研究旨在通过响应曲面法优化生物肥功能菌贵州木霉NJAU4742液体发酵过程中产胞外木聚糖酶的参数,为生产木霉固体菌种及其生物有机肥提供理论依据。[方法]采用单因子试验,获得不同单因子对菌株产胞外木聚糖的影响;利用Minitab 15.0软件设计Plackett-Burman试验并对试验结果进行分析,选出核心因子;再利用响应曲面法(response surface methodology)设计Box-Behnken试验完成核心因子的优化,并结合Design Expert 10.0软件分析试验数据,最终得出菌株产木聚糖酶的最佳条件;在最佳条件下,利用凝胶电泳分析胞外蛋白条带差异并测定蛋白含量。[结果]单因子试验结果表明:尿素与氯化钙含量、培养基初始pH值、温度、培养时间对菌株产木聚糖酶影响比较大,尿素和氯化钙最佳含量分别为0.25 g·L~(-1)、0.40 g·L~(-1),最佳初始pH值3.0、培养温度28℃、培养时间7 d。响应曲面优化试验确定尿素添加量、氯化钙添加量、初始pH值和磷酸二氢钾添加量为影响菌株产胞外木聚糖酶的核心因子,并确定液体发酵主要参数:尿素0.29 g·L~(-1)、氯化钙0.35 g·L~(-1)、磷酸二氢钾2.12 g·L~(-1)、初始pH值3.16、培养温度28℃、培养时间7 d、孢子接种量1.0×10~5CFU·mL~(-1)。凝胶电泳结果表明,发酵条件优化后部分区域蛋白含量明显增加。[结论]发酵过程参数优化后贵州木霉NJAU4742产胞外木聚糖酶活性达到19.86 U·mL~(-1),比没有优化前提高1.25倍,菌株胞外蛋白含量比原始培养条件培养提高1.50倍。     

基于PB设计和BBD响应面法优化高山被孢霉 产花生四烯酸发酵培养基

使用响应面法对高山被孢霉生产花生四烯酸(ARA)的发酵培养基成分进行优化。以摇瓶发酵7 d的ARA产量为指标,在前期试验的基础上,利用Plackett-Burman法设计试验考察酵母粉、葡萄糖、玉米浆干粉、磷酸二氢钾、硫酸镁和氯化钙6个因素的影响;分析筛选出葡萄糖、酵母粉和玉米浆干粉3个主要因素,再以最陡爬坡路径试验逼近最大响应区域,最后用Box-Behnken中心组合设计三因素三水平试验,利用Design Expert 10软件进行二次回归分析计算得到ARA产量最高的培养基,其成分为酵母粉12.6 g·L~(-1),葡萄糖75.6 g·L~(-1),玉米浆干粉7.1g·L~(-1),磷酸二氢钾1 g·L~(-1),硫酸镁0.5 g·L~(-1),氯化钙0.5 g·L~(-1),pH 6.5。在该条件下,ARA产量达到了5.12 g·L~(-1),与预测值的5.17g·L~(-1)接近,相比优化前的初始培养基,ARA产量提高了27.3%。该结果为提高ARA生产水平提供了研究基础。     

云芝糖肽发酵条件的响应面法优化试验

云芝糖肽对烟草花叶病毒TMV有显著的抑制作用,是一种重要的抗病毒物质。为提高杂色云芝菌液态发酵多糖产量,通过响应面法优化杂色云芝菌液体发酵条件,得到最佳发酵条件:初始pH6.5、装液量100 mL·250 mL~(-1)、接种量10%、温度27℃、7 d、200 r·min~(-1)。优化后杂色云芝菌液体发酵的生物量为10.82 g·L~(-1),胞外多糖为1.98 g·L~(-1),较优化前生物量提升2.06倍,胞外多糖提升2.33倍。优化后多糖产量有大幅提高,可为进一步工业化应用提供技术参数。     

抗水稻细菌性条斑病芽孢杆菌菌株的选育

[目的]分离筛选得到抗水稻细菌性条斑病芽孢杆菌菌株,并进行鉴定,最后优化其产芽孢发酵条件。[方法]采用牛津杯法测定菌株拮抗能力,通过单因素试验对培养基成分和培养条件进行优化,利用Plackett-Burman试验筛选出3个显著影响因子,最后利用响应面法确定显著因子的最佳组合浓度。[结果]菌株JF48对细菌性条斑病菌的抑菌圈直径达(37±3)mm,经鉴定为解淀粉芽孢杆菌,其最佳产芽孢发酵条件为玉米粉14.69 g/L,豆粕粉9.54 g/L,Ca Cl22.00 g/L,Na Cl 5.00 g/L,Mg SO41.00 g/L,装液量50/250 m L,转速为200 r/min,初始pH 7.5,温度38℃,接种量1.0%,最高芽孢产量为3.6×109cfu/m L,与优化前相比提高了105倍。[结论]菌株JF48对细菌性条斑病具有很强抗性,响应面法有效提高了其芽孢产量。     

响应面法优化贝莱斯芽孢杆菌CY30发酵培养基的研究

为了对贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)CY30的发酵培养基进行优化以提高芽孢产量,应用Plackett-Burman设计法对影响贝莱斯芽孢杆菌CY30芽孢形成的关键因子进行筛选,通过最陡爬坡路径法确定主要影响因素的响应中心点,并进一步采用中心组合设计和响应面分析法确定最优培养基。结果表明,该菌株芽孢产量的关键影响因素为甘薯粉和酵母膏的浓度。通过响应面分析法的拟合和推算得到,甘薯粉和酵母膏浓度分别为37.35 g/L和15.29 g/L时,模型预测发酵最佳产量为91.2亿CFU/mL,验证值为97.5亿CFU/mL,预测值与验证值之间吻合较好,比优化前实际产量(63.8亿CFU/mL)提高了53%。     

响应面法优化解淀粉芽孢杆菌产细菌纤维素发酵条件

[目的]实现高效生产细菌纤维素(Bacterial cellulose,BC).[方法]以解淀粉芽孢杆菌ZF-7(Bacillus amyloliquefaciens ZF-7)为菌源,通过单因素试验和中心组合试验原理设计响应面法(CCRD)对其发酵生产BC的发酵条件进行优化.[结果]利用单因素试验确定了最适碳源与氮源分别为D-葡萄糖和酵母膏,并确定了D-葡萄糖、酵母膏及无水乙醇添加量对BC产量(干重)的影响.响应面法优化得到的最佳发酵条件为:葡萄糖56.1 g/L、酵母提取物9.9 g/L、乙醇17.2 ml/L.在此条件下,测得BC产量7.88 g/L,比初始产量提高了35.4％.[结论]研究可为解淀粉芽孢杆菌工业化应用提供参考.     

响应面法优化双孢蘑菇菌株W38液体菌种培养的研究

利用Design-Expert软件,在前期单因素试验的基础上,采用Plackett-Burman设计和中心组合设计对双孢蘑菇新菌株W38液体菌种培养基及培养条件进行优化。根据响应面分析法建立模型并确定其最佳的培养基和培养条件为:小米粉49.90g·L~(-1),黄豆粉13.60g·L~(-1),KH_2PO_4 2.00g·L~(-1),MgSO_4·7H_2O 1.067 5g·L~(-1),初始pH 6.5,发酵时间7d,发酵温度24℃,摇瓶转速180r·min~(-1)。在此条件下,双孢蘑菇菌株W38液体菌种的菌丝体每100mL生物量可达2.35g,与初始培养条件下的菌丝体生物量相比提高了3.05倍,平均菌丝生长速度加快了14.7%。     

一株侧孢芽孢杆菌发酵条件和培养基的优化

为获得一株侧孢芽孢杆菌(Bacillus laterosporus)(NBF-129)发酵工艺,以发酵液活芽孢数为指标,在单因素试验基础上,采用正交试验对其培养基及培养条件进行优化。培养基优化结果为玉米淀粉2.0%、蚕蛹粉2.5%、酵母浸出粉1.0%、玉米浆1.0%。最佳培养条件为初始pH 7.5,培养温度30℃,转速220 r/min。优化后的侧孢芽孢杆菌摇瓶发酵液芽孢数达到4.12×10~9 CFU/mL,较优化前的2.30×10~9 CFU/mL提高79.1%。利用优化后的培养基和培养条件进行了30 L罐发酵小试,发酵周期为35 h,发酵液芽孢数为3.96×10~9 CFU/mL,发酵液离心浓缩后菌浆冷冻干燥,得到原粉芽孢数为6.70×10~(10) CFU/g。     

饲用枯草芽孢杆菌发酵工艺的优化及菌剂制备

[目的]为饲用枯草芽孢杆菌的大规模生产奠定基础.[方法]通过单因素试验和正交试验,对发酵培养基配方及其发酵条件进行优化.[结果]饲用枯草芽孢杆菌的最佳培养基为:葡萄糖3％、酵母浸膏1.5％、磷酸氢二钠0.2％、磷酸二氢钠0.1％、硫酸镁0.1％、酵母浸粉0.5％.饲用枯草芽孢杆菌的的最适发酵条件为:温度38℃,初始pH7.0 ～7.2,摇床转速180 r/min,接种量7％.选择木屑质量与发酵液体积(m/V)的混合比为3∶5,继续高温发酵16 h,芽饱产量可达到5.18×1010CFU/g.[结论]该研究可为饲用枯草芽孢杆菌的工业化生产提供了数据支持.     

地衣芽孢杆菌L3发酵培养基的响应面法优化

地衣芽孢杆菌L3对镰刀菌、核盘茵等显示出强的抑茵活性,对其发酵培养基进行了优化研究.在单因素试验的基础上,采用Plackett-Burman设计确定了碳源、豆饼粉和K2PO4等显著影响芽孢形成和茵体数量的因素.通过最陡爬坡路径试验、综合中心组合设计和响应面分析法得出最优培养基组成为豆饼粉8.0 g·L-1、K2HPO4 2.00 g·L-1,碳源32.2 g·L-1,MgSO4 0.5 g·L-1,酵母膏2.5 g·L-1,地衣芽孢杆菌L3的活菌体数目可以达到100.20×108CFU·mL-1,比初始培养基提高近1倍.