解淀粉芽孢杆菌产抗菌物质发酵工艺研究

摘要：解淀粉芽孢杆菌 （Bacillus amyloliquefaciens）BJ-6 发酵过程中可产生对多种植物病原真菌有抑菌作用的抗菌物质,为提高该菌株抗菌物质的产量,本研究收集到应用于芽孢杆菌发酵的培养基配方18种,通过摇床培养筛选出较适宜于解淀粉芽孢杆菌BJ-6发酵的培养基7种。在此基础上,利用2号培养基对该菌株进行了5L发酵罐的发酵培养,并采用不同生化检测方法测定了发酵过程中菌体数量、蛋白产生量、碳源和氮源的消耗量随发酵时间的动态变化情况,明确了最佳发酵时间为96h以及碳氮源的补加时间为开始发酵后的8h-12h。同时,发酵罐自动记录了发酵过程中pH值和溶氧的动态变化。     

芽孢杆菌BJ-6抗血清制备及其ELISA检测条件初探

芽孢杆菌BJ-6分离于杏树根部土壤,对多种植物病原真菌有抑菌活性,试验制备其抗血清,明确ELISA反应条件,用于相似抗原性生防菌的筛选。本文分别以芽孢杆菌BJ-6的抗菌蛋白和菌体研磨物为免疫抗原,制备出两种抗血清,其效价分别为1：3200和1：6400。间接ELISA反应发现：所购辣根过氧化物酶标记羊抗兔效价为1:7000;待测抗原可在37℃3h、4℃18h+37℃3h、37℃3h+4℃18h和4℃18h条件下包被;初步测定两种抗血清具有种的特异性。     

海洋解淀粉芽孢杆菌GM-1培养基及摇瓶发酵条件优化

GM-1菌株为分离自海洋对油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)有强烈抑制作用的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。以菌体密度和无菌滤液对油菜菌核病菌的抑制作用为检测指标,采用单因素试验筛选GM-1菌株生长及产抗菌物质培养的最佳碳源、氮源和无机盐,通过正交试验设计对该菌株生长和产抗菌物质的发酵培养基配方和摇瓶发酵条件进行优化。研究结果表明,GM-1菌株生长及产抗菌物质最佳培养基配方为:蔗糖10g/L,牛肉膏16g/L,酵母膏3g/L,FeSO40.4g/L。最佳发酵条件为:28℃,pH7.0,200r/min摇床培养60h,种子液浓度108cfu/mL接种量为10%,装液量为70mL/250mL。     

枯草芽孢杆菌RSS-1菌株产生抗菌物质条件的优化

为明确枯草芽孢杆菌RSS-1菌株产生抗菌物质的最佳条件,提高其抗菌活性物质的产量,以发酵液抑制油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)活性为指标,在摇瓶条件下采用单因素和正交实验对该菌株的最适发酵培养基成分及发酵条件进行了优化。结果表明,菌株RSS-1产生抗菌物质的最佳培养基组分比例为2.0%的玉米淀粉,1.5%的蛋白胨,0.05%的MgSO_4;最佳发酵条件为培养基初始pH 6.0,培养温度为28℃,培养时间为5天,100 mL三角瓶装液量25 mL,接种量为0.1%,转速为180 r/min。优化后的枯草芽孢杆菌RSS-1菌株的无菌培养滤液对油菜菌核病菌的抑菌活性显著增强。     

枯草芽孢杆菌B-332菌株发酵条件的研究

为了探明生防菌株枯草芽孢杆菌B-332的发酵条件及培养基配方,采用单因素和正交试验设计,通过摇瓶培养对枯草芽孢杆菌B-332菌株的发酵培养基和培养条件进行优化。结果表明,最适培养接种时间为18 h,优化后的培养基配方为：豆饼粉0.60 g/L、蔗糖0.25 g/L、硫酸铵0.07 g/L、柠檬酸三钠0.03 g/L、磷酸氢二钾0.003 g/L、硫酸镁0.005 g/L、硫酸亚铁0.0005 g/L;发酵条件为：温度30℃、摇床转速180 r/min、摇瓶装量80 mL/500 mL。在该综合条件下,发酵后的芽孢数为1.43×1011 cfu/mL,比初始条件的芽孢总数4.03×109 cfu/mL提高了34.48倍,为该菌株的工厂化打下了基础。     

纳豆芽孢杆菌固体发酵条件及其优化研究

为了优化纳豆芽孢杆菌固态发酵条件及确定适宜固态发酵培养基,以芽孢数为指标,采用固体发酵方法,研究了培养基组成、固液比、接种量、pH、培养基装量和发酵时间等发酵条件对芽孢数的影响,并通过响应面分析法确定了纳豆芽孢杆菌固态发酵的最佳发酵条件。结果表明：适宜的发酵条件为：麦麸58%、沸石粉34%、豆饼粉5.35%、葡萄糖2%、KH₂PO₄0.5%、MgSO₄?7H₂O0.15%、pH 7.56、固液比1:1.1、装量50.39g/250mL三角瓶、接种量4.16%、发酵时间4d。在此条件下,芽孢数达到6.48×10₁₀cfu/g。     

枯草芽孢杆菌XK-1产芽孢条件的优化

为在最大程度上提高有机磷降解菌-枯草芽孢杆菌XK-1的芽孢产量,对其产芽孢的条件进行系统研究。以菌体芽孢化的方式增强该菌适应性,采用单因素和正交试验的方法,考察不同的氮源、碳源、无机盐、pH、温度、培养时间、接种量对枯草芽孢杆菌形成芽孢的影响。结果表明：XK-1产芽孢的最佳培养基组成为：3%麸皮,3%大豆蛋白胨,0.1% CaCl2,0.05% NaCl,在此基础上的最佳培养条件为pH 7.5,温度为40℃,发酵时间为48 h,接种量为2%。经优化后,该菌株的产芽孢率达96%,为下一步该菌株在复合生物肥中的应用打下基础。     

解磷巨大芽孢杆菌液体发酵培养条件的优化

为了获得高密度培养的解磷细菌菌剂,以一株解磷巨大芽孢杆菌为研究对象,以OD600为依据测定活菌数量,优化最佳液体发酵培养条件。首先采用单因素试验对其培养条件如接种量、装液量、发酵温度、起始pH、发酵时间、摇床转速等进行筛选,获得单因素试验最佳值;在此基础上,利用L9(34)正交试验对其培养条件进行优化及验证,并制作菌株生长曲线。研究结果表明：该株巨大芽孢杆菌的最佳培养条件为：发酵温度30℃、起始pH 8.0、装液量20 mL/250 mL三角瓶、接种量3%、摇床转速250 r/min、培养时间22 h。在此最优条件下培养,以平板涂布法计数,发酵液最终活菌数达到3.2×109 cfu/mL以上。培养2~8 h,菌体生长处于对数期,8 h后菌体生长进入稳定期,22 h后进入衰亡期。试验结果为工业生产解磷巨大芽孢杆菌菌剂提供了基础数据。     

混合菌剂固态发酵棉粕脱毒条件的优化

为找到一种脱毒较为彻底且稳定的棉粕脱毒方法,以复合芽孢杆菌为发酵剂,通过添加由木聚糖酶、纤维素酶和甘露聚糖酶组成的复合酶研究其协同微生物固体发酵棉粕脱毒的发酵过程参数。采用单因素试验确定了复合酶协同微生物发酵棉粕脱毒培养基及脱毒条件,在此试验结果的基础上,采用正交试验对发酵脱毒的主要因素进行研究,用SPSS17.0软件分析试验数据。确定了酶法协同微生物固体发酵脱毒工艺条件为：棉粕:麦麸=90:10,(NH4)2SO4 1%,复合酶40 U/g底物,发酵温度40℃,发酵初始pH 6.0,含水量50%,接种量6%（W/V）,装量为70 g/250 mL三角瓶,发酵时间为6天。在此条件下,游离棉酚的去除率达96.52%。     

甜玉米发酵鱼肉肠工艺的研究

以干酪乳杆菌作为发酵剂,以鲢鱼及甜玉米为主要原料研究发酵鱼肉肠的制作工艺,通过接种干酪乳杆菌到液体MRS培养基中,并测定24h内pH值变化,确定最适的发酵温度为35℃;通过对接种量、发酵时间、发酵环境相对湿度及甜玉米添加量4项指标进行正交试验,确定发酵香肠的最佳复合发酵条件。结果表明:接种量1×107cfu/g,发酵时间16h,相对湿度90%,甜玉米添加量4%时,产品品质最佳,对于拓宽甜玉米新产品开发途径及促进淡水鱼加工具有重要的理论指导及实际应用价值。     

生防细菌SY286发酵条件优化

为探讨生防细菌SY286 菌株液体发酵条件,提高其活性次级代谢产物的产量,以菌体生物量和发酵液抑制葡萄霜霉病菌(Plasmopara viticola)活性为指标,采用单因子试验和正交试验对菌株的最适发酵培养基成分及发酵条件进行优化。结果表明,菌株SY286 最适发酵培养基为葡萄糖10 g/L、牛肉膏7.5 g/L、氯化钠2.5 g/L、硝酸钾5 g/L;最佳发酵培养条件为培养温度27℃、培养时间72 h、初始pH 7.0、250 mL三角瓶装液量90 mL、接种量体积分数5%、摇床转速150 r/min。在最佳发酵培养基和培养条件下,菌株SY286发酵液抑菌率达到99.19%,抑菌能力提高6.98%。     

响应面法对解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)12-7产抗菌蛋白条件的优化

解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)12-7是从发病棉田土壤中分离得到的1株生防细菌,其对棉花黄萎病致病菌大丽轮枝菌Verticillium dahliae Kleb.V190具有明显的拮抗作用,已证明其抗菌物质为蛋白质。采用响应面法对该生防菌株的产抗菌蛋白条件进行优化,以期为棉花黄萎病生物农药的研制开发以及抗菌蛋白的后续研究奠定基础。以发酵液上清液对大丽轮枝菌的抑菌圈面积为考察指标,首先采用单因子试验考察培养时间、温度、初始pH、碳源、氮源、无机盐等因素对菌株12-7发酵产抗菌蛋白的影响;再根据响应面分析法的基本原理和方法,对发酵条件进行优化。得出该菌株产抗菌蛋白的最优发酵培养基和培养条件为:1.5%(质量分数)蔗糖、1.5%(质量分数)大豆蛋白胨、0.3%(质量分数)NaCl、0.1%(质量分数)K2HPO4、初始p H7.3的培养基,31℃发酵培养60 h。优化后抑菌圈面积从试验设计初期的171.95 mm2提高至320.3 mm2,且经过验证试验证实预测值与实际值之间具有较好的拟合度。     

纳塔尔链霉菌产纳他霉素发酵条件优化

纳他霉素(Natamycin)广泛应用在医药、食品和保健等领域,具有良好的应用前景。作为一种高效的广谱抗真菌剂,它能有效的抑制真菌及真菌孢子的生长。为了提高纳他霉素的发酵水平,通过摇瓶分批发酵试验的方法应用纳塔尔链霉菌(Streptomyces natalensis)生产纳他霉素,重点研究了种子质量、发酵培养基成分和培养条件的优化等单因素条件。结果表明：通过改变单因素变量确定了最佳发酵培养基：葡萄糖40g/L,大豆蛋白胨20g/L,酵母粉5g/L,初始pH7.0;最佳发酵条件：培养至48h的种子液以6%的接种量接种于装液量为25mL发酵培养基的250mL三角瓶中;28℃,220r/min进行发酵。纳他霉素的产量在此最优工艺下可达1.472g/L,比优化前提高了150%,为相关的试验研究提供了可靠的基础依据。     

红酵母发酵产类胡萝卜素的研究

研究了红酵母菌株AS2.2241液态发酵产类胡萝卜素的最佳培养基配方和工艺条件,分析了碳源、氮源、无机盐的质量浓度,以及反应温度、初始pH值、菌种种龄、发酵时间、转速等因素对类胡萝卜素产量的影响,确定了小规模发酵生产的最适培养基和发酵条件。红酵母AS2.2241菌株在5L发酵罐中产类胡萝卜素的最佳发酵条件为:葡萄糖40g/L,酵母粉10g/L,蛋白胨10g/L,MgSO41g/L,K2HPO40.5g/L,发酵温度28℃,pH值6.0,接种量10%,接种龄48h,培养时间145h,发酵液体积2L,转速280r/min,空气流速量3.00L/min,罐压0.01MPa。在此条件下,获得生物量的质量浓度达35.12g/L,类胡萝卜素的质量浓度达301.78μg/g。     

除虫菊内生拟盘多毛孢Y1菌株发酵产物抑菌活性初步研究

摘　要:在对从除虫菊中分离到的内生真菌进行抑菌活性系统筛选的基础上,对其中活性较高的Y1 （Pestalotiopsis sp.）菌株进行了抑菌活性测定。其发酵液10倍稀释液和菌丝丙酮提取物对玉米大斑病菌 Exserohilum turcicum等 6种供试植物病原真菌菌丝生长的抑制率分别在85. 2%～95.1%之间和40%～80%之间,其 5倍稀释液对番茄灰霉病菌 Botrytis cinerea和苹果炭疽病菌 Glomerella cingulata孢子萌发的抑制率均大于 82%。活体生测结果表明,该发酵液对番茄灰霉病,辣椒疫霉病和黄瓜霜霉病的保护效果大于 55%,治疗效果不明显。     

小叶榕抗菌活性内生菌发酵条件的优化

为了优化小叶榕抗菌活性内生菌的发酵条件,提高其发酵液生物量和抗菌物质的量。笔者采用单因子试验对小叶榕内生细菌QYPT-B01菌株发酵条件优化,确定了QYPT-B01菌株在本试验中的最优发酵条件为：玉米粉3%,豆饼粉4%,K2HPO4·3H2O 0.3%,初始pH 8.0,装液量30%,接种量1%,摇床转速160 r/min,培养温度34℃。在上述条件下培养48 h,发酵液中生物量达到峰值,测得OD值为7.95,与优化前相比较,OD值提高了52.0%（优化前OD值为5.23）。培养72 h,抗菌物质产量达到峰值,此时发酵滤液对铜绿假单胞菌的抑菌圈直径为26.42 mm,与优化前相比较,抑菌圈直径提高了13.5%（优化前抑菌圈直径为23.28 mm）。在优化的发酵条件下,QYPT-B01菌株发酵液的生物量和抗菌物质的量均有明显增多,为后续分离纯化、鉴定其发酵滤液中的抗菌物质,探究其抑菌机制,开发生防菌剂或新型抗生素奠定基础。