甘草内生菌Z4菌株的分批发酵动力学研究

【目的】对陕北野生甘草的内生菌Z4菌株进行分批发酵,研究并建立其菌体生长、抑菌物质生成及基质消耗的动力学模型。【方法】采用分批发酵法,每12h测1次Z4菌株在发酵过程中的菌体生长、抑菌物质生成及基质消耗的试验值,共测15次;基于Logistic方程和Luedeking-Piret方程,建立Z4菌株分批发酵的动力学模型;利用DPS软件求解模型参数,并对模型拟合效果进行验证。【结果】Z4菌株菌体生长模型的拟合效果较好,抑菌物质生成的模拟值于发酵后期略高于试验值,基质消耗的模拟值与试验值在发酵前期有小的偏差,但均基本反映了Z4菌株分批发酵过程的动力学特征。【结论】甘草内生菌Z4菌株分批发酵中菌体生长与抑菌物质生成的关系属于生长偶联型,有直接的相关性。     

耐辐射短梗霉发酵黑色素动力学模型

【目的】研究耐辐射短梗霉MF1黑色素分批发酵动力学。【方法】描述短梗霉分批发酵黑色素过程中细胞生长、产物积累、糖消耗的变化规律。基于Logistic方程和Luedeking-Piret方程分别建立黑色素发酵过程菌体生长、黑色素产生及葡萄糖消耗随时间变化的数学模型,对实验值与模型进行了验证比较。【结果】动力学模型计算值结果与实验值拟合良好,较好地反映了短梗霉黑色素分批发酵过程的动力学特征。计算获得菌体最大黑色素生产能力为1.523×10-4g/g葡萄糖·g干菌体·h。【结论】该动力学模型为天然菌株黑色素的中试放大,大规模生产及应用奠定了基础。     

Streptomyces spiroverticillatus生产变构霉素发酵动力学研究

在15 L发酵罐内,对Streptomyces spiroverticillatus生产变构霉素的分批发酵动力学特性进行了研究。在发酵过程中在线检测了发酵液的pH、溶氧以及温度,还对发酵产物量、菌体量、总糖含量进行离线检测。基于Logistic方程和Luedeking-Piret方程,建立了变构霉素分批发酵动力学模型。根据发酵试验数据确定了模型参数,得到菌体生长动力学模型、变构霉素生产动力学模型以及总糖消耗动力学模型。在相应的条件下,经验证,实验值与模型的拟合值接近,拟合度分别为0.9922,0.9897,0.9934,表明该动力学模型在初始总糖浓度67.2606～74.8759 g/L、接种量8% (V/V)、搅拌速率150 r/min以及通气量1.1 vvm的发酵条件下能较正确描述变构霉素发酵过程。     

一株产纤维素酶丝状真菌兼性厌氧液体发酵动力学的研究

为考察一株产纤维素酶丝状真菌兼性厌氧液体发酵动力学特征,对其进行多次分批发酵试验,并应用Logistic方程和Luedeking-piret方程,获得了该丝状真菌菌体分批发酵过程中细胞生长动力学模型、底物消耗动力学模型及产物酶合成动力学模型以及各模型的参数,并对试验实测值与模型值进行了验证比较。结果表明,模型计算值与试...     

蓝莓酒分批发酵动力学研究

为建立蓝莓酒分批发酵动力学模型,以"蓝丰"为原料,研究初始p H值、接种量对蓝莓酒发酵酒精量的影响;不同初始含糖量对菌种量、产酒量、残糖量的影响。通过对符合菌体生长的Logistic方程、产物生成的Luedeking-Piret方程和基质消耗的物料衡算方程进行最优参数估计和非线性拟合,分别得到了相应的动力学模型和最佳模型参数值,并对动力学模型的拟合曲线进行分析,发现模型的计算值与实验值能较好地拟合,说明本试验建立的分批发酵动力学模型能较好地反映蓝莓酒分批发酵过程。     

链霉菌702产红谷霉素分批发酵动力学研究

以链霉菌702 D34为供试菌株,对链霉菌702产红谷霉素分批发酵动力学模型进行研究。建立了该菌株分批发酵合成红谷霉素的菌体生长、产物合成和葡萄糖消耗的动力学模型,并对模型参数进行了非线性回归。结果表明,预测值与实验值有良好的拟和性,说明所建数学模型能较好地描述实际合成红谷霉素的分批发酵过程。     

美味牛肝菌产胞外多糖分批发酵的动力学模型研究

采用分批发酵方法研究了美味牛肝菌胞外多糖的合成特性。结果表明,美味牛肝菌多糖合成和菌体生长呈部分生长偶联型。根据Logistic和Luedeking-Piret方程分别建立了美味牛肝菌发酵过程中菌体生长、胞外多糖生成和基质消耗的动力学模型,并利用1stOpt软件对模型参数进行了非线性拟合,将模型拟合值与试验值进行比较,得3个模型的拟合度分别为0.996、0.987、0.996。     

透明质酸分批发酵的动力学模型

以淀粉的葡萄糖水解液为碳源,采用自行筛选并诱变后得到的兽疫链球菌变异菌株发酵生产透明质酸.以统计热力学和微生物动力学模型为基础,建立了描述菌体生长、产物生成和基质消耗整个发酵过程的动力学模型,并确定了模型参数.结果表明,模型计算值与实际的试验值拟合较好,说明该模型可以较好地描述该菌株在正常条件下利用淀粉的葡萄糖水解液发酵生产透明质酸的生产过程.     

灵芝三萜类化合物分批发酵的动力学模型研究

利用DPS软件,研究了灵芝三萜类化合物在摇瓶培养和发酵罐分批发酵中的动力学特征。结果表明:菌丝体质量浓度曲线均为典型的S型曲线;菌体生长动力学模型均符合Logistic方程;发酵罐培养的菌体生长速率快,生物量大。     

甘蔗糖蜜发酵合成茁霉多糖及其发酵动力学

为探明以甘蔗糖蜜为原料发酵合成茁霉多糖（Pullulan)的过程,采用Logistic equation模型和Luedekingpiret方程对Pullulan发酵动力学进行了研究,通过研究建立出芽短梗霉MM生长、Pullulan合成和底物(糖蜜)消耗相关的动力学模型参数,阐述Pullulan的动力学特征,结果表明：出芽短梗霉MM发酵进程中前期菌体生长速度较快,72h后生长趋于稳定期,其茁霉多糖的合成随菌体的生长不断上升,到132h时多糖达到最高,为4．078g／L,基于Logistic equmion方程和Luedeking-piret方程,得到了描述发酵过程的动力学模型和模型参数,该模型反映了菌体生长、多糖合成和底物消耗之间的关系,模型的拟合结果与实验值吻合较好,误差小于10％。     

畜禽用凝结芽孢杆菌液体菌剂杂菌控制及保存期初步研究

采用在凝结芽孢杆菌发酵液中添加不同防腐剂并结合调节pH值的措施,对畜禽用凝结芽孢杆菌液体制剂杂菌控制及保存期进行了初步研究.结果表明:在凝结芽孢杆菌发酵液中添加0.5％苯甲酸钠,调节发酵液pH值为4.0,并置阴凉干燥处常温保存时,可有效控制杂菌污染.在此条件下,凝结芽孢杆菌液体制剂保存30d菌体存活率达约80％,保存180 d菌体存活率大于50％.     

牛源肠道益生菌芽孢杆菌BN-9菌株的分离鉴定

从健康牛的粪便中筛选出对大肠杆菌(Escherichia coli)有抑制作用的芽孢杆菌,并对其进行鉴定.以大肠杆菌为指示菌进行初筛和复筛,采用SPSS软件对复筛结果进行显著性分析,选择抑制大肠杆菌活性较强的菌株.经过形态观察、生理生化试验和16S rDNA全序列分析鉴定其种属:采用稀释活菌计数法测绘活性菌株的生长曲线,利用SPSS软件结合修正的Gompertz方程和Logistic方程对生长曲线进行拟合,以获得活性菌株的生长动力学参数.经过鉴定,筛选得到的对大肠杆菌有较强抑制作用的芽孢杆菌BN-9菌株属于解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens);采用SPSS软件拟合得到的生长曲线的相关系数(R)在0.985以上.筛选并鉴定出强烈抑制大肠杆菌的牛源肠道益生菌BN-9:采用SPSS软件可以较准确地预测这些菌株的生长动力学参数.     

牛源肠道益生菌的筛选与3株芽孢杆菌益生菌株的鉴定

[目的]从健康牛的粪便中筛选出对大肠杆菌（Escherichia coli）有较强抑制作用的芽孢杆菌,并对其进行鉴定。[方法]以大肠杆菌为指示菌进行初筛和复筛,采用SPSS软件对复筛结果进行显著性分析,以选择抑制大肠杆菌活性较强的菌株,经过形态观察、生理生化试验和16S rDNA全序列分析鉴定其种属：采用稀释活菌计数法测绘这些菌株的生长曲线,利用SPSS软件结合修正的Gompertz方程和Logistic方程对生长曲线进行拟合,以获得这些菌株的生长动力学参数。[结果]经过鉴定,筛选得到的对大肠杆菌有较强抑制作用的3株牛源芽孢杆菌均属于解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）;采用SPS软件拟合得到的生长曲线的相关系数（R）在0．985以上。[结论]筛选并鉴定了3株牛源肠道益生菌;采用SPSS软件可以较准确地预测这些菌株的生长动力学参数。     

CMC固定化烟曲霉活菌体小球中微生物的增殖及基质消耗动力学

对采用基础培养基分批培养过程中羧甲基纤维素钠(Carboxymethyl cellulose sodium,CMC)固定化烟曲霉(Aspergillus fumigatus)活菌体小球中菌体的生长动力学和基质消耗动力学进行了考察.结果表明,Loglsfic方程能很好地反映CMC固定化烟曲霉活菌体小球中的菌体生长动力学,CMC固定化烟曲霉活菌体小球中的菌体生长未受到明显抑制;基质消耗动力学方程可以根据产物合成模型Luedeking-Piret方程得到.     

利用响应曲面确定解淀粉芽孢杆菌高发酵产量的区间

为寻求解淀粉芽孢杆菌较高发酵产量的发酵条件,采用响应曲面试验方法,研究了发酵温度、时间和初始pH值3个因素的发酵条件对解淀粉芽孢杆菌发酵产量的影响。结果表明:发酵时间23~26 h、温度29~31℃、初始为pH 6.5时,该株解淀粉芽孢杆菌的发酵菌体产量达3.0×109个/mL。采用该试验方法提高了该菌株的发酵产量,同时适合工业上大规模生产。     

凝结芽孢杆菌对畜禽肠道有害菌及有益菌的抑菌性能研究

为了评估一株饲用益生菌凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans,菌株编号为YNAU 5517)对畜禽肠道主要有害菌(大肠杆菌K88、大肠杆菌K99、猪霍乱沙门氏菌、鸡白痢沙门氏菌、产气荚膜梭菌)及肠道有益菌(罗伊氏乳酸杆菌、嗜热双歧杆菌)的抑制作用,试验设计无菌蒸馏水组、土霉素组、凝结芽孢杆菌组等3个处理组,采用牛津杯抑菌试验法,以抑菌圈直径值(Diameter of inhibition zone,DIZ)判定该株凝结芽孢杆菌对以上7个指示菌的抑制作用及效果。结果显示:该凝结芽孢杆菌对猪霍乱沙门氏菌的抑制作用达到高敏感;对大肠杆菌K88、大肠杆菌K99、鸡白痢沙门氏菌及产气荚膜梭菌的抑制作用均为敏感;对罗伊氏乳酸杆菌、嗜热双歧杆菌的抑制作用为不敏感。以上结果提示凝结芽孢杆菌具有抑制肠道有害菌、维持肠道有益菌、平衡畜禽肠道菌群的作用。     

康宁木霉M7138分批发酵生产木聚糖酶的动力学模型

以康宁木霉M7138为出发菌株,研究其发酵生产木聚糖酶过程中菌体生长与代谢规律.以Logistic和Luedeking-Piret方程为基础,根据实验数据X(t)、S(t)、P(t),获得Xm、μm、α、β等模型参数,通过非线性拟合,分别建立M7138发酵生产木聚糖酶过程中的菌体生长动力学模型、底物消耗动力学模型和产物合成动力学模型.模型预测值与实验值的比较表明,模型具有良好的适用性,M7138合成木聚糖酶的发酵属于部分生长偶联型.     

L-苏氨酸摇瓶发酵动力学研究

对L-苏氨酸摇瓶发酵过程和发酵动力学进行了研究。基于实验结果,经非线性拟合和优化,得到了最佳的模型参数值,最终确定了能够很好的表征实际发酵过程中菌体细胞生长、产物L-苏氨酸形成以及基质总糖消耗的3个动力学方程。并对试验数据与模型进行了比较,结果拟合良好,说明此模型较好地反映了发酵过程及其动力学机制。     

刺糖多孢菌分批发酵动力学研究

利用摇瓶培养试验研究了刺糖多孢菌Saccharopolyspora spinosa的分批培养过程中生物量、培养液pH、葡萄糖消长、多杀菌素含量等因素的变化规律。利用MATLAB软件对试验数据进行非线性回归，拟合出了细胞生长动力学模型、基质消耗动力学模型和产物生成动力学模型，得到了细胞生长量、残糖量、多杀菌素产量在发酵过程中随时间变化的规律，相关系数分别为0．98934、0．99266和0．98635．拟合曲线95％置信度区间分析的结果表明，该模型能够很好的反映出刺糖多孢菌分批发酵的过程．     

一株饲用益生蜡样芽孢杆菌的液体发酵研究

[目的]为探明蜡样芽孢杆菌的液体发酵规律。[方法]以玉米粉+豆粕粉+硫酸锰+硫酸镁+磷酸二氢钠+磷酸氢二钠+植物油为发酵培养基,在(30±1)℃、初始pH值7.2、通气量1.5 m3/h、罐压0.04 Mpa、发酵周期54 h条件下,对蜡样芽孢杆菌MYSLY-02进行发酵培养。测定发酵过程中菌体数量及芽孢形成率等的变化。[结果]培养0~6 h时,芽孢杆菌菌体小、数量少,糖度基本不变;培养6~36 h时,菌体数量急剧增多,菌体增大增长,并开始形成芽孢,糖大量消耗;培养36~54 h时,菌体数量基本稳定,菌体基本形成芽孢,糖消耗减慢;培养54 h后,菌体数量减少,部分芽孢开始脱落。反应结束时,细菌浓度达到9.5×109CFU/ml,芽孢形成率达到92%。[结论]确定了蜡样芽孢杆菌液体发酵的最佳条件。