链霉菌B221与地衣芽孢杆菌NJU-1411-1固体发酵废弃羊毛角蛋白工艺优化和工业化产品分析

采用地衣芽胞杆菌NJU-1411-1和链霉菌B221,通过固体发酵降解羊毛角蛋白,研究培养基含水量、培养基初始pH值、发酵温度、发酵周期等发酵条件的优化。结果表明,2株菌的最佳固体发酵工艺条件相同,培养基起始含水量为15 mL/10 g羊毛粉,培养基最佳起始pH值为8～9,最适发酵温度为40℃,发酵周期为5 d。工业化发酵产品的氨基酸含量、体外消化率、动物消化率等方面研究结果表明,发酵产品的氨基酸含量为52. 34%;发酵后体外消化率由67. 44%提高至82. 20%;动物体内消化率达到85. 43%。这些结果表明发酵角蛋白产品作为饲料蛋白添加剂完全可行,可用于替代或部分替代鱼粉、豆粕等蛋白饲料原料。     

羊毛角蛋白降解菌的筛选鉴定及液体发酵条件优化

从长年堆积羊毛的土壤中筛选获得3株具有角蛋白降解功能的菌株,经形态观察和16S rRNA测序初步鉴定,并分别命名为链霉菌NJU-05、金黄杆菌NJU-07、地衣芽孢杆菌NJU-10.同时,进行液体发酵工艺优化,得到NJU-05菌株实验室水平的最佳液体发酵条件:温度为40℃,pH值为9.0,发酵周期为3 d;NJU-07菌株:温度为35℃,pH值为9.0,发酵周期为4 d;NJU-10菌株:温度为35℃,pH值为9.0,发酵周期为4 d.     

地衣芽孢杆菌1411-1羽毛角蛋白固体发酵工艺的优化及角蛋白酶的初步研究

对角蛋白高效降解菌地衣芽孢杆菌菌株1411-1固体发酵条件进行了优化,着重考察了培养基含水量、起始pH值、温度、接种量及外源添加物的影响,并确定了优化的发酵周期,同时对角蛋白酶的提取进行了初步研究.研究结果表明,1411-1的最适固体发酵条件为:培养基含水量75%,pH值10.0,温度40℃,菌液接种量0.15 ml/g,发酵周期88 h,氮源对固体发酵有显著的抑制作用,碳源的影响不显著;角蛋白酶的最适提取条件为:以碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液(pH值10.0)作为提取剂,4℃下提取60 min.     

耐热链霉菌B221降解羽毛角蛋白的固体发酵条件研究

以羽毛粉为底物,研究链霉菌Streptomycessp.B221固体发酵条件,分析培养基初始含水量、温度、pH值、接种量、培养基氮源、碳源等参数对角蛋白固体发酵的影响。结果表明,该菌在培养基含水量为35 ml BM/10g羽毛、40℃、pH值9.0、接种量为20%时发酵效果最好,最佳发酵周期为6 d。本研究为进一步工业化生产提供必要的试验依据。     

地衣芽孢杆菌发酵培养基的优化

[目的]对地衣芽孢杆菌发酵培养基进行优化,并在此基础上确定最佳培养条件,为实现其工业化生产提供参考。[方法]借鉴谷春涛等关于地衣芽孢杆菌TS-1液体培养发酵条件的研究成果,对培养基进行澄清,并运用单因素试验和4因素3水平正交试验对其培养基进行改进,对地衣芽孢杆菌发酵条件进行优化以得到其最佳温度、pH值和接种龄。[结果]4种因素对地衣芽孢杆菌发酵影响的显著性次序为：玉米浆〉豆饼粉浸汁〉蛋白胨〉葡萄糖。培养基的最佳配比为：玉米浆0．45g,蛋白胨1．50g,豆饼粉浸汁为1：15,葡萄糖1．50g。最适宜种龄为18h,接种量8％,起始pH值7．5,最佳温度37．5℃,此条件下地衣芽孢杆菌对数生长期在14～20h,发酵周期为22～24h。活菌数每单位提高近1亿个,发酵周期比经验周期缩短10h。[结论]试验得出了地衣芽胞杆菌发酵培养基的最佳配比及最佳培养条件,在此条件下培养,收获菌体量大大提高,降低了生产成本,更有利于其大规模工业化生产。     

粘红酵母和地衣芽孢杆菌菌肥对芸豆豆苗生长的影响

[目的]为了探索餐厨废水资源化利用,以生产生物肥料的可行性.[方法]以餐厨废水为原料,分别接种粘红酵母（R.glutinis）和地衣芽孢杆菌（B.licheniformis）进行发酵培养,获得生物菌肥,以基肥形式进行芸豆盆栽肥效测试,分别测定了粘红酵母菌肥、地衣芽孢杆菌菌肥及二者的混合菌肥对芸豆豆苗生长的影响.[结果]粘红酵母利用餐厨废水发酵24h以后可积累生物量10 g/L以上,地衣芽孢杆菌利用餐厨废水发酵60h后高温淀粉酶活力可达950 U以上;施以单一菌肥时,粘红酵母菌肥和地衣芽孢杆菌菌肥对豆苗径粗增长均有促进作用（前者的促进作用更明显）,而对豆苗株高增长有明显的抑制效应;以不同剂量、不同比例施以混合菌肥时,当粘红酵母与地衣芽孢杆菌质量比为4∶1,总施肥量为0.2g/盆时,混合菌肥对径粗的促进作用最大,对株高的抑制效应最小.[结论]粘红酵母和地衣芽孢杆菌的混合菌对芸豆豆苗径粗增长有明显的促进作用,可作为生物肥料使用.     

耐热链霉菌B221产生角蛋白酶的液体发酵条件研究

以羽毛粉为底物,采用链霉菌(Streptomycessp.)B221液体发酵生产角蛋白酶,考察了温度、pH值、氮源、碳源以及接种菌量对角蛋白酶生成的影响。结果表明,该菌能够分解羽毛角蛋白,产生角蛋白酶,且在40℃、pH值为9.0、接种量为5%时酶活力最强。与培养基中只含有羽毛的发酵过程相比,添加蔗糖更有利于提高角蛋白酶的活性,而葡萄糖和可溶性淀粉对酶的活性则有不同程度的抑制作用;添加NH4C l和KNO3对角蛋白酶活性均有一定的促进作用,而尿素和蛋白胨则对角蛋白酶活性有抑制作用。本试验研究结果为进一步利用微生物技术手段开发羽毛角蛋白资源奠定了基础。     

枯草芽孢杆菌B1发酵猪骨制备多肽的条件优化

初步筛选出枯草芽孢杆菌B1作为猪骨制备多肽的发酵菌株.通过单因素试验与正交试验优化发酵条件.结果表明,枯草芽孢杆菌Bl发酵猪骨制备多肽的优化条件为接种量4%、起始pH值7.2、温度30℃、摇瓶转速180r/min,时间48h.     

枯草芽孢杆菌的选育及其发酵豆粕的工艺条件研究

[目的]为大豆多肽的工业化生产提供理论依据。[方法]以紫外线诱变后筛选得到的枯草芽孢杆菌B1-2菌株发酵豆粕生产大豆多肽,通过单因子及正交试验确定最佳发酵条件。[结果]各因素对枯草芽孢杆菌B1-2发酵豆粕生产大豆多肽的影响依次为：豆粕含量、培养基pH值、发酵温度和接种量。最佳发酵条件为：发酵培养基中含9%豆粕、2%麸皮,以培养24 h的枯草芽孢杆菌B1-2菌株为发酵菌种,在初始pH值7.5,温度35-40℃,接种量8%条件下发酵64 h,此条件下豆粕蛋白的水解度可从初始条件的17.80%提高至21.06%,比条件优化前提高了18%。[结论]该研究优化了枯草芽孢杆菌发酵豆粕生产大豆多肽的工艺条件。     

地衣芽孢杆菌nju-1411-1降解羽毛角蛋白过程中含硫化合物的变化

利用自行筛选到的1株角蛋白降解细菌--地衣芽孢杆菌nju-1411-1发酵羽毛角蛋白,发酵2 d时角蛋白降解率、角蛋白酶活、生物量等指标就达到了最大值.降解率的变化和角蛋白酶活力的变化基本是一致的,并且酶的活力明显高出笔者所在实验室筛选的其他2株角蛋白降解菌--链霉菌B221和真菌C281.发酵过程中,硫元素以硫酸根、亚硫酸根、硫离子、硫代硫酸根、巯基化合物、二硫键化合物、半胱氨酸、胱氨酸以及S-磺酸半胱氨酸类物质等9种形态存在,没有检测到过硫化物、多硫化物、连多硫酸盐、芳基类硫代磺酸盐、烷基类硫代磺酸盐等其他形式的含硫化合物.其中硫酸根、亚硫酸根、硫代硫酸根和S-磺酸半胱氨酸类物质是主要形态,而其他5种物质含量相对较少.硫酸根和硫代硫酸根是硫元素代谢的终产物,其中硫酸根在自然状态下和氧化酶的作用下都可以产生,而硫代硫酸根是微生物代谢的产物.亚硫酸根和S-磺酸半胱氨酸类物质出现相互消长的关系,表明硫解作用的存在.发酵液的可溶性物质中,二硫键主要以胱氨酸的形式存在;除了少量的半胱氨酸以外,巯基还存在于多肽和寡肽中.     

酵母菌与乳酸菌混合培养条件研究

[目的]研究酵母菌与乳酸菌混合培养的条件。[方法]对产朊假丝酵母（Candida tails）、酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）、植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）、嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）等4种菌的混合培养条件进行了优化,分析了溶解氧、温度、pH值、接种比例及接种量对其菌体生长的影响。[结果]在培养基的起始pH值6.5、酵母菌与乳酸菌混合种子（活菌数约2×109 CFU/ml）中酿酒酵母菌数：产朊假丝酵母菌数：植物乳杆菌数：嗜酸乳杆菌数约为1∶2∶3∶3、酵母菌与乳酸菌混合种子的接种量为0.2%、前期120r/min震荡培养24 h,后期静置培养24 h,培养温度为28℃恒温24 h,32℃恒温24 h条件下,培养液中的总活菌数可达到6.50×108CFU/ml。[结论]该培养基增殖效果好,适合应用于大规模生产混合发酵酵母菌与乳酸菌的发酵剂。     

复合微生物菌剂中各菌株间的拮抗试验及培养条件的筛选

采用牛津杯法和平板涂布法对复合微生物菌剂中各菌株的拮抗作用及培养条件进行了研究。结果表明：各菌株之间存在一定的拮抗作用,可以通过调整菌种配比来降低各个菌株间的拮抗作用。拮抗作用较小的菌种配比为：嗜酸乳杆菌∶酿酒酵母∶枯草芽孢杆菌∶地衣芽孢杆菌∶胶冻样芽孢杆菌∶蜡样芽孢杆菌∶解淀粉芽孢杆菌∶黑曲霉∶米曲霉∶细黄链霉菌=6∶3∶2∶2∶6∶2∶2∶3∶2∶2。所选定的培养基为Ⅰ类培养基,pH 6.5。根据菌种习性、生长环境以及快速活菌计数结果确定制备复合微生物菌剂的添加顺序为嗜酸乳杆菌→酿酒酵母→芽孢杆菌→细黄链霉菌→真菌类。     

宋河酒曲中产淀粉酶芽孢菌的分离鉴定及产酶特性

为了有效控制宋河酒曲的制曲过程和发酵进程,对宋河酒曲中产淀粉酶芽孢菌进行了分离鉴定并研究筛选菌株的产淀粉酶特性。结果表明:从宋河酒曲中共分离到12株产淀粉酶芽孢菌,均属革兰氏阳性杆状菌,初步鉴定归为1个属5个种,即芽孢杆菌属(Bacillus)、坚硬芽孢杆菌(Bacillus firmus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)、凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium),其中,坚硬芽孢杆菌是宋河大曲产淀粉酶芽孢菌的数量优势菌群,获得1株地衣芽孢杆菌SQ2为中温型高产淀粉酶菌株,其液态发酵产酶特性为37℃培养,前24h产酶较弱,此后,酶活力迅速上升,72h达到最大值为89μg/(mL.min),产酶旺盛期发生在菌体成熟期和衰亡初期,产酶过程pH值先稍偏酸性后接近中性。     

嗜热角蛋白降解菌的分离筛选及降解特性

为获得高效降解羽毛角蛋白的嗜热微生物，提高微生物降解角蛋白的效率，利用以羽毛角蛋白为唯一碳氮源的培养基从堆肥样品中分离降解菌，并对其菌种分类、粗酶液的酶学性质及降解角蛋白机理进行研究。通过选择培养基共筛选到5株高温降解菌，其中，菌株K-7降解性能和生物安全性能最佳。结合菌株形态特征、生理生化特征及16S rDNA系统进化树分析，鉴定该菌株为副地衣芽孢杆菌(Bacillus paralicheniformis)。在含角蛋白底物培养基中，K-7的发酵上清液可检测到较强的角蛋白酶活，但未检测到明显的二硫键还原酶活；同时，在降解过程中，产生了大量的亚硫酸盐和巯基化合物，表明亚硫酸盐裂解是角蛋白二硫键断裂的主要方式。酶学特性结果显示，粗酶液的最适反应温度为50～70℃,最适反应pH值为7.0～8.0,粗酶液在80℃以下时热稳定较好，SDS、PMSF和EDTA等化学试剂对酶活有较强的抑制作用，而DTT、β-巯基乙醇对酶活性有显著的增强作用。研究结果扩展了副地衣芽孢杆菌的应用领域，丰富了嗜热角蛋白降解菌的菌种资源库。     

具群体感应淬灭作用地衣芽孢杆菌T-1株 培养基及发酵条件的优化

【目的】优化具群体感应淬灭作用地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)T-1株的培养基及发酵条件,进一步提高其产孢量,为今后开发地衣芽孢杆菌制剂(抗菌益生菌)打下基础。【方法】在摇床发酵条件下,采用单因素试验筛选T-1株的最佳培养条件,并确定影响发酵菌液活菌含量的主要影响因素。根据Plackett-Burman试验结果,筛选出影响芽孢产量的2个最显著因素,以最陡爬坡试验确定其响应中心点和最佳浓度范围,然后通过Box-Behnken中心组合试验和响应面分析获得最佳发酵培养条件。【结果】T-1株的最适发酵培养条件为温度37℃、盐度0.5%和pH 6.0,在此条件下T-1株芽孢产量与培养时间呈正相关,在培养48～60 h期间其芽孢产量趋于稳定。在对T-1株芽孢产量影响较大的6个因子[X_1(糖蜜)、X_2(可溶性淀粉)、X_3(酵母浸粉)、X_4(CaCl_2)、X_5(摇床转速)和X_6(接种量)]中,X_2(可溶性淀粉)对T-1株芽孢产量的影响达显著水平(P0.05),X_5(摇床转速)的影响达极显著水平(P0.01),其他因子的影响均不显著(P0.05)。T-1株的最佳培养基为可溶性淀粉1.11%、酵母浸粉0.3%和CaCl_2 0.5%,在摇床转速218 r/min的培养条件下,其芽孢产量较优化前采用初始基础培养基的芽孢产量提高6.25倍。【结论】具群体感应淬灭作用地衣芽孢杆菌T-1株在优化后的发酵培养条件下,其芽孢产量较优化前明显提高,且延长菌株生长的稳定期,加上优化筛选出的培养基是采用相对廉价且高效的原材料,有效节约了生产发酵成本,可在规模化生产上推广应用。     

利用枯草芽孢杆菌B53发酵法生产维生素K

[目的]探讨以枯草芽孢杆菌B53为菌种发酵生产维生素K的基本条件。[方法]利用枯草芽孢杆菌B53发酵生产维生素K,并探讨发酵培养基组成、发酵时间、接种量等因素对维生素K产量的影响。[结果]枯草芽孢杆菌B53在含甘油50ml／L、大豆粉100g／L、酵母膏5g／L、K2HPO43g／L的液体培养基上发酵48h的维生素K产量可达7．01mg／L;在大豆固态培养基上,适宜的接种量为4％,适宜的发酵时间为72h,维生素K产量达0．0273mg／g;而在豆粕固态培养基上,适宜的接种量为3％,适宜的发酵时间为48h,产量仅达O．0087mg/g。[结论]维生素K存在于枯草芽孢杆菌B53的发酵液中,枯草芽孢杆菌B53是维生素K的一种生产菌：     

一株油菜根际促生菌的产芽孢发酵条件优化

[目的]提高从油菜根际分离筛选得到的促生菌蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)QZB24-6的芽孢数量和芽孢产率,为进一步该苗株在复合生物肥中的应用打下基础.[方法]采用单因素和正交试验,研究不同的氮源、碳源、pH、温度、培养时间对蜡状芽孢杆菌形成芽孢的影响.[结果]确定蜡状芽孢杆菌产芽孢培养基的最佳组分为(g/L):乳糖2;、酵母膏1.5;、硫酸锰0.07;、磷酸氢二钠0.4;、磷酸二氢钠0.2;.对发酵条件进行了研究,温度35℃、pH值7.0、接种量4;、装液量100 mL、转速为180 r/min下发酵72 h.[结论]通过优化培养基组分和培养基条件,最终发酵液中活菌数、芽孢数、芽孢产率分别为2.27×108 cfu/mL、2.05×108 cfu/mL、90.31;.     

茄子黄萎病生防内生细菌29-12发酵条件的初步研究

初步探讨茄子黄萎病生防内生性枯草芽孢杆菌29-12的发酵条件,通过培养条件优化及正交试验得出最佳培养基配方为:玉米粉15 g/L、甘薯淀粉5 g/L、豆粕粉15 g/L、蛋白胨8 g/L、MgSO4 0.01%、K2HPO4 0.05%.最佳培养条件为:起始pH值7.5,250 ml三角瓶装液量100 ml,摇瓶速度120 r/min,接种量10%,温度30 ℃.在此条件下培养29-12菌株 84 h,抑菌圈大小为2.12 cm,1 ml含菌量为1.58×109 , 芽孢得率为100%.     

饲用地衣芽孢杆菌TS-Ⅱ菌株发酵培养基及发酵条件优化

[目的]地衣芽孢杆菌规模化发展.[方法]采用碳、氮源及微量元素的筛选实验和正交实验.[结果]确定地衣芽孢杆菌TS-Ⅱ菌株发酵培养基的最佳组分为(g/L):蔗糖60、蛋白胨30、NaCl 30 、K2HPO4 2、MgSO4 1、FeSO4 0.02、MnSO4 0.01.对发酵条件进行了研究,发酵的最适初始pH值为5.5,最适培养温度为35℃,最适装液量为10 mL(250 mL三角瓶).[结论]通过优化培养基组分和培养条件后,菌株TS-Ⅱ活菌数达到了6.58×10~(10) CFU/mL,为以后的工业化生产奠定基础.     

1株角蛋白酶产生菌的筛选、鉴定与产酶特性研究

采用平板透明圈筛选法,从长期堆积羽毛废弃物的土壤及沼渣中筛选出22株产角蛋白酶的菌株,其中B1-2菌株的酶活较高,经16S rRNA鉴定为红灰链霉菌(Streptomyces rubrogriseus).对B1-2菌株的发酵工艺进行了优化,试验结果表明,B1-2菌株产角蛋白酶的最佳条件为:发酵时间96 h,发酵温度35℃,接种量8％;最佳发酵培养基为:5％羽毛粉角蛋白,0.1％磷酸氢二钾,0.01％ MgCl2,0.5％蛋白胨,1.5％玉米粉;最佳试验条件下酶活性达到132.4±2.48 U/mL.