解磷菌株黑曲霉PSFM发酵条件优化研究

【目的】利用液体培养法探究不同碳源、氮源、无机盐和微量元素浓度以及发酵时间、温度、初始pH、转速、接种量等条件对解磷菌解磷特性的影响,获得解磷菌的最佳发酵培养基和培养条件。【方法】采用单因素及正交试验法,对一株分离自土壤的解磷真菌黑曲霉（Aspergillus niger）PSFM菌株的基础发酵培养基和发酵条件（发酵时间0～10 d、温度20～40℃、初始pH值3.0～11.0、接种量1%～11%、转速120～300 rpm）进行优化,测定其发酵液吸光度值,以解磷量的高低作为评价发酵培养基及发酵条件优劣的指标。【结果】分别在无机磷和有机磷液体培养基、简单培养基（SP）、NBRIY、NBRIP、NBRIYP培养基中培养6 d后,以无机磷液体培养基的PSFM菌株解磷能力最高,解磷量为526.42 mg/L。在12种不同碳源培养基中,PSFM均能正常生长,其解磷能力由大到小依次为：木糖＞葡萄糖＞乳糖＞蔗糖＞麦芽糖＞半乳糖＞山梨糖＞甘露糖＞果糖＞可溶性淀粉＞鼠李糖＞甘油。以硝酸钠、尿素、酵母浸膏、氯化铵、硝酸镁、硝酸铵、色氨酸、乙酸铵、牛肉浸膏、胰-蛋白胨、甘氨酸、酪氨酸、丙氨酸和精氨酸为氮源时,硫酸铵为唯一氮源的解磷效果最好,菌株PSFM发酵液中有效磷含量最高（990.31 mg/L）。菌株PSFM的解磷能力均随着最佳培养基中NaCl、KCl、MgSO4·7H2O、FeSO4·7H2O和MnSO4·7H2O浓度的增加呈先提高后降低趋势,当其浓度分别为0.03%、0.01%、0.03%、0.001%、0.001%时,菌株PSFM的解磷能力均最强。在不同发酵条件下,以发酵6 d、温度28℃、初始pH 6.0、5%接种量、转速300 rpm的PSFM解磷能力最强,解磷量分别为599.24、528.23、603.69、530.57和731.48 mg/L。【结论】最适合PSFM菌株的基础发酵培养基为无机磷液体培养基,碳源为1.0%木糖,氮源为0.10%硫酸铵,最佳无机盐配方为：NaCl 0.10 g/L、KCl 0.70 g/L、MgSO4·7H2O 0.70 g/L、FeSO4·7H2O 0.01 g/L、MnSO4·7H2O 0.01 g/L;最佳培养条件为：温度28℃,初始pH 6.0,转速180 rpm,接种量5％,发酵时间为6 d。     

解磷芽孢杆菌YC４液体培养基及发酵条件的优化

对从养殖池塘中筛选出的一株具有解磷特性的芽孢杆菌YC4进行液体培养基和发酵条件的优化实验.在摇床培养条件下,研究了各营养源和主要影响因子对菌株YC4生长和芽孢形成的影响,并建立了菌株的生长曲线.结果显示:解磷芽孢杆菌YC4最佳发酵培养基配方为糖蜜10‰、大豆蛋白粉5‰、酵母膏5‰、磷酸二氢钾5‰、硫酸镁1.5‰、氯化钠15‰、玉米浆5‰;最适发酵条件为温度30℃,初始pH值为7.0～7.5,接种量1％,摇床转速200r/min;最适收获时间为24 h.优化后总菌量达1.23×109 CFU/mL,芽孢产量达1.01×109 CFU/mL,明显高于基础培养基发酵结果.     

黑曲霉固态发酵豆粕的工艺条件研究

[目的]优化黑曲霉（Aspergillus oryzae）固态发酵豆粕的培养条件。[方法]采用单因素试验考察黑曲霉固态发酵豆粕的影响因素,建立优化的发酵工艺。[结果]确定的黑曲霉固态发酵豆粕的培养条件为：当固态物料中含有10%麸皮,9%玉米粉,1%葡萄糖及0.15%K2HPO4和0.01%MgSO4时,在28℃恒温条件下培养48~72 h,每隔6 h翻料1次,大豆肽含量最高可达6.159 mg/g。[结论]该研究可以为大豆肽的发酵法生产提供参考。     

黑曲霉产木聚糖酶的固态发酵条件优化

[目的]研究培养基组成和培养条件对黑曲霉固态发酵产木聚糖酶的影响。[方法]以木聚糖酶酶活为评价指标,利用单因素试验和L9（34）正交试验考察摇瓶发酵条件下培养基组成、pH值、培养时间、培养温度和接种量对黑曲霉产生木聚糖酶的影响。[结果]最佳培养基组成为：麸皮与玉米芯质量比5∶3,（NH4）2SO4、KH2PO4、CaCl2和MgSO4相对于固体料的质量百分数分别为1.0%、0.2%、0.1%和0.1%）,料液比1∶1.7;最优培养条件为：pH值7.5、培养温度28℃、培养时间60h,其间翻曲2～3次;在此工艺条件下,木聚糖酶的活力可达14698.21IU/g。[结论]该优化条件为木聚糖酶的工业化生产和应用提供了依据。     

黑曲霉发酵生产纤维素酶条件的研究

为黑曲霉的实际应用提供依据.以黑曲霉(Aspergillus niger)CZ2为菌株,进行了液体发酵产纤维素酶条件的优化.确定了黑曲霉的最佳培养条件:麸皮和玉米芯为最佳碳源,麸皮:玉米芯的最佳比例为4:3,最佳氮源为KNO,,碳氮比为5:1,碳氮含量为4%,最适产酶pH为5.8,最佳产酶温度为30℃,最佳产酶时间为5天.黑曲霉所产纤维素酶各组分酶活力分别为:羧甲基纤维素酶活力为66.41 U/ml,滤纸分解酶活力为61.73 U/ml.     

黑曲霉固体发酵产酸性蛋白酶条件优化

对经诱变后黑曲霉固体发酵生产酸性蛋白酶的培养基组成及发酵条件进行优化。结果表明,该菌发酵产酶的最适培养基和条件为米糠20 g,碳源玉米粉60 g/kg,氮源硝酸铵5 g/kg,MnCl2 4 g/kg,料液比1.0∶1.5,调初始pH值7,以6mL/100g的接种量接种,在40℃、180 r/min下发酵72 h,摇瓶产酶达到1 120.0 U/mL,比基础培养基提高了近2.9倍。     

解磷菌Novosphingobium sp.WW01的解磷活性及其发酵条件研究

从烟草根际土壤中分离到1株具有解磷活性菌株,编号WW01。通过连续发酵培养,考察了WW01菌株的解磷活性,结果显示WW01菌株发酵48 h时,发酵上清液中有效磷含量达到最大值1.33 mg/L。结合形态特征、生化测定和16S r DNA分析结果,WW01菌株鉴定为鞘鞍醇杆菌属,暂命名为Novosphingobium sp.WW01。发酵条件测定表明,菌株WW01对6种碳源的同化能力由强到弱的顺序是葡萄糖>直链淀粉>蔗糖>乳酸>支链淀粉>海藻糖;对6种氮源的同化能力由强到弱的顺序是硝酸钠>尿素>酰胺>氯化铵>硝酸钾>硫酸铵;生长的适宜温度是30～40℃,适宜的pH是6～8。菌株WW01可作为烟草有机肥备用资源。     

黑曲霉9813X8株的选育及其固态发酵条件的优化研究

从自然界中分离出的黑曲霉９８１３株经诱变处理,获得一株高产纤维素酶的９８１３Ｘ８突变株。对９８１３Ｘ８株固态发酵产维素酶、半纤维素酶及果胶酶的优化条件进行了研究。通过综合评分的决策方法分析表明,黑曲霉９８１３Ｘ８株的产酶优化条件为：稻草与麸皮的比例１：１,料水比１：２,氮源是１．０％硫酸铵和１．０％豆饼,培养基起始ｐＨ值３．２～３．５,２５０ｍｌ三角瓶中装培养基５～１０ｇ,培养时间４８～６０ｈ;用０．２ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨ４．８的醋酸缓冲液室温下浸提３ｈ,所得粗酶液活性最高。     

解磷突变株E652的发酵条件研究

通过对高效解磷突变株E652的发酵条件进行研究,结果表明,其最适宜的碳源和氮源分别为1%蔗糖和2%(NH4)2SO4,最适培养温度34℃,发酵液pH值控制在7.0时最利于突变株E652的生长,装液量为40mL/250mL时菌株生长最快。     

烟草青枯病生防菌黑曲霉发酵条件优化研究

以烟草青枯菌Ralstonia solanacearum 为指示菌袁黑曲霉Aspergillus niger 对其的抑菌圈直径为响应值袁 运用单因素试验尧Plackett-Burman渊PB冤设计尧Box-Behnken渊BBD冤设计及响应面Response Surface Methodology渊RSM冤 分析将分离并鉴定的黑曲霉菌株的液体发酵条件进行了优化遥通过单因素试验确定麦芽糖和麦麸分别为最适碳源 和氮源袁通过Plackett- Burman 设计对培养基中相关影响因素的效应进行评价袁并筛选出有显著正效应的MgSO4及 有显著负效应的CaCl2和吐温80 等3 个因素袁使用最陡爬坡路径逼近最大抑菌圈直径袁最后用BBD 设计及RSM 分 析确定了主要影响因素的最佳条件遥结果显示袁经过优化的培养基组分为麦芽糖25.00 g/L尧MgSO4 0.38 g/L尧K2HPO4 0.10 g/L尧KCl 0.50 g/L尧CaCl2 0.05g/L尧FeSO4 0.20 g/L尧麦麸8.50 g/L尧酵母膏1.50 g/L尧吐温80 0.46 mL/L遥采用滤纸片扩 散法检测优化后的发酵液抗菌活性袁抑菌圈直径为37.49(依0.34) mm袁比未经优化测得的抑菌圈直径24.79(依0.72) mm 增大了51.23%遥     

响应面法优化黑曲霉（Aspergillus niger）SW06 产果胶酶发酵培养基条件

对果胶酶高产菌株黑曲霉(Aspergillus niger)SW06进行液体发酵工艺条件优化.首先采用单因素试验设计果胶酶发酵的最适温度和pH值,并筛选了最适的碳源、氮源和无机盐.在此基础上,采用中心组合设计进行回归分析及响应面分析,确定培养基的最佳组合.结果表明,果胶酶发酵的最适温度为28℃,最适pH值为5,最适碳源、氮源分别为果糖、蛋白胨.回归分析得到的优化发酵条件为:100 mL培养基中含果糖4.89 g、蛋白胨0.50 g、果胶0.60 g.在最优条件下发酵,果胶酶活最高可达4 175.65 U/mL.     

黑曲霉DL116产乳糖酶发酵条件的研究

为确定产高温乳糖酶的黑曲霉菌株DL116的最佳发酵培养条件,研究了突变菌株产乳糖酶的发酵培养基成分及培养条件。结果表明:DL116产乳糖酶的最佳培养基成分为:果胶2.5%,豆粕粉6%,玉米浆9%,(NH4)2SO40.1%,K2HPO41%,Tween-80 0.3%;最佳培养条件:温度30℃,初始pH 5.0,装液量30 mL/250 mL,接种量104个/mL。在此条件下培养,β-半乳糖苷酶酶活力达83.89 U/mL,是初始发酵条件下酶活力的1.89倍。     

黑曲霉AF-1固态发酵生产生淀粉酶的条件优化

为增强黑曲霉AF-1产生生淀粉酶的能力,对其固态发酵产酶条件进行了优化.采用单因素试验分别筛选出马铃薯粉、豆粕粉、FeSO4为最适碳源、氮源和无机盐;通过Plackett-Burman设计对影响产酶条件的12个相关因素进行效应评价,筛选出具有显著效应的培养基豆粕粉、麸皮含量和温度3个因素;利用最陡爬坡试验逼近以上3个因素的最大响应区域,采用响应面中心组合设计对3个因素进行优化,得出培养基豆粕粉含量、麸皮添加量和温度的最佳值分别为11.46%、17.41 g和26.26 ℃.优化后的酶活力(204 U/mL)比初始酶活力(42 U/mL)提高了3.85倍.     

黑曲霉菌丝体及发酵液抗菌活性初步研究

对黑曲霉(Aspergillus niger xj)抗菌活性进行研究以筛选天然抗菌药物。利用PDA液体发酵培养黑曲霉,菌丝体用90%乙醇加热回流提取,减压回收溶剂得浸膏,浸膏用水分散,依次用石油醚和醋酸乙酯萃取,分别回收溶剂得到石油醚、醋酸乙酯和水部分。另设发酵液直接用石油醚和醋酸乙酯萃取,分别回收溶剂得到石油醚、醋酸乙酯和水部分。采用滤纸片扩散法对得到的粗提物进行抗菌活性测定。结果表明,在供试浓度为50 mg/mL、指示菌为金黄色葡萄球菌的检测条件下,发酵液醋酸乙酯部分具有明显的抗菌活性,菌丝体及发酵液石油醚部分的抗菌活性相对较弱,其余粗提物未检测到抗菌活性。     

黑曲霉ZD利用棉花秸秆固体发酵产纤维素酶条件优化

【目的】以棉花秸秆作为发酵基质,优化黑曲霉(Aspergillus niger)ZD固体发酵产纤维素酶的发酵条件。【方法】以固体发酵条件(棉花秸秆和玉米粉的比例、发酵时间、接种率、含水量和pH值)为优化因素,通过单因素试验和Plackett-Burman试验,确定主要影响因素;再由最陡爬坡试验确定优化中心点,最后通过 Box-Behnken中心组合设计确定主要影响因素及其交互作用对固体发酵产酶的影响,并对其进行回归分析。【结果】由单因素试验和Plackett-Burman试验确定碳氮比,接种量和含水率为主要影响因素;最陡爬坡试验确定棉花秸秆与玉米粉的比例4∶1,接种量10%和含水率60%为中心点;Box-Behnken中心组合试验确定最佳发酵条件:棉花秸秆和玉米粉的比例为4.4∶1,接种量8.12%,含水率60%,发酵时间40 d,pH为4,此条件下羧甲基纤维素钠酶活最高,为310.885 U/mL;比未优化条件下的酶活207.496 U/mL提高了49.8%。【结论】确定黑曲霉ZD利用棉花秸秆固体发酵产纤维素酶的最优条件,为利用该菌制备棉花秸秆发酵饲料,降解棉花秸秆纤维素含量,提供了理论依据和工艺参数。     

木聚糖酶的产生条件优化

采用单因素试验对黑曲霉发酵产木聚糖酶的条件进行了研究,并探讨了黑曲霉发酵的产酶模式。最佳产酶条件分别为在发酵培养基中添加2％的麸皮（碳源）、1％的酵母膏（氮源）,250mL的三角瓶中装液量50mL,pH5．0,培养温度28％,培养时间72h,转速为150r／min,吐温-80的添加量0．5％。比较产酶与细胞生长的关系,认为该菌株产酶模式为同步合成型。