响应面法优化蛹虫草液体发酵配方及条件的研究

蛹虫草是一种珍稀的药食两用真菌,为提高其菌丝体的液体发酵效率,首先通过单因素试验确定了蛹虫草液体发酵的最优碳源、氮源及适宜培养的pH、温度、装液量和转速6个因素。然后采用Plackett-Burman试验设计,确定葡萄糖、牛肉膏、温度是影响蛹虫草液体发酵菌丝体生物量的关键因素。利用响应面法设计三因素三水平试验,最终获得蛹虫草菌丝体液体发酵的最佳配方及条件为：牛肉膏13.34g/L、葡萄糖20.00g/L、MgSO₄ 1.5 g/L、KH₂PO₄ 1.5 g/L,pH 6.5,摇床转速150 r/min,温度27℃。验证试验表明,优化后条件培养的菌丝生物量可达1.489 g/105 mL,是优化前的2倍,与模型预测值基本一致,优化效果较好,可为蛹虫草液体深层发酵培养及后续工厂化生产提供技术参考。     

黄瓜内生枯草芽孢杆菌B504发酵配方优化研究

利用SAS软件对黄瓜内生枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)B504发酵培养基进行优化。首先用Plackett-Burman法筛选出3个重要因素,通过最陡爬坡试验逼近最佳响应面区域,最后采用Box-Behnken设计及响应面分析确定主要影响因子的最佳浓度。结果表明:当葡萄糖、KH2PO4、玉米粉、黄豆粉、MnSO4、K2HPO4的最佳用量分别为0.72、1.073、.67、3.0、2.03、.0 g时,发酵培养基产生的芽孢数量达到最大值2.22×109cfu/mL,较优化前的1.81×109cfu/mL提高了22.7%。     

秦巴山区黑木耳液体种培养基的响应面优化

以秦巴山区黑木耳菌株‘神农A8’为试材,在单因素试验的基础上,通过Box-Behnken设计对黑木耳液体种培养基进行响应面优化。结果表明:黑木耳液体种培养基最佳碳源、氮源分别是葡萄糖、牛肉粉,葡萄糖浓度、牛肉粉浓度以及KH2PO4浓度对菌丝生物量影响较大,优化得到黑木耳液体种培养基的配方是2.16%葡萄糖、0.48%牛肉粉、15%马铃薯、0.33%KH2PO4、0.1%MgSO4·7H2O,菌丝生物量的预测值为11.11g/L,采用上述优化的黑木耳液体种培养基进行验证性试验,测得菌丝生物量为11.37g/L,与预测值的相对误差为2.34%。因此,说明响应面法优化黑木耳液体种培养基是有效可行的。     

响应面法优化蛹虫草菌液体发酵条件

以蛹虫草菌(Cordyceps militaris)为试材,用单因素试验筛选适宜温度后,利用响应面法优化培养基,最后用优化的条件和培养基进行摇床6d和摇床6d+静置培养10d的液体发酵试验,研究不同培养条件下蛹虫草菌液体发酵后菌丝体产率以及静置培养对虫草素积累量的影响。结果表明:蛹虫草菌适宜温度为25℃,优化培养基为蔗糖4.34%、酵母粉3.06%、硫酸亚铁0.027%、磷酸二氢钾0.2%、硫酸铵0.04%、硫酸镁0.13%、维生素B10.08%、硫酸锌0.06%;摇床6d和摇床6d+静置10d后,发酵液中的菌丝体产率分别为2.568g/100mL和3.389g/100mL,后者菌丝体产率比初始培养基增加了1.73倍,而虫草素积累量分别达到568.329μg/mL和862.893μg/mL,后者比初始培养基中增加了1.56倍。     

巴西虫草液体培养条件的优化

以菌丝体生物量为指标,采用正交实验设计方法对巴西虫草液体培养的摇瓶生长条件进行了优化研究。结果表明:优化培养基的组成为可溶性淀粉2%、蛋白胨1%、大豆粉1%、KH2PO40.1%、MgSO4.7H2O 0.15%、VB10.01%、FeSO4.7H2O 0.002%、CaC l20.1%。该培养基下的菌丝体生物量为19.11g.L-1,比原培养基的发酵得率提高了26.01%;对巴西虫草液体培养的外部条件进行优化,确定摇瓶培养条件为:培养基初始pH 6.5、装液量75mL/250mL、接种量7.5%、菌龄4d、发酵时间4d。研究了优化后培养条件的菌体生长代谢曲线,并得到了巴西虫草的液体培养条件和生长动力学曲线,为工业化生产提供了一定的理论依据。     

响应面法优化灵芝AM21菌株液体深层发酵培养基配方

为了提高灵芝(Ganoderma lucidum)AM21菌株菌丝产灵芝三萜的能力,采用响应面法对其液体发酵培养基配方进行优化.首先采用Plackett- Burman设计法对影响菌丝体三萜含量的9个相关因素进行筛选,确定主要影响因子为豆粕粉和山药,然后用最陡爬坡试验逼近2个主要因素的最大响应区域,并通过中心组合设计和响应面分析,确定主要影响因子的最佳浓度.优化后的培养基组成为1.84％豆粕粉,1％玉米粉,1％葡萄糖,0.92％山药,0.5％酵母粉,0.1％麸皮,0.1％ KH2 PO4,0.1％ MgSO4·7H2O,0.01％ VB1.使用该培养基生产的灵芝菌丝体中三萜含量较使用基础发酵培养基生产的高29.13％.     

裂褶菌的鉴定及液体发酵技术优化

以采集到的裂褶菌标本为试材,采用正交实验和响应面优化试验,研究了裂褶菌液体发酵工艺,以期获得适于工厂化生产的液体发酵工艺技术。结果表明：该菌PCR产物长度为615 bp,结合ITS序列比对确定该菌株为裂褶菌(Schizophyllum commune);以得到的菌种为研究对象进行液体发酵试验,以菌丝干质量为标准,通过正交实验确定了裂褶菌液体菌种发酵的最优培养基配方为可溶性淀粉30 g·L^-1,牛肉膏8 g·L^-1,KH₂PO₄ 0.75 g·L^-1,MgSO₄ 0.25 g·L^-1,pH自然;通过单因素筛选、Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和Box-Behnken试验得出最佳培养条件为温度26℃,装液量109 mL,初始pH 6.3。结合正交实验和响应面优化试验后,培养的菌丝球密度大、大小适宜、活力强,适合作为菌种进行工厂化栽培。     

蛹虫草液体菌种培养基的优化

通过正交实验优化蛹虫草液体菌种培养基,以干菌体得率为指标,选择出蛹虫草液体发酵的最适培养基。结果表明:最适液体培养基配方为:葡萄糖30 g/L,蛋白胨16 g/L,磷酸二氢钾6 g/L,硫酸镁2 g/L,水1 000 mL,pH自然,干菌体得率为46.5 g/L,与其它试验组结果的差异显著,说明碳源和氮源为其生长的最重要营养因素。     

蛹虫草深层发酵产虫草素培养基的优化

以蛹虫草(Cordyceps militaris(L.)Link)NS-810为菌种,通过对接种量的考察,探索不同孢子浓度对蛹虫草液体一级种制作效果的影响;通过单次单因子试验和正交实验,优化深层发酵产虫草素的最佳培养基,筛选制备蛹虫草液体一级种和液体发酵生产虫草素的最佳工艺。结果表明:孢子浓度3.0×10~8 cfu·mL~(-1)时制作的母种最适合作为蛹虫草菌种扩大培养中的一级种子液;深层发酵的最佳培养基配方为葡萄糖25g·L~(-1)、土豆100g·L~(-1)、鱼蛋白胨18g·L~(-1)、(NH_4)_2SO_40.8g·L~(-1)、KH_2PO_41.0g·L~(-1)、MgSO_4·7H_2O 0.5g·L~(-1)、蚕蛹粉5.0g·L~(-1)、维生素B118mg·L~(-1)、水1L。优化后虫草素的总产量为1 144.31mg·L~(-1),较基础培养基提高了1.46倍。分别以价格低廉葡萄糖和鱼蛋白胨作为发酵培养基的碳源和有机氮源,利于蛹虫草产业化发酵生产虫草素。     

响应面法优化平菇产漆酶的培养条件

以平菇680为试材,以漆酶为响应值,在单因素试验的基础上,采用响应面Box-Behnken设计建立数学模型,对平菇液体培养基进行了优化,以期为实现木质纤维的快速降解提供参考依据.结果表明:葡萄糖、酵母膏、铜离子及接种量为影响漆酶活性的主要因子,最佳液体培养基为葡萄糖52 g·L-1、酵母膏9 g·L-1、铜离子1.5 mmol·L-1、接种量3％,在该优化培养基条件下得到漆酶活性为359.12 U·g-1,与预测值358.77 U·g-1相近,说明响应面设计对于优化液体培养基以提高漆酶活性切实可行.     

黄伞菌丝深层发酵培养基的优化

采用摇瓶培养法对黄伞菌丝深层发酵培养基组成进行了研究。结果表明 ,黄伞菌丝深层发酵适宜的碳源为葡萄糖 ,适宜的氮源为牛肉膏 ;正交试验得到较优培养基配方     

利用响应面法优化灰树花胞外多糖的培养基

为了提高灰树花胞外多糖的产量,应用响应面分析方法对灰树花培养基进行了优化。通过对模型方程的响应曲面图及其等高线图进行分析。结果表明:影响该菌发酵产糖的优化培养基(g/L):KH2PO42、MgSO41、VB10.02、麦麸50、葡萄糖20、玉米浆23.8、玉米粉19.7、豆饼粉5.2。在该培养基下胞外多糖产量为2.44g/L,比优化前的培养基产量提高了75.22%。     

松乳菇深层培养胞外聚合物产生的营养条件的研究

研究了松乳菇深层培养所需的碳、氮源及其交互作用。在供试的多种碳、氮源中，最适合菌丝体生长和胞外生物聚合物产生的碳源是蔗糖和葡萄糖；最适合菌丝体生长的氮源是牛肉膏和蛋白胨，最适合胞外生物聚合物产生的氮源是黄豆粉，松乳菇不能利用尿素和亚硝酸盐。碳、氮源交互试验结果表明：松乳菇菌丝体生长和胞外生物聚合物产生的优良培养基为培养基1：蔗糖1．5％、可溶性淀粉1．5％、牛肉膏0．25％、黄豆粉1％、硝酸钠0．1％；菌丝体和胞外生物聚合物的0生物量分别为0．923；g／100mL和80.1mg／100mL；培养基2：蔗糖1．5％、可溶性淀粉2％、牛肉膏0．1％、黄豆粉0．75％、硝酸钠0．3％；菌丝体和胞外生物聚合物的生物量分别为0．927g／100mL和83．2mg／100mL。     

不同发酵条件对苹果轮纹病拮抗细菌生长的影响

对1株苹果轮纹病细菌No.1菌株的发酵条件进行了探索,确定了其最佳培养基组成及培养条件。单因素发酵试验和正交试验结果表明,在含酵母浸膏5g、蔗糖20g、蛋白胨10g的1000mL液体培养基中,菌体生长量最大;细菌生长所需的最佳碳源为淀粉,最佳氮源为酵母浸膏和蛋白胨;当温度为28℃,pH7.0,在250mL三角瓶中装40mL液体培养基,接种量体积分数为5%,培养时间96h时,菌体生长量最大;在酸性条件下(pH4),细菌几乎不生长。     

猴头菇液体菌种培养基配方的研究

采用单因素试验对猴头菇液体菌种发酵的碳源、氮源、复合氮源和其它因素进行了优化;在此基础上,进行L16(45)正交实验。结果表明:确定优化后的碳源为麦芽糖,氮源为蛋白胨,复合氮源为蛋白胨和酵母膏,复合维生素为麸皮水;优化的发酵培养基(g/L)为:葡萄糖22,蛋白胨0.2,酵母膏0.5,KH2PO5,MgSO4.7H2O 1。使用优化后的培养基发酵,猴头菇的产量显著提高,由5.12 g/L提高到11.84 g/L。     

采用L_9(3~4)正交设计方法筛选血耳菌丝体液体培养基

采用正交设计方法以血耳Tremella sanguinea菌丝体的生物量为测量指标,对血耳菌丝体液体培养基进行了筛选,结果表明血耳菌丝体液体培养的最适培养基为蔗糖7.5g·L-1、麦芽糖7.5g·L-1、麦麸7.5g·L-1、牛肉膏3.5g·L-1、MgSO4·7H2O0.5g·L-1、KH2PO41.5g·L-1、VBl4mg·L-1,pH自然。28℃培养96h,其生物量可达4.29g·L-1。     

拮抗细菌菌株YJ15的分离鉴定、发酵条件优化及对越橘灰霉病的防效

从越橘(Vaccinium spp.)健康果实中分离获得65株内生细菌,采用琼脂平板扩散法筛选出1株对灰葡萄孢具有高拮抗作用的菌株YJ15,经形态特征观察、生理生化测定和16S rRNA序列分析,鉴定该菌株为暹罗芽胞杆菌(Bacillus siamensis)。在单因素试验的基础上,通过Plackett-Burman设计筛选出3个发酵重要因素(温度、pH和氮源)。利用最陡爬坡试验和响应面分析对菌株YJ15的发酵条件进行优化,获得最优发酵条件为葡萄糖20 g·L~(-1),酵母粉36.01 g·L~(-1),FeSO4 1.5 g·L~(-1),甘油1 g·L~(-1),K2HPO41.5 g·L~(-1),接种量1 mL,摇床转速150 r·min-1,温度31.35℃,pH 7.43,培养时间15 h。采用生长速率法测定菌株YJ15的发酵液对9种病原真菌均有抑制作用,抑菌率在43.42%～92.39%之间。菌株YJ15发酵液处理越橘果实后,灰霉病的发病率和病斑直径均明显小于对照,与多菌灵防效差异不显著,可用于越橘灰霉病的防治。     

适合虫草素积累的蛹虫草液体培养条件的优化

为了探索蛹虫草液体发酵中适合虫草素积累的培养基和发酵培养条件,以半定量薄层色谱法为检测手段,以虫草素含量为指标,通过单因素试验及正交试验优选的方法,最终优选出的培养基配方为蛋白胨15 g·L-1、葡萄糖20 g·L-1、磷酸二氢钾1 g·L-1、七水合硫酸镁0.5 g·L-1、维生素B110 mg·L-1、荼乙酸2 mg·L-1.优选出的培养条件为发酵液pH7,培养温度25℃,光照时间12h.     

双水相法萃取白及多糖及其对亚硝酸盐的清除作用

以白及块茎为试材,采用超声辅助聚乙二醇6000/磷酸氢二钾(PEG 6000/K2HPO4)双水相法提取白及多糖,通过单因素和响应面(BBD中心组合)试验相结合分析料液比、提取时间、多糖粗提液体积、PEG 6000用量、K2HPO4用量对多糖提取率的影响,以期为高效提取白及多糖提供参考依据。结果表明:多糖粗提液体积和PEG 6000用量、PEG 6000用量和K2HPO4用量交互作用显著,而多糖粗提液体积和K2HPO4用量的交互作用较弱,对白及多糖提取率的影响因素大小为PEG 6000用量>多糖粗提液体积>K2HPO4用量;最佳工艺条件为多糖粗提液体积5.0 mL,K2HPO4用量1.0 g,PEG 6000用量2.0 g;在最优工艺条件下经过3次平行试验,多糖提取率为72.81%,与预测值的偏差为0.94%,说明工艺条件稳定可行,结果重现性较好。白及多糖对亚硝酸盐有一定的清除作用,并且清除率随多糖浓度提高而增大。由此说明,优选出的白及多糖提取工艺具有良好的预测性。