重组大肠杆菌DH5α-pCAGGoptiHA5培养基优化及高密度培养

为提高重组质粒的生产效率,利用响应面分析中的Plackett-Burman试验设计、最陡爬坡试验和Box-Behnken试验,对影响该工程菌质粒表达的培养基组分进行筛选和优化,以确定该工程菌的最佳培养基组分。结果显示:蔗糖、硫酸铵分别为最佳碳源、无机氮源;酵母浸粉、蔗糖和(NH4)2SO4最佳质量浓度分别为7.50,17.50,7.50g/L。在相同培养条件下,优化后培养基质粒产量是LB培养基质粒产量2倍。使用100L反应器高密度培养时利用优化的培养基发酵培养重组大肠杆菌,质粒质量浓度达到115.25mg/L,比优化前提高88.52%,质粒各项指标稳定,免疫原性优良。此试验数据为规模化生产提供参考数据。     

工程菌产植酸酶摇瓶发酵条件初探

本实验根据毕赤酵母工程菌的特点,在摇瓶中对重组毕赤酵母工程菌株PP-MS-NPm-4-16的发酵条件进行初步研究。确定了60%麦芽-麸皮培养基,40%的蚕蛹培养和190mg/L的酵母营养盐作为高密度发酵的基础培养基,生长阶段和诱导阶段最佳pH分别为5.0和5.5。通过正交实验得到工程菌的最佳摇瓶培养条件为:接种量4%,甲醇浓度40g/L,生长阶段豆油浓度1.3%,诱导阶段豆油浓度3.5%,植酸酶酶活最高可达到192400U/mL。     

基于响应面法优化饲用粪肠球菌发酵培养基

为了实现粪肠球菌(Enterococcus faecalis)E_(XW)27的高密度培养,对健康仔猪肠道分离的粪肠球菌E_(XW)27发酵培养基进行响应面优化,以MRS为基础培养基,活菌浓度为评价指标,对发酵培养基中碳氮源、微量元素、缓冲盐体系以及促生长因子等通过单因素试验和响应面试验优化高密度发酵培养的培养基配方,确定最佳活菌浓度时的培养基组成。结果显示:蔗糖57.3 g/L、蛋白胨45 g/L、磷酸氢二钾3.75 g/L、柠檬酸铵3.5 g/L、乙酸钠6.25 g/L、硫酸镁1.5 g/L、硫酸锰0.45 g/L、组氨酸1.4 g/L、维生素C 0.01 g/L、碳酸钙10 g/L。发酵液最高活菌数达到1.03×10~(10) CFU/mL,是相同条件下MRS培养基中活菌数的10.61倍,菌体浓度显著提高,具有实际应用价值。     

动物双歧杆菌A6小试高密度发酵培养基的优化研究

动物双歧杆菌A6是一株具有优良功能的益生菌。为了实现菌株的产业化应用,本研究对该菌株高密度发酵培养基进行了优化。以动物双歧杆菌A6的活菌浓度为评价指标,以MRS培养基为基础培养基,利用正交试验对培养基中氮源、促生长因子以及无机盐添加量进行了优化,确定活菌浓度最佳的培养基配方为:蛋白胨10.0g/L,酵母粉7.5g/L,牛肉膏5.0g/L,西红柿汁20g/L,葡萄糖20.0g/L,无水乙酸钠7.5g/L,七水合硫酸镁0.9g/L,一水合硫酸锰0.2g/L,柠檬酸氢二铵2.0g/L,磷酸二氢钾2.0g/L,吐温-80 1.0g/L,L-半胱氨酸盐酸盐0.5g/L。对优化完成的培养基进行50L发酵罐小试试验,结果表明动物双歧杆菌A6约在12h达到稳定期,菌体浓度可以达到6.0×109cfu/m L,与基础培养基培养结果(1.6×109cfu/m L)相比有显著的提高,具有实际应用价值。     

毕赤酵母分泌表达猪传染性胃肠炎病毒S蛋白抗原位点的高密度发酵

本研究首先通过摇瓶培养方法,确定了表达猪传染性胃肠炎病毒S蛋白B和C抗原位点片段的毕赤酵母在BSM培养基中生长所需的最佳配方为甘油45 g/L、氨水单次补加量0.12%、甲醇流加量1.00%。然后采用分批补料培养方法对毕赤酵母GS115/pPIC9-TY进行高密度发酵,发酵液上清中蛋白的表达量为60.18 mg/L。本发酵工艺可实现酵母工程菌的高密度表达发酵,为下一步大规模化制备重组蛋白奠定了基础。     

唾液乳杆菌FDB86小试高密度发酵培养基的优化研究

唾液乳杆菌FDB86是一株具有优良功能的益生菌。为了实现菌株的产业化应用,本研究对该菌株小试高密度发酵培养基进行了优化。以唾液乳杆菌FDB86的活菌浓度为评价指标,以MRS培养基为基础培养基,利用正交试验的方法,对培养基中碳源、氮源以及无机盐添加量进行了优化,确定活菌浓度最佳的培养基配方为:蛋白胨5.0g/L,酵母粉7.5g/L,牛肉膏10.0g/L,葡萄糖15.0g/L,无水乙酸钠8.0g/L,七水合硫酸镁1.0g/L,四水合硫酸锰0.1g/L,柠檬酸氢二铵2.0g/L,磷酸二氢钾2.0g/L,吐温-80 1.0g/L。对优化完成的培养基进行50L发酵罐小试试验,结果表明唾液乳杆菌FDB86约在6h达到稳定期,菌体浓度可以达到7.5×109CFU/m L,与基础培养基培养结果(2.4×109CFU/m L)相比有显著的提高,具有实际应用价值。     

屎肠球菌CCTCCM2017191发酵培养基的优化

为了实现屎肠球菌CCTCCM2017191的高密度工业化生产,必须提高该屎肠球菌的发酵活菌量,因此对其发酵培养基进行了优化筛选。首先在MRS培养基的基础上进行单因素试验以确定适合该屎肠球菌生长的最优pH值和培养温度以及该菌的最适发酵碳源和氮源;再利用Plackett-Bur-man试验设计分析筛选培养基成分中影响屎肠球菌发酵活菌数的显著影响因子,设计最陡爬坡试验逼近显著因子的最大活菌数响应区域,最后采用中心复合序贯试验设计(central composite circum-scribed design,CCC)和响应面分析法得到显著影响因子的最优配比浓度。获得发酵优化培养基配方为:麦芽糊精20 g/l、酵母浸粉77.22 g/l、结晶乙酸钠6.42 g/l、柠檬酸二铵2.0 g/l、磷酸氢二钾2.0 g/l、无水硫酸镁0.2 g/l、硫酸锰0.04 g/l、吐温-80 0.99 g/l。培养基pH值为8.0,培养温度为37℃。经验证,优化后培养基的发酵菌液活菌数可达6.136×109CFU/ml是相同条件下MRS培养基发酵菌液活菌数的4.63倍,优化方案及所得回归模型切实可靠,成功实现了该屎肠球菌CCTCCM2017191的高密度发酵培养。     

乳双歧杆菌U9高密度发酵培养基的优化研究

乳双歧杆菌U9是一株具有优良功能和产业化应用前景的益生菌。为了更好地实现该菌株产业化应用,对该菌株高密度发酵培养基进行了优化。以乳双歧杆菌U9的活菌浓度为评价指标,以改良MRS培养基(添加L-半胱氨酸)为基础培养基,利用正交试验,对增殖培养基中氮源、促生长因子以及无机盐的添加量进行了优化,确定最佳活菌浓度时的培养基配方为:蛋白胨7.5 g/L,酵母粉10 0 g/L,牛肉膏7 5 g/L,西红柿汁30 g/L,葡萄糖20.0 g/L,无水乙酸钠5.0 g/L,七水合硫酸镁0.6 g/L,一水合硫酸锰0.1 g/L,柠檬酸氢二铵2.0 g/L,磷酸二氢钾2.0 g/L,吐温-80 1.0 g/L,L-半胱氨酸盐酸盐0 5 g/L。对优化后的培养基进行50 L发酵罐小试试验。试验结果表明,乳双歧杆菌U9在10 h左右达到稳定期,菌体浓度可达4 2×10~9CFU/mL,与基础培养基培养结果(1.1×10~9CFU/mL)相比,菌体浓度显著提高,具有实际应用价值。     

Lactobacillus fermentum F6的增殖培养基优化及高密度发酵的研究

对分离自少数民族传统乳制品中的Lactobacillus fermentum F6菌种的增殖培养基进行优化,并对其高密度发酵条件进行探索。通过测定不同组成培养基中菌体在600nm波长下的光密度和发酵液在不同发酵条件下的活菌数,得到最适增殖培养基配方及其高密度发酵条件。增殖培养基配方为:蔗糖62.0g/L、酵母粉35.5g/L、大豆蛋白胨12.0g/L、柠檬酸1.35g/L、柠檬酸钠22g/L、MgSO4·7H2O2g/L、MnSO4·5H2O100mg/L、Tween-801g/L。在5L发酵罐中,Lactobacillus fermentum F6经优化发酵条件,其活菌数可达到2.30×1010CFU/mL,加入保护剂经冷冻干燥后活菌数可达到1.45×1011CFU/g,存活率为79.11%。中试培养液中活菌数可达1.02×1010CFU/mL,存活率为58%。以上优化的增殖培养基和高密度发酵条件为Lactobacillus fermentum F6的工业化生产奠定了基础。     

酿酒酵母高密度有氧发酵条件的研究

以甜菜糖蜜为唯一碳源筛选酿酒酵母高密度有氧发酵条件,以实验室选育的酵母菌为试验用菌株,通过单因素和正交试验,优化实验室摇瓶发酵的条件,优化后的培养基为12%糖蜜,培养条件为温度30℃、初始p H值5.0、接种量4%、培养时间48 h、装液量1/5(v/v)、转速180 r/min,在此培养条件下菌体干重可达到9.63 g/l。