南极磷虾粉培养枯草芽孢杆菌工艺探究

以南极磷虾粉作为培养基成分,研究枯草芽孢杆菌高密度培养的最佳工艺条件,为枯草芽孢杆菌微生态制剂的研制奠定理论基础。以枯草芽孢杆菌数目为指标,使用单因素试验对培养枯草芽孢杆菌的培养工艺进行优化,从而研究出最佳工艺参数。结果表明,以南极磷虾粉为培养基成分培养枯草芽孢杆菌的最佳培养条件为:南极磷虾粉浓度2.5%,接种量10%,装液量100 mL/250 mL,pH值为8.0,发酵时间3 d。在此培养条件下,枯草芽孢杆菌的活菌数可达到3.6×109 CFU·mL-1。     

枯草芽孢杆菌液体发酵条件优化探究

通过单因素试验对枯草芽孢杆菌液体发酵培养基及发酵条件进行了优化,为实现该菌株的工业化生产提供数据参考。试验结果表明:该菌株培养基各组分的最佳配比为蛋白胨1%,麸皮∶酵母提取物(3∶2)为0.5%,氯化钠1%。最佳发酵培养条件为初始pH值6.0,培养温度为37 ℃,培养时间为24 h、装液量100 mL,接种量为4%,转速为200 rpm·min~(-1)。     

响应面法优化重组枯草芽孢杆菌产脂肪氧合酶条件

采用Plackett-Burman设计法,对影响重组枯草芽孢杆菌发酵产脂肪氧合酶的7个相关因子进行筛选,并建立枯草芽孢杆菌产脂肪氧合酶的最佳工艺。结果表明对重组菌发酵产酶具有显著影响的因子是乳糖、发酵时间和发酵温度。依据Plackett-Burman设计法的筛选结果,进一步采用响应面中心组合设计(Central Composite Design)对显著影响因子的最佳水平和交互作用进行研究,通过模型方程的3-D图和等高线图发现,当乳糖浓度为16.9g/L、发酵时间为88.49 h、发酵温度为29.71℃和装液量为61.31ml时,出现酶活最大预测值164.90 U/ml,验证试验证实了在上述条件下得出的酶活为167.32U/ml,与预测值高度吻合。优化后的培养基和培养条件使得重组脂肪氧合酶产量较优化前提高了2.37倍。     

生防地衣芽孢杆菌最佳发酵条件探究

通过单因素试验对地衣芽孢杆菌发酵培养基配方及条件进行优化。结果表明,该菌菌株培养基最佳配比为蛋白胨1%、酵母提取物0.5%、氯化钠1%,最佳培养条件是初始pH值8.5、温度37 ℃、时间36 h、三角瓶装液量125 mL、接种量4%、转速200 r·min~(-1)。该研究为地衣芽孢杆菌的大规模工业化发酵培养提供了有益借鉴。     

鸡粪高温蛋白分解菌的鉴定及发酵条件研究

从自然发酵鸡粪中分离筛选出2株(编号JS4、JS8)高温蛋白分解菌,能产较高活性的中性蛋白酶。对JS4、JS8菌株的形态、培养特征和生理生化特性进行鉴定,JS4、JS8菌株分别属于枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌。将2菌株复合接种发酵鸡粪,以中性蛋白酶活性作检测指标,研究鸡粪发酵条件。结果表明,最佳发酵条件为含水量为50%、接种量为1%、添加辅料为麸皮、pH值为7.0。     

超高压灭活枯草芽孢杆菌(AS 1.140)的参数优化

该文采用响应曲面方法中的Box-Behnken模式,对超高压灭活枯草芽孢杆菌进行了试验优化设计,并进行了实验分析验证。试验结果表明：压力、温度、保压时间是超高压灭活枯草芽孢杆菌的显著影响因子,分析表明其显著度顺序为压力＞温度＞保压时间;在本试验条件范围内建立并验证的超高压杀灭枯草芽孢杆菌的回归模型准确有效;优化得出10组杀灭10⁶ cfu/mL枯草芽孢杆菌工艺参数的取值范围为压力343.79～475.75 MPa,温度27.47～57.44℃,保压时间14.14～19.72 min。     

芽孢杆菌生物合成纳米硒条件优化及活性评价

作为生防菌的枯草芽孢杆菌XP(Bacillus subtilis subspecies stercoris strain XP)不仅具有较强的耐硒与耐盐能力,而且还可将毒性较高的无机硒转化为安全性高、生物活性好的纳米硒(SeNP),然而目前其合成SeNP的效率并不高。为提升菌株XP生物合成SeNP的效率,该研究针对其合成工艺条件做了进一步优化。首先,通过单因素试验,初步筛选出适宜范围量值的初始亚硒酸盐Se (IV)浓度、摇床转速、XP接种量;其次,将这三个因子作为影响因素,以SeNP产量为响应指标,利用Box-Behnken响应面法(RSM)进行分析;最终,通过响应面法获得枯草芽孢杆菌XP产SeNP的最优发酵工艺条件。研究结果表明,枯草芽孢杆菌XP合成纳米硒的最佳发酵条件为：初始Se (IV) 3.4 mmol/L、摇床转速157 r/min、菌株XP接种量9.9%,此发酵条件下纳米硒的产量达到1.82mmol/L,相对优化前提升了60%以上。此外,通过种子发芽试验,进一步证明此工艺条件下合成的纳米硒具有较高的生物活性,可有效提升油麦菜种子活力,促进种子萌发。     

枯草芽孢杆菌与巨大芽孢杆菌对土壤有效态Cd的影响研究

将枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌接种于Cd污染土壤中,研究了短期与长期恒温培养条件下枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌对土壤有效态Cd含量的影响。短期试验结果表明,枯草芽孢杆菌可降低土壤有效态Cd含量的5.07%~42.63%,在培养72h时,接种25ml枯草芽孢杆菌处理的有效态Cd含量较对照组显著降低了42.63%;巨大芽孢杆菌可活化土壤中的Cd,在培养48h时,接种5ml巨大芽孢杆菌的处理土壤有效态Cd含量较对照组显著增加了24.58%。长期培养试验结果表明,接种枯草芽孢杆菌可降低土壤中有效态Cd含量,且随着培养时间的延长,钝化效果更为显著,有效态Cd的含量与土壤pH值呈现显著负相关关系,r=-0.325(P0.05);长期培养条件下,接种巨大芽孢杆菌可降低土壤pH,且在培养30d时接种5ml巨大芽孢杆菌显著增加了土壤有效态Cd含量。综上所述,枯草芽孢杆菌可以钝化土壤Cd,而巨大芽孢杆菌对土壤Cd有一定的活化作用。     

植物乳杆菌ST-Ⅲ脱脂乳的发酵工艺优化

为研发富含植物乳杆菌ST-Ⅲ新型益生菌发酵乳制品,该试验尝试用植物乳杆菌ST-Ⅲ和嗜热链球菌共发酵,并对植物乳杆菌ST-Ⅲ发酵乳的工艺进行了优化研究。通过单因素试验分析了大豆多肽添加量、葡萄糖酸锰添加量、嗜热链球菌的接种量和发酵温度对发酵乳的pH值和植物乳杆菌ST-Ⅲ活菌数的影响。通过响应面法优化并确定了最佳工艺条件:大豆多肽添加质量分数11 g/kg;葡萄糖酸锰添加质量分数11 mg/kg;嗜热链球菌的接种量106 CFU/g;植物乳杆菌ST-Ⅲ的接种量106 CFU/g;发酵温度为37℃。在此优化最佳工艺条件下,发酵乳的植物乳杆菌ST-Ⅲ的活菌数为1.88×109 CFU/mL,有效地提高了发酵乳中植物乳杆菌ST-Ⅲ的活菌数。研究结果可为拓展植物乳杆菌ST-Ⅲ在乳制品领域的应用提供参考。     

枯草芽孢杆菌改良盐碱土过程中水盐运移特征

该文通过室内一维土柱试验,设置5种不同枯草芽孢杆菌质量分数(0、1、3、5、7 g/kg)处理,研究不同含量枯草芽孢杆菌对盐碱土水盐运移的影响。结果表明:施加枯草芽孢杆菌后,土壤累积入渗量、入渗速率及湿润锋运移距离均显著降低,在入渗时间为3 600 min时,枯草芽孢杆菌质量分数为1、3、5、7 g/kg的累积入渗量相比0 g/kg分别减少了18.49%、21.85%、12.18%、3.78%;当湿润锋运移至27 cm时,枯草芽孢杆菌含量为1、3、5、7 g/kg所用时间相比0 g/kg分别增大了96.21%、108%、37.84%、16.76%,在枯草芽孢杆菌施加量为3 g/kg时,单位入渗历时内累积入渗量、入渗速率及湿润锋的运移距离最小。枯草芽孢杆菌同样影响Philip方程和Green-Ampt入渗公式参数显著,土壤水饱和导水率KS、吸渗率S、稳定入渗率A随着枯草芽孢杆菌含量的增加先减少后增大,湿润锋处的吸力hf先增大后减少,当施加量为3 g/kg时,S、KS、A均取得最小值,hf取得最大值。枯草芽孢杆菌可提高土壤的保水性能,在土层深度为27 cm处,施加量为1、3、5和7 g/kg相比0 g/kg的剖面含水量分别增加了17.65%、31.76%、11.76%、7.06%。施加枯草芽孢杆菌的土壤在入渗结束后,土壤的含盐量分别降低了22.37%、31.29%、17.78%、10.67%。施加枯草芽孢杆菌后,1、3、5、7 g/kg的水稳性团聚体含量相比0 g/kg分别增加了13.02%、17.59%、9.68%和5.24%。综上,在盐碱土中施加3 g/kg的枯草芽孢杆菌,对盐碱土壤的治理具有积极作用。     

添加复合菌株快速发酵虾头制酱工艺优化

为推进传统发酵水产调味品的产业化,提高生产效率,满足消费者需求,利用现代生物技术,研究虾头酱快速发酵工艺。选择从传统虾酱中分离得到的季氏毕赤氏酵母(Pichia gilliermondii)、黑曲霉(Aspergillus niger)以及购买植物乳杆菌(Lactobacillus planticola),作为外加复合菌株混合发酵,提高虾头酱风味。基于感官品评和氨基态含量分析,首先探索快速发酵杀菌方式及复合菌株接种比例,然后在单因素基础上,选择三因素三水平响应面优化法,对发酵温度、发酵时间及菌株接种量进行中心组合试验设计(Box-Behnken),建立数学模型。结果表明:酵母菌、乳酸菌及霉菌的最佳混合浓度比例为1∶5∶3,最佳工艺条件为:发酵温度53.6℃,发酵时间13.46 d,混合发酵剂接种量2.69 m L/100g。优化后进行验证最终工艺条件为:温度54℃,发酵时间14 d,接种量2.5 m L/100g,发酵制备虾头酱的感官评价得分为7.64,氨基态氮浓度为(0.82±0.04)mg/m L。研究结果为虾副产物的高值化利用及虾头酱的快速发酵生产提供产业化基础。     

侧胞芽孢杆菌发酵工艺的研究

侧胞芽孢杆菌是应用于微生物肥料的一种重要功能菌,采用正交试验筛选了侧胞芽孢杆菌的发酵培养基配方,并探讨了发酵工艺条件。结果表明,侧胞芽孢杆菌的摇瓶发酵最佳培养基为蔗糖3.0%、酵母膏0.8%、蛋白胨1.2%、MgSO40.075%、KH2PO40.25%、MnSO40.010%、CaCO30.8%最佳;培养条件为温度32.5℃、转速200 r/min、接种量2%以上、pH为7.6,发酵液中的所得菌浓度可达9×108个/mL。     

棉籽粕固态发酵过程及其动力学模型构建

为了研究枯草芽孢杆菌Bs-1在工业化条件下发酵棉籽粕的过程,该文采用槽式发酵方式,测定了发酵过程中物料堆温、含水率、粗蛋白、酸溶性蛋白和游离棉酚质量分数;并采用Logistic方程建立芽孢杆菌Bs-1生长模型,在其与粗蛋白、酸溶性蛋白和游离棉酚质量分数相关性分析的基础上,构建了固态发酵动力学模型并进行了发酵成本分析。结果表明:棉籽粕槽式发酵过程中的温度和含水率均呈现一定的变化规律;粗蛋白质量分数、酸溶性蛋白质量分数分别较发酵前提高了9.28%和46.51%,游离棉酚质量分数降低了42.31%。Bs-1的生长与粗蛋白质量分数(R2=0.831)和酸溶性蛋白质量分数(R2=0.867)呈正相关,与游离棉酚质量分数(R2=0.976)呈负相关;建立了棉籽粕固态发酵动力学模型。分析表明,该模型计算值与试验值能较好吻合,且发酵成本低。表明该模型可应用于工业化生产,对实现发酵棉籽粕的产业化生产,具有较好的参考价值。     

甘薯渣制备低聚糖发酵条件的优化

为了研发利用薯渣制备低聚糖工艺,以甘薯渣为原料,对Streptomyces.sp菌株发酵制备低聚糖的条件进行了优化。采用单因素试验,研究接种量、起始pH、发酵时间、料液比、发酵温度对低聚糖产量的影响,结果表明影响产量的关键因素为起始pH、发酵时间、发酵温度。以低聚糖产量为响应值,根据BoxBehnken中心组合设计原理采用三因素三水平的响应面分析法进行最佳条件的优化,结果表明:当起始pH值4.88,发酵时间104.97 h,发酵温度29.44℃,低聚糖的产量最高,为6.288μg·mL-1,在此条件下实际低聚糖的产量为(6.269±0.1)μg·mL-1。采用发酵法制备低聚糖方法切实可行,为进一步研究甘薯渣资源利用奠定了理论基础。     

花生连作红壤芽孢杆菌的群落多样性及其生防效果研究

芽孢杆菌是土壤中常见的微生物类群,在土壤生态系统中占据重要地位。本研究发现低丘红壤区花生连作红壤中芽孢杆菌的数量为2.0×105 ~ 2.3×105 cfu/g 干土。通过构建3个样品的基因文库,共得到9个种类;16S rDNA 测序结果表明该地区芽孢杆菌的优势类型有短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、高地芽孢杆菌,分别占总克隆的54%、12% 和14%。并研究了施用不同微生物制剂对连作花生产量和生育性状的影响,结果显示,施用光合细菌和枯草芽孢杆菌能够在一定程度上提高花生的产量,枯草芽孢杆菌和光合细菌混合施用的增产效果最好,比对照提高了32.14%。     

梨渣固态发酵培养多粘类芽孢杆菌的工艺

为了充分利用梨渣这一资源,该文以新鲜鸭梨渣为主要原料,采用固态发酵方式,研究了梨渣与麸皮比例、外加氮源、无机盐、装瓶量、培养温度和时间对生防用多粘类芽孢杆菌D1生长及产芽孢的影响。研究发现,梨渣是一个良好的固态发酵原料,适合培养多粘类芽孢杆菌。当梨渣与麸皮的质量比为5∶2时,获得最大活细胞数,为2.5×109 cfu/g。向梨渣发酵培养基中添加尿素、硝酸钠和豆饼粉可明显提高活菌数和芽孢数,其中添加豆饼粉的效果较好。培养基中添加质量分数为0.5%磷酸二氢钾极大地促进了菌体生长和芽孢的形成。随着培养基装瓶量的增加,芽孢数也随之明显减少。多粘类芽孢杆菌D1的较适培养温度为34°C,较适培养时间为120 h。适宜培养条件下的活菌数、芽孢数和芽孢率分别为5.09×109 cfu/g、4.78×109 cfu/g和93.9%。该研究结果为利用梨渣发酵生产多粘类芽孢杆菌菌剂提供参考。     

枯草芽孢杆菌对盐碱土面蒸发及水盐分布的影响

基于室内模拟土面蒸发试验和土壤持水性能试验,设置5种不同含量枯草芽孢杆菌(0,1,3,5,7g/kg)处理,研究不同含量枯草芽孢杆菌对盐碱土面蒸发及水盐分布的影响。结果表明:(1)施加枯草芽孢杆菌后,土壤累积蒸发量、蒸发速率均显著降低,在蒸发开始后2天,枯草芽孢杆菌的保水性能显现,枯草芽孢杆菌含量为0,1,3,5,7g/kg的累积蒸发量和蒸发速率均小于0g/kg,在3g/kg时累积蒸发量和蒸发速率最小,蒸发后41天,处理为1,3,5,7g/kg累积蒸发量较0g/kg分别减少了16.63%,21.39%,11.26%,5.96%,且不同处理间差异极显著(P0.05)。(2)枯草芽孢杆菌同样影响Black和Rose蒸发模型,对于Black蒸发模型,随着枯草芽孢杆菌含量的增大,蒸发参数B呈现先减后增的趋势,与0g/kg相比较为显著(P0.05);对于Rose蒸发模型,随着枯草芽孢杆菌含量的增大,稳定蒸发参数C和水分扩散参数D均呈现先减少后增大的趋势,其中在含量为3g/kg时取得最小值,并且各处理差异性较为显著。(3)枯草芽孢杆菌能增加土壤的保水性能,在6cm深度处,施加量为1,3,5,7g/kg相比0g/kg的剖面含水量分别增加了28.24%,37.40%,20.00%,6.87%。(4)枯草芽孢杆菌的添加使土壤的含盐量显著减少,枯草芽孢杆菌施加量为1,3,5,7g/kg相比0g/kg的处理分别降低了32.26%,46.89%,26.34%,14.65%。(5)当枯草芽孢杆菌含量为3g/kg时,van Genuchten公式中土壤的滞留含水率θr、饱和含水率θs和与进气值有关的参数α最大,形状系数n最小,且各处理差异显著。综上,在盐碱土中施加3g/kg的枯草芽孢杆菌,可使盐碱土壤抑盐,提高土壤的持水性能。     

生防菌B29产生脂肽类抗生素的发酵条件优化

B29菌株是从黄瓜根围土壤中分离到的一株能拮抗多种病原真菌的枯草芽孢杆菌菌株,前期研究已发现芽孢杆菌发酵培养可产生具有抗菌活性的脂肽类抗生素。为优化发酵工艺条件以有效促进脂肽类抗生素的产生和累积,利用Box-Burman试验设计影响脂肽类物质3个主要因素：搅拌速度、pH值和温度。通过响应面分析法确定主要因子之间的交互作用及最佳条件。结果表明在搅拌348 r·min^-1、pH 6.9、温度33℃的条件下,脂肽类抗生素理论产量可达763μg·ml^-1,有效促进抗菌物质的产生和累积,为进一步扩大产品中试及工业化生产提供数据支撑,也为植物病害生物防治提供了新途径。     

冬瓜酸乳饮料生产工艺优化研究

以新鲜冬瓜和鲜牛乳为试验材料,采用单因素试验与响应面试验筛选冬瓜酸乳饮料最佳配比及最优发酵条件.结果表明,冬瓜酸乳饮料最优工艺配方为冬瓜汁添加量10.52％、白砂糖添加量5.72％、复合稳定剂添加量1.33％;制备冬瓜酸乳饮料的最优发酵条件为发酵剂添加量(即发酵菌株或接种量)5.12％、发酵温度41.25℃、发酵时间5...     

花生秧厌氧发酵产沼气试验

试验以花生秧为原料,采用厌氧发酵工艺,对其沼气发酵潜力进行研究,结果表明花生秧沼气发酵潜力达0.349m3/Kg。采用正交试验方法对花生秧沼气发酵的工艺参数优化配置进行了研究,结果表明发酵温度,发酵料液总固体浓度,pH值对其发酵结果均有不同程度影响,其中发酵温度和总固体浓度对沼气产量和甲烷产量的影响显著。最优的工艺条件为：发酵温度35℃,总固体浓度20%,pH=7.5,接种量1∶1。添加一定比例牛粪能明显提高产气速度。该文为规模化利用花生秧生产沼气提供了参考。