地衣芽孢杆菌M109高密度发酵条件的优化

试验旨在筛选一株地衣芽孢杆菌M109(Bacillus licheniformis M109)进行培养基和发酵条件的优化。采用单因素试验方法筛选出最佳碳源和氮源的培养基,并利用正交试验方法确定其最佳的碳氮比。为了继续提高地衣芽孢杆菌M109的发酵水平,研究其在发酵过程中的生长曲线、pH和溶氧(DO)水平的变化曲线,通过对发酵过程中生长参数的测定,优化了地衣芽孢杆菌M109最佳的接种量和最适pH。结果发现,溶氧限制是地衣芽孢杆菌M109生长的关键因素;在限定通风量的条件下,通过调节搅拌转速的方法来提高培养基中的溶氧水平,提高发酵密度;通过流加培养基的方法也能提高地衣芽孢杆菌M109的发酵水平。因此,通过对培养基和发酵条件的优化,使地衣芽孢杆菌M109的发酵水平由最初的1.0×10⁹ CFU/mL提高到1.2×10¹⁰ CFU/mL,芽孢形成率为88%。     

枯草芽孢杆菌Pab02产纤维素酶活性的研究

试验主要对目前饲料领域应用广泛的枯草芽孢杆菌进行产纤维素酶能力筛选及发酵优化条件的研究，为枯草芽孢杆菌Pab02开发成微生态制剂及生产纤维素酶提供理论依据。通过羧甲基纤维素钠培养基筛选分离到具有产纤维素酶能力的枯草芽孢杆菌Pab02。通过分析初始pH、发酵温度和发酵时间对枯草芽孢杆菌Pab02产纤维素酶活性的影响，得出最佳初始pH为8．0、发酵温度为37℃、发酵时间为48h。在该条件下发酵液酶活达到358．751u／mL酶液，比优化前提高了2．1倍。     

共轭亚油酸高产菌株的筛选及培养条件的优化

共轭亚油酸是天然存在于食品中的亚油酸异构体，具有多种生理活性。本实验测试了发酵乳制品生产中常用菌株的共轭亚油酸产生能力，其中德氏乳杆菌保加利亚亚种（Lactobacillus．delbrueckii subsp，bulgaricus）Ldb2显示了最高的共轭亚油酸生产能力，其共轭亚油酸产量为4．06μg／mL。并且对高产菌株产共轭亚油酸的培养条件进行优化，确定菌株产共轭亚油酸的最佳发酵条件是：培养温度47℃，培养时间24h，pH值8．0。     

饲用大豆肽生产菌株的初步筛选及发酵条件研究

通过发酵试验对3株芽孢杆菌进行筛选,并确定该菌株的最佳接种量、种龄和摇床速度。对其发酵条件进行优化,结果表明最适条件为：加水量94％、温度30℃、180r／min旋转摇床48h。发酵液的水解度达到15．9％,比优化前提高了1．92倍。     

植物乳杆菌XN1904E产胞外多糖发酵条件优化

为提高植物乳杆菌XN1904E胞外多糖产量,考察培养温度、培养基初始pH值、碳源和氮源对植物乳杆菌XN1904E胞外多糖产量的影响。通过单因素试验和正交试验确定植物乳杆菌XN1904E产胞外多糖的最佳培养条件。结果表明：最佳培养条件为培养基初始pH 6.5、培养温度37 ℃、半乳糖为最适碳源、鱼蛋白胨为最适氮源,此条件下验证实验结果表明,植物乳杆菌XN1904E胞外多糖产量为235.41 mg/L;植物乳杆菌XN1904E胞外多糖水溶液（0.2 mg/mL）对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基的清除率为27.54%,表明其具有一定的抗氧化能力。     

泰妙菌素摇瓶发酵工艺优化研究

泰妙菌素菌种采用正交实验设计对摇瓶发酵配方进行了优化,使得摇瓶效价（指发酵液中截短侧耳素含量）从4992μg／mL提高到了9850μg／mL,效价提高了97．32％,并对摇瓶发酵工艺进行了多方面摸索和调整,完成了引进泰妙菌素菌种的消化吸收。     

利用无花果叶发酵提高枯草芽孢杆菌抑菌及抗氧化能力的研究

通过研究以无花果叶为基质培养枯草芽孢杆菌对其抑菌能力、抗氧化能力的影响，为提高无花果叶的综合利用率及深度利用枯草芽孢杆菌提供思路。本研究采用以无花果叶为基质培养枯草芽孢杆菌（试验组），同无花果叶研磨液（对照Ⅰ组）与营养培养基（对照Ⅱ组）培养枯草芽孢杆菌形成对比，采用滤纸片法及抗氧化试剂盒测定三组发酵液的抑菌作用以及抗氧化活性，利用代谢组学技术检测代谢物，分析使其产生差异的代谢物。结果表明：营养培养基枯草芽孢杆菌发酵液抑菌圈直径为19.3 mm，以无花果叶为基质培养枯草芽孢杆菌的发酵液抑菌圈直径为24.3 mm。以无花果叶为基质培养的枯草芽孢杆菌，发酵液清除DPPH自由基、超氧阴离子自由基、羟自由基能力明显强于营养培养基培养枯草芽孢杆菌。通过代谢组学技术，试验组筛选出98种差异代谢物，对照Ⅱ组中53种差异代谢物。对这些代谢物进行分类发现，脂质类含量最高，生物碱类、抗生素类、萜类、黄酮类、酚类、部分氨基酸类代谢物含量较高，其中，试验组中有59种相关物质，对照Ⅱ组中有28种，这些物质可能对提高枯草芽孢杆菌抑菌能力、抗氧化能力发挥重要作用。     

植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)8-6产细菌素发酵条件的优化

对植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)8-6产细菌素的发酵条件进行了优化,分别研究了培养时间、温度、接种量、培养基起始pH值、培养基碳源、氮源等因素对细菌素产生的影响,通过单因素水平试验和正交试验,确定产细菌素的最佳培养基组合和最佳发酵条件为葡萄糖3%,胰蛋白胨2%,蛋白胨1%,酵母膏1%,硫酸镁0.058%,吐温-80 0.2%,30℃培养24h,培养基起始pH值为6.5,接种量2%。乳杆菌8-6优化后效价为1825.56IU/mL,比优化前提高了373.15%。     

饲用枯草芽孢杆菌SR096产孢培养基及培养条件的优化

试验旨在为了降低枯草芽孢杆菌SR096的工业生产成本和提高发酵液的芽孢含量,采用单因素试验和响应面法试验设计对菌株SR096的培养条件和发酵培养基组分优化,优化后的培养基组分为:葡萄糖7.5 g/L、玉米粉15.7 g/L、黄豆粉45.0 g/L、柠檬酸钠4.5 g/L、碳酸钙2.0 g/L、硫酸镁1.0 g/L,经验证在5 L发酵罐中以接种量3%、37℃、250 r/min条件下培养30 h,枯草芽孢杆菌SR096发酵液的活菌含量为1.67×10^10 CFU/mL,芽孢含量为1.56×10^10 CFU/mL,芽孢率为93.3%,为枯草芽孢杆菌SR096后期的产业化放大和推广应用奠定基础。     

枯草芽孢杆菌YT168-6产抗菌肽sublancin的发酵工艺优化及培养基筛选的研究

研究旨在探索枯草芽孢杆菌YT168-6产抗菌肽sublancin的最适发酵条件和最适培养基组成,以期提高发酵液中sublancin含量。试验先通过单因素试验筛选出最适发酵条件,确定发酵培养基需要的无机盐、碳源、氮源,再通过正交试验、最陡爬坡试验、Box-Behnken设计的响应面分析方法确定最适发酵培养基组成。结果表明：枯草芽孢杆菌YT168-6产抗菌肽sublancin的最适发酵条件为菌种接种量1.0%、发酵温度37℃、发酵液初始pH 7.0;最适发酵培养基为K₂HPO₄ 5 g/L、KH₂PO₄ 5 g/L、MgSO₄ 10 g/L、可溶性淀粉30.2 g/L、蛋白胨23.6 g/L、玉米浆18.2 g/L;优化后sublancin产量由756 μg/mL提到1 581 μg/mL,是优化前的2.09倍。综上所述,本研究所筛选的最适发酵条件和最适培养基可为枯草芽孢杆菌YT168-6菌株工业化生产sublancin提供技术参考。     

响应面优化转透明颤菌血红蛋白基因里氏木霉液体发酵产纤维素酶的培养条件

研究采用响应面法并以滤纸酶活力（filter paper activity,FPA）作为响应值对转透明颤菌血红蛋白基因的里氏木霉（Trichoderma reesei）Tu6-VHb菌株液体发酵产纤维素酶的发酵条件进行优化。根据单因素试验结果设计P-B试验,筛选出影响Tu6-VHb菌株发酵产酶的3个显著因素：吐温-80含量、发酵液体积（250 mL三角瓶发酵）、氮源浓度。用最陡爬坡路径法逼近最大响应值区域,运用响应面B-B试验设计确定3个显著因素之间的交互作用和最佳发酵条件。结果显示,Tu6-VHb产纤维素酶的最佳发酵条件是：吐温-80含量0.39%,发酵液体积61.32 mL（250 mL三角瓶发酵）,氮源浓度0.87%。经优化后,Tu6-VHb菌株发酵产纤维素酶酶活力达51.72 U/mL,与模型预测值51.94 U/mL相近,较优化前该菌株酶活力（39.984 U/mL）提高了29.35%,是未转入透明颤菌血红蛋白基因的里氏木霉（Trichoderma reesei）Tu6菌株酶活力（35.904 U/mL）的1.44倍。     

一株枯草芽孢杆菌产抗菌肽培养基筛选及发酵工艺优化的研究

试验旨在对一株产抗菌肽枯草芽孢杆菌BL0006的发酵培养基和发酵条件进行优化,以提高发酵液中抗菌肽的效价。首先通过单因子试验筛选出培养基的最适碳源、氮源与无机盐分别为葡萄糖、蛋白胨和K_2HPO_4;在此基础上采用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,再利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法得到培养基最佳配方:通过摇瓶单因素试验对发酵条件、温度、接种量、转速进行了优化,优化后的发酵培养基为葡萄糖47.7 g/L、蛋白胨29.0 g/L、K_2HPO_4 3.3 g/L,摇瓶发酵工艺为接种量30 mL/L、初始pH 7.5、摇床转速220 r/min、培养温度37℃。优化后抗菌肽的效价提高到了4.25×10~4 U/mL,是优化前的3.51倍。综合试验结果,本研究筛选的培养基和优化后的发酵工艺可达到高产、降低成本、缩短发酵时间的效果。     

不同氨基酸对泰万菌素发酵影响的研究

通过单因素试验考察了泰万菌素发酵培养基中不同氨基酸种类对其发酵过程的影响,并利用正交试验对发酵培养基中3种主要氨基酸的用量配比进行了优化,结果表明发酵培养基加入0.2%亮氨酸、0.1%色氨酸、0.1%甘氨酸对泰万菌素发酵转化率影响显著,发酵摇瓶效价从14000μ/mL提高到18000μ/mL,效价提高了28.5%,完成了对泰万菌素提高发酵转化率和发酵单位的目的,并为大规模商业化生产泰万菌素奠定了良好的基础。     

生防细菌SF-16产芽胞条件的研究

生防细菌SF-16为土壤中筛选得到的1株细菌,研究表明,其对多种植物致病真菌有抑制作用。为了提高生防细菌SF-16的芽胞形成率及芽胞数量,以及为工厂化生产生物菌剂提供理论依据,采用摇瓶发酵对芽胞形成的主要影响因素进行了考察。通过单因素实验和正交实验对SF-16菌株产芽胞条件进行了分析,确定了摇瓶发酵最佳条件为:乳糖0.5%、黄豆饼粉2.0%、MnSO4·5H2O0.30%。在该优化条件下,发酵液中颉颃菌的出芽率达到98.3%,最终生物量达到2×109个/mL。     

用发酵法制备桑叶蛋白的工艺优化和产品的体外消化率测定

为了多元化开发利用桑叶蛋白质资源,将桑叶粉用枯草芽孢杆菌发酵制备桑叶蛋白。以桑叶蛋白得率为响应值,通过Plackett-Burman试验设计、最陡爬坡试验和Box-Behnken试验设计对桑叶发酵条件进行优化,并对发酵后桑叶蛋白的体外消化能力进行评价。结果表明,桑叶粉质量浓度、装液量、蔗糖质量浓度和发酵时间对桑叶蛋白得率具有显著影响(P<0.05),其影响大小依次为桑叶粉质量浓度>装液量>蔗糖质量浓度>发酵时间,发酵最优条件为桑叶粉质量浓度2.64mg/mL、装液量105 mL、蔗糖质量浓度22 mg/mL、发酵时间45.1 h。在此优化条件下,桑叶蛋白得率的预测值为16.43%,验证值为16.29%,试验结果重现性良好,建立的桑叶蛋白得率与主要发酵条件因子的数学回归模型可靠。体外消化试验表明,该方法制备桑叶蛋白的体外消化能力得到显著提高(P<0.05),体外消化率比发酵前提高了4.29个百分点。     

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 利用单因素及正交试验法对高产虾青素酵母菌株摇瓶发酵条件进行探索。结果表明,碳源以葡萄糖为宜,氮源以硫酸铵为宜,葡萄糖、硫酸铵、磷酸二氢钾、酵母膏和番茄汁最适添加量分别为4%、0.4%、0.4%、0.6%和0.6%,培养基最适初始pH值为5,最适培养温度为22 ℃,最适装液量以50 mL/500 mL(发酵液体积/三角瓶体积)。     

富铬酵母发酵条件优化的研究

 利用酵母菌具有较强的富集微量元素的特性,试验对产朊假丝酵母富集微量元素铬的条件进行了优化。从6株酵母菌中筛选出耐铬能力和富集铬能力均较强的CJ2作为试验菌株。试验结果表明：500 mL三角瓶中装入75 mL发酵培养基,采用一次性加铬的方式,适宜的CrCl₃·6H₂O浓度为50 μg/mL,pH值为5.5,接种量为6%,摇床转速180 r/min,28~30 ℃下培养24 h,获得的富铬酵母生物量能达到1.30 g/100 mL,铬含量能达到2 000 μg/g左右,转化率能达到50%左右。同时CJ2菌株发酵罐培养,铬酵母生物量能达到1.80 g/100 mL,铬含量能达到2 500 μg/g左右。并对普通酵母和富铬酵母中的氨基酸组成了分析。     

固态混菌发酵生产饲用复合酶制剂营养条件和培养条件的研究

黑曲霉变种(A.niger v.Tiegh)CGMCC1182、黑曲霉MA-56(A.niger MA-56)CGMCC2722和黑曲霉XY-1(A.niger XY-1)CGMCC1182分别为α-半乳糖苷酶、β-甘露聚糖酶和木聚糖酶生产菌株。为获得高产α-半乳糖苷酶、β-甘露聚糖酶和木聚糖酶的复合酶制剂,通过单因素实验,研究了黑曲霉三种菌株在固态发酵条件下产复合酶制剂的培养基组成和培养条件。结果表明,黑曲霉混菌发酵生产复合酶的最适培养基组成为:麸皮∶豆粕为7∶3(m/m),在此基础上(以麸皮和豆粕总量为10 g计算)添加玉米芯1.0 g,魔芋粉0.1 g,葡萄糖0.5 g,(NH4)2SO4 0.2 g,NaNO3 0.1 g,MgSO4 0.1 g,KH2PO4 0.2 g,H2O 11 mL。产酶最适培养条件为:培养温度30℃,固形物与加水比1∶1,α-半乳糖苷酶、β-甘露聚糖酶和木聚糖酶接种比例为5∶6∶6,接种混合孢子悬浮液2.5 mL(以一支菌种斜面加30 mL无菌水为标准),300 mL三角瓶中装量8 g培养基,发酵60 h时,复合酶产量达到最优,α-半乳糖苷酶、β-甘露聚糖酶和木聚糖酶三种酶制剂的活力分别可以达到221、894、10188 IU/g。     

猪源益生菌株Bacillus velezensis Z-27产芽孢发酵条件优化

对猪源益生菌株Bacillus velezensis Z-27进行发酵条件优化试验。以芽孢产率和生物量为指标,利用单因素试验和正交试验确定了摇瓶发酵的最佳条件:玉米粉1%、豆饼粉1.5%、MnSO40.03%、NaH2PO4.2H2O 0.2%、Na2HPO4.2H2O 0.4%,初始pH值7.0,250 ml三角瓶装量50 ml,接种量2%,摇床转速220 r/min,发酵温度37℃。优化后发酵液的生物量为2.33×1010 cfu/ml,芽孢产率达96.0%,为该菌株的进一步研究和应用奠定了基础。