乳酸菌发酵香菇柄产γ-氨基丁酸培养基的优化

为了优化乳酸菌发酵香菇柄产γ-氨基丁酸(GABA)的培养基,在单因素试验基础上,采用正交分析法对培养基组分谷氨酸钠、氯化钙和磷酸吡哆醛(PLP)的添加量进行优化。结果表明,乳酸菌发酵香菇柄产γ-氨基丁酸的最适培养基组分为:谷氨酸钠8 g/L,氯化钙0.3 g/L,PLP 0.2 g/L。在此条件下,发酵液中γ-氨基丁酸产量可达190.93 mg/L,发酵香菇柄中γ-氨基丁酸含量达到2.959 mg/g菇粉,比未经发酵处理的香菇柄原料提高了5倍,达到了富集γ-氨基丁酸的目的,为今后开发新型功能性香菇制品提供了基础。     

几丁质酶产生菌发酵条件初步研究

本文研究了一株几丁质酶高产菌株--地衣芽孢杆菌JDZ－3 (Bacillus licheniformis JDZ－3)产几丁质酶的发酵条件。在影响几丁质酶产生的主要因素中,培养基的最佳初始pH为7.0,几丁质酶的最佳碳源为胶体几丁质,最佳氮源为酵母膏,最佳金属离子为Mg2+,最适的发酵温度为30℃。在单因素优化法的基础上,利用正交实验确定了该菌株产几丁质酶发酵培养基的三大营养元素的组成为：胶体几丁质0.2%,酵母膏0.6%,MgSO4?H2O 0.1%。利用此培养基于30℃发酵72h,其上清液中的几丁质酶的活力可达2.76U/mL。     

紫外线诱变锁掷孢酵母发酵产γ-癸内酯的初探

对2株锁掷孢酵母生产γ-癸内酯的情况进行了初步研究,确定了发酵最佳条件。由于产量过低,确定以鲑色锁掷孢酵母为出发菌株,利用紫外线诱变技术,达到明显提高γ-癸内酯的目的。出发菌株γ-癸内酯的产量仅为0.097g/L,诱变后γ-癸内酯产量提高到6.009g/L。     

微生物转化生产木糖醇工艺研究

从土壤中筛选获得了1株木糖醇高产菌株,该菌株发酵玉米芯水解液后获得的发酵液,通过离心去除菌体,用紫外分光光度法测得木糖醇产量。采用摇瓶发酵对发酵工艺条件进行优化,通过测定发酵液中木糖的残留量、木糖醇的产量、木糖醇的转化率来确定最佳的发酵工艺。结果表明,木糖醇的产量由最初3.12g/L增加到8.79g/L,转化率由15.6%增加到43.95%;优化后,最佳培养基条件为:选用木糖质量浓度为20g/L的玉米芯水解液为碳源,质量浓度为2.5g/L的蛋白胨和2.5g/L的酵母浸膏作为氮源,质量浓度为3.0g/L的KH2PO4,4.0g/L的NaCl,0.5g/L的MgSO4·7H2O,最佳发酵条件为:摇瓶发酵装液量80mL/250mL,转速160r/min,pH值为5.0,发酵温度30℃,发酵时间44h,在此条件下,木糖醇最大产量是13.84g/L,木糖转化率达69.0%。该菌株经初步研究,显示了良好的研究潜力和应用前景。     

竹粉酶解液发酵产γ-聚谷氨酸研究

为探究以竹子为原料生产γ-PGA的工艺,首先将原料经碱法预处理,然后加入木糖异构酶和纤维素酶等复合酶酶解得出竹子糖液,再经枯草芽孢杆菌发酵生产γ-PGA。结果表明,添加木糖异构酶可提高酶解率,单因素试验得出还原糖含量达到3.086%。通过单因素试验和正交试验得到最佳发酵γ-PGA培养基条件为竹糖80 g/L,有机氮源8 g/L,谷氨酸钠80 g/L,NH4Cl 3 g/L,K2HPO4·3H2O 2 g/L,MgSO4·7H2O 0.25 g/L,接种量为2%,培养条件为pH值7.0~7.2,温度37℃,培养时间48 h,产量可达35.31 g/L,纯度达87.5%。以竹子为原料,γ-PGA的产量和纯度较高,产业前景好,木糖异构酶对酶解效率的提高有促进作用。     

响应面分析法在海洋生防细菌变形斑沙雷氏菌(Serratia proteamaculans)增殖培养基优化中的应用

为快速大量地得到生防菌Serratia proteamaculans NC-5,并且提高菌株的生防效果,本文对培养基组成进行优化并对各组成成分之间的相互作用进行了深入分析。先对其培养基组成成分包括碳源、氮源、二价金属离子及NaCl、KH2PO4、酵母粉进行单因素试验,再通过Plackeet-Burman实验设计方法可知发酵培养基对NC-5的生长具有显著影响的因素为麦芽糖、胰蛋白胨和CaCl2·2H2O。根据重要影响因素的效应大小设定爬坡方向及爬坡步长进行最陡爬坡试验。最后,采用Box-Behnken试验设计3因素3水平的响应面分析试验。结果显示麦芽糖、胰蛋白胨的最佳质量浓度和CaCl2·2H2O的最佳浓度组成分别为7.68 g/L、32.88 g/L、4.672 mmol/L。经过优化后的菌株NC-5的增殖培养基的组成成分为：麦芽糖7.68 g/L、胰蛋白胨32.88 g/L、KH2PO4 0.25%、NaCl 0.50%、4.672 mmol/L CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O 2 mmol/L、MnSO4·1H2O 1 mmol/L、酵母粉1 g/L。采用以上最佳培养基进行培养,培养后菌株NC-5的吸光值OD600为0.821（比色时菌液稀释4倍）,基本与预测的吸光值0.81652接近,并是基础培养基培养菌株后菌悬液吸光值0.675（比色时菌液稀释2倍）的2.432倍,即发酵液菌体的细胞数量提高了184.444%。以上实验说明响应面法优化得到的函数模型与实际数据较为拟合,经过优化后的培养基组成可为该生防菌的工业生产提供理论基础。     

一株产胶原酶海洋微生物发酵条件的研究

于海洋污泥中筛选得到的Aeromonas sp.F3所产的胞外酶对胶原蛋白有水解作用,采用单因素试验法对Aeromonas sp.F3的发酵条件及培养基组分进行全面优化,提高该胶原酶生产菌的产酶效率。经优化试验结果表明,该菌株最佳发酵条件为：培养时间24 h,温度40℃,初始pH为8,装瓶量80~100 mL/250 mL;培养基组分为：葡萄糖3 g/L,酵母浸粉9 g/L,NaCl 5 g/L,MnSO4 10 mg/L。经优化试验明显提升了该菌株的产酶能力。     

海洋解淀粉芽孢杆菌GM-1培养基及摇瓶发酵条件优化

GM-1菌株为分离自海洋对油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)有强烈抑制作用的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。以菌体密度和无菌滤液对油菜菌核病菌的抑制作用为检测指标,采用单因素试验筛选GM-1菌株生长及产抗菌物质培养的最佳碳源、氮源和无机盐,通过正交试验设计对该菌株生长和产抗菌物质的发酵培养基配方和摇瓶发酵条件进行优化。研究结果表明,GM-1菌株生长及产抗菌物质最佳培养基配方为:蔗糖10g/L,牛肉膏16g/L,酵母膏3g/L,FeSO40.4g/L。最佳发酵条件为:28℃,pH7.0,200r/min摇床培养60h,种子液浓度108cfu/mL接种量为10%,装液量为70mL/250mL。     

黑曲霉发酵麦麸生产β-葡萄糖苷酶的培养基组成的优化

以黑曲霉为发酵菌株,研究其β-葡萄糖苷酶液体发酵的最佳培养基组成。通过对不同碳源、氮源、磷酸盐、金属离子、氨基酸、表面活性剂等单因素研究,发现麦麸、(NH_4)_2SO_4和KH_2PO_4对产酶有促进作用。3因素二次通用旋转组合设计试验得到该菌株产β-葡萄糖苷酶的优化培养基组成为:麦麸28.4 g/L,(NH_4)_2SO_41.2 g/L,KH_2PO_42.0 g/L,发酵液β-葡萄糖苷酶酶活达到(1 493.90±12.09)U/mL。     

环状芽孢杆菌产β-甘露聚糖酶的产酶条件及粗酶性质研究

为确定环状芽孢杆菌WXY-100的最佳摇瓶培养工艺,采用了L9(34)正交试验对培养基成分以及培养条件进行了优化.结果表明,最佳培养基成分为:酵母抽提物20g/L,魔芋粉20g/L,(NH4)2SO4 2g/L,KH2PO4 1g/L,MgSO4·7H2O 1g/L.最佳培养条件为:种龄8～12 h,接种量为6%,装液量为25 mL,pH 7.5,培养温度40℃,培养时间25 h.该酶在pH 4～8和60℃以下稳定,作用最适条件是pH 5.0和60℃,Cu2 和Co2 对酶有较显著的激活作用,而Hg2 对酶有强烈的抑制作用.     

纳豆芽孢杆菌代谢产γ-聚谷氨酸液体发酵中试研究

以纳豆芽孢杆菌(Bacillus subtilis natto)HSF1410为发酵菌株,在前期发酵条件基础上,利用10 L发酵罐优化发酵培养基和供氧条件,再进行500 L发酵罐中试试验,中试γ-聚谷氨酸最高产量达32.4 g/L。     

生防细菌SY286发酵条件优化

为探讨生防细菌SY286 菌株液体发酵条件,提高其活性次级代谢产物的产量,以菌体生物量和发酵液抑制葡萄霜霉病菌(Plasmopara viticola)活性为指标,采用单因子试验和正交试验对菌株的最适发酵培养基成分及发酵条件进行优化。结果表明,菌株SY286 最适发酵培养基为葡萄糖10 g/L、牛肉膏7.5 g/L、氯化钠2.5 g/L、硝酸钾5 g/L;最佳发酵培养条件为培养温度27℃、培养时间72 h、初始pH 7.0、250 mL三角瓶装液量90 mL、接种量体积分数5%、摇床转速150 r/min。在最佳发酵培养基和培养条件下,菌株SY286发酵液抑菌率达到99.19%,抑菌能力提高6.98%。     

红酵母发酵产类胡萝卜素的研究

研究了红酵母菌株AS2.2241液态发酵产类胡萝卜素的最佳培养基配方和工艺条件,分析了碳源、氮源、无机盐的质量浓度,以及反应温度、初始pH值、菌种种龄、发酵时间、转速等因素对类胡萝卜素产量的影响,确定了小规模发酵生产的最适培养基和发酵条件。红酵母AS2.2241菌株在5L发酵罐中产类胡萝卜素的最佳发酵条件为:葡萄糖40g/L,酵母粉10g/L,蛋白胨10g/L,MgSO41g/L,K2HPO40.5g/L,发酵温度28℃,pH值6.0,接种量10%,接种龄48h,培养时间145h,发酵液体积2L,转速280r/min,空气流速量3.00L/min,罐压0.01MPa。在此条件下,获得生物量的质量浓度达35.12g/L,类胡萝卜素的质量浓度达301.78μg/g。     

一株高产纳豆激酶菌株的ARTP诱变育种及培养基的优化

旨在提高纳豆激酶发酵水平，扩大其作为新型的纤溶药物的生产应用。利用常温室压等离子体(ARTP)技术对一株产纳豆激酶的野生菌株P进行诱变；筛选获得一株具有稳定遗传性能的纳豆激酶优势突变株P501，纳豆激酶活力比野生菌株提高了1.02倍，通过单因素实验、响应面实验对P501产纳豆激酶的发酵培养基进行优化，得到最佳发酵培养基为：葡萄糖30 g/L、玉米粉40 g/L、豆粕粉30 g/L、Na₂HPO₄3 g/L、K₂HPO₄0.3 g/L、MgSO₄0.6 g/L、CaCl₂0.63 g/L、丝氨酸0.07 g/L、豆油0.61 g/L，经过验证实验，纳豆激酶活力最高为9691 Fu/mL，较基础发酵培养基提高了6.68倍。     

利用响应面法对柳小皮伞液体发酵培养基的优化

首先采用Plackett-Burman设计对影响柳小皮伞(Marasmiussalicicola)AS5.166发酵胞外多糖培养基的组成成分进行了筛选,所选取的10个相关因素为:葡萄糖、蔗糖、酵母膏、蛋白胨、K2HPO4、KH2PO4、CaCl2、FeSO4、MgSO4、VB1。在此基础上,再采用响应曲面法(ResponseSurfaceMethodology,RSM)对影响柳小皮伞发酵胞外多糖培养基的关键影响因素蔗糖、酵母膏和FeSO4的最佳水平范围作了进一步的研究与探讨,通过对二次多项回归方程求解得知,在上述自变量分别为蔗糖23.28g/L、酵母膏12.21g/L和FeSO447.80mg/L时,胞外多糖产量的最大预测值为94.74mg/100ml。     

回归模型优化白灵菇深层发酵工艺

以生物量为筛选目标,采用二次回归正交旋转试验设计方法对白灵菇深层发酵培养基组成中的玉米淀粉、黄豆粉、MgSO4·7H2O和麸皮4因素的最优化组合及发酵培养条件进行了研究.建立了具有良好预测性能的白灵菇深层发酵工艺模型,并利用回归模型对发酵工艺条件的最优组合及各单因子效应进行了分析.得到最佳培养基:玉米淀粉1.50%、黄豆粉1.50%、MgSO4·7H2O 0.16%、麸皮3.50%、KH2PO42%、VB110 mg/L.最佳发酵培养条件:培养周期8天,培养基装料量100mL/500mL(三角瓶)、起始pH值6、接种量15%、发酵温度25℃、摇床转数160r/min.     

响应面分析法在海洋生防细菌变形斑沙雷氏菌增殖培养基优化中的应用

为快速大量地得到生防菌Serratia proteamaculans NC-5,并且提高菌株的生防效果,对培养基组成进行优化并对各组成成分之间的相互作用进行了深入分析。先对其培养基组成成分包括碳源、氮源、二价金属离子及Na Cl、KH_2PO_4、酵母粉进行单因素试验,再通过Plackeet-Burman实验设计方法可知发酵培养基对NC-5的生长具有显著影响的因素为麦芽糖、胰蛋白胨和CaCl_2·2H_2O。根据重要影响因素的效应大小设定爬坡方向及爬坡步长进行最陡爬坡试验。最后,采用Box-Behnken试验设计3因素3水平的响应面分析试验。结果显示麦芽糖、胰蛋白胨的最佳质量浓度和CaCl_2·2H_2O的最佳浓度组成分别为7.68 g/L、32.88 g/L、4.672 mmol/L。经过优化后的菌株NC-5的增殖培养基的组成成分为:麦芽糖7.68 g/L、胰蛋白胨32.88 g/L、KH_2PO_40.25%、NaCl 0.50%、CaCl_2·2H_2O 4.672 mmol/L、MgSO_4·7H_2O_2 mmol/L、MnSO_4·1H_2O 1 mmol/L、酵母粉1 g/L。采用以上最佳培养基进行培养,培养后菌株NC-5的吸光值OD600为0.821(比色时菌液稀释4倍),基本与预测的吸光值0.81652接近,并是基础培养基培养菌株后菌悬液吸光值0.675(比色时菌液稀释2倍)的2.432倍。以上实验说明响应面法优化得到的函数模型与实际数据较为拟合,经过优化后的培养基组成可为该生防菌的工业生产提供理论基础。     

Klyveromyces lactis酵母生产乳糖酶发酵条件的研究

为了获得一株产乳糖酶乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces lactis ATCC 12426)的最佳发酵参数,通过正交试验优化了产乳糖酶的培养条件。结果表明：最佳种子培养基组分为：葡萄糖2%、酵母膏0.35%、蛋白胨0.35%。发酵培养基的最佳组分为：乳糖4%、葡萄糖2%、酵母膏0.18%、尿素0.15%、KH2PO4 1%、MgCl2 0.1%、MnCl2 0.01%。最佳发酵条件为：接种量5%,温度30℃,初始pH 7.0,摇床转速140 r/min,培养时间18 h。最佳条件下摇瓶发酵其胞内酶活高达20.861 U/mL。     

马铃薯淀粉发酵生产L-乳酸的培养基优化

通过单因素正交试验方法,对马铃薯淀粉发酵生产L-乳酸的培养基主要因子进行了优化。试验结果表明,干酪乳杆菌发酵马铃薯淀粉生产L-乳酸的种龄为12h,培养基碳源质量浓度为120g/L,MgSO4·7H2O含量为0.30%,MnSO4含量为0.05%;通过正交试验,确定了发酵培养基中氮源的最适质量浓度分别为酵母粉5g/L,蛋白胨5g/L,牛肉膏5g/L;在此条件下L-乳酸质量浓度为108.3g/L,得率为90.3%,L-乳酸产量达到了国内先进水平。     

产漆酶菌株的筛选及其对烟秆降解效果的研究

为烤烟秸秆中木质素降解提供理论依据,丰富降解木质素的真菌资源。从腐殖质中分离高产漆酶的木质素降解真菌1株,对其进行形态学鉴定,并对其液态发酵产漆酶培养条件进行优化和对碳、氮源和Cu²⁺进行正交试验,最后测定了该株菌对烤烟秸秆的降解情况。结果表明：（1）该株真菌形态学鉴定为半知菌亚门,粘头霉属(Moniliales Gliocephalias sp.)命名为Z-1。基础培养基中产漆酶的最大值出现在液态发酵第4天,酶活为2.72 U/mL。（2）单因素试验中Z-1最适宜产酶发酵条件为：麦芽糖25 g/L、酵母膏10 g/L、Cu2 +浓度2.5 mmol/L。（3）正交试验中,培养基麦芽糖30 g/L、酵母膏12 g/L、Cu2 +浓度2.5 mmol/L处理产酶最高,酶活为3.24 U/mL,较基础培养基中高出18.89%。（4）液态发酵菌株对烟秆粉末降解30天后,失重率50%、木质素降解率39.39%、纤维素降解率36%。该株真菌产酶较高,对烤烟秸秆降解能力较强。