有机磷分解细菌的选育及其发酵条件的研究

采用有机磷培养基,从土壤中得到6个具有较强分解有机磷能力的菌株。以菌株A5作为出发菌株,进行了紫外线诱变,获得解磷能力明显提高的菌株AY09,其解磷量为17.84 mg.mL-1,比出发菌株A5提高了87.0%。对菌株AY09的发酵条件进行了初步研究,结果表明,碳源以1%玉米粉最好,氮源以2%NH4Cl为最佳,最适培养温度35℃,装液量为50 mL/250 mL,在发酵过程中,其发酵液的pH呈现先降低后升高的趋势。     

Bacillus subtilis γ-DES36纤溶酶发酵条件的优化研究

以高活性纤溶酶突变株Bacillus subtilis γ-DES36为发酵菌株,研究其纤溶酶液体发酵的最佳工艺条件。通过对不同接种量、碳源、氮源、碳氮比、表面活性剂、金属离子等单因素研究,使用麦芽糖和胰胨时纤溶酶活性达2900 IU/mL左右。为了降低成本,使用廉价的碳氮源麸皮和豆粕粉。正交试验得到该菌株产纤溶酶的优化液体发酵条件为：麸皮1%,麦芽糖1%,胰胨0.25%,豆粕粉1.5%,吐温40 0.15%,酵母膏0.1%,K₂HPO₄ 0.25%,KH₂PO₄ 0.1%,复合无机盐0.2 mL/(100 mL),接种量1%,发酵液纤溶酶酶活达到2300 IU/mL。     

一株产邻苯二酚假单胞菌的筛选及其发酵条件的优化

从土壤中筛选到44株产邻苯二酚的菌株．其中X16菌株转化苯甲酸钠产生邻苯二酚的活性最高，根据其形态特征观察、16SrDNA序列同源性比较．初步鉴定为假单胞菌（Psudomonas sp．）。经过发酵条件优化后，发现该菌最适发酵的碳氮源分别为苯甲酸钠6g／L和聚蛋白胨2g／L；最适温度为32℃；最适pH为6.7；最适发酵时间为22h。在上述发酵条件下，该菌产邻苯二酚的能力达到1mg／mL，比条件优化前提高了25％o。     

亮菌多糖提取工艺优化及体外抗肿瘤活性研究

本研究进行了亮菌多糖水提、醇沉工艺条件优选并对其体外抗肿瘤活性进行了研究。以多糖含量为指标,设计正交试验考察料液比、浸提温度、浸提时间、浸提次数对亮菌多糖提取工艺的影响;以多糖得率为评价指标,选乙醇浓度、乙醇加入量、醇沉时间为考察因素,通过正交试验优选醇沉工艺;采用MTT法测定多糖对4种肿瘤细胞增殖的抑制作用。结果显示亮菌多糖最佳浸提工艺为料液比1：10,提取次数为2次,浸提温度100℃,时间6 h;最佳醇沉条件为加4倍量95%乙醇沉淀15 h;醇沉后多糖得率11.768%。活性测试结果显示ATPS对人红白血病细胞和人肺癌细胞株的生长具有抑制作用。优选的提取工艺条件稳定,可为ATPS的生产提供实验依据;亮菌多糖对体外肿瘤细胞的生长具有抑制作用。     

酒糟浸出液发酵产细菌纤维素工艺优化

为了使酿酒废弃物酒糟得以重复利用,降低环境污染,该研究将酒糟作为发酵原料,对木醋杆菌(Acetobacter xy Linum M12)发酵产细菌纤维素进行工艺条件的优化。按照酒糟∶蒸馏水=1∶4 g/g的料液比过滤得到酒糟浸出液,并分析酒糟浸出液成分,以细菌纤维素产量为响应值,从葡萄糖、蛋白胨、酵母粉、柠檬酸、Na2HPO4·12H2O、KH2PO4·3H2O、Mg SO4·7H2O和接种量这8个影响细菌纤维素产量的因素中筛选出显著水平为95%以上的三因素,通过响应面设计对这3个因素进行响应面优化,得出产细菌纤维素数学模型的R2为0.9734,并对数学模型进行了理论分析。研究表明:影响细菌纤维素产量的三因素的影响主次顺序依次为葡萄糖、接种量、柠檬酸,产细菌纤维素的二阶回归模型(P=0.0001)高度显著,决定系数R调整2=0.9392,在此基础上得到的最优的培养基配方为:每1 L酒糟浸出液加入葡萄糖23 g,蛋白胨25 g,酵母粉25 g,柠檬酸4.5 g,Na2HPO4·12H2O 2g,KH2PO4·3H2O 1g,Mg SO4·7H2O 0.2g,接种量8%,发酵温度30°C,培养周期7 d,得到细菌纤维素的预测产量为14.42 g/L。通过验证分析在此条件下细菌纤维素产量为14.44 g/L与预测值(14.42 g/L)吻合度较高,相对误差为0.14%,比优化前(6.0 g/L)提高了140.6%,研究结果为实现酒糟的综合利用提供参考。     

豆乳酒发酵条件优化

该文对豆乳酶解液发酵制酒的酿造工艺进行了初步的探讨,通过单因素试验、正交试验,确定出该产品的最佳生产工艺。结果表明,大豆与水1∶10制成的豆乳中加入12000 U/L的木瓜蛋白酶,pH 7.0,60℃水解6 h,水解液中接种0.15‰葡萄酵母菌,加入18%的蔗糖,用柠檬酸调发酵液pH值3.4,在25～27℃下发酵7～9 d,经陈酿后研制出的豆乳酒风味纯正,酒体丰满,口感、稳定性均较好,不仅含有大豆的营养物质,还有发酵酒的芳香,为充分利用大豆资源开辟了一条新途径。     

氨基葡萄糖发酵条件研究

对基因工程菌JZ2316发酵的接种量、pH及诱导剂IPTG添加时间等条件进行了研究。结果表明,该菌株的最佳发酵条件为:培养基组成为葡萄糖0.500 0 g/L、磷酸二氢钾0.667 0 g/L、一水柠檬酸0.355 0 g/L、七水硫酸镁0.250 0 g/L、二水氯化钙0.002 5 g/L、消泡剂0.025 0 g/L、微量元素母液(包括七水硫酸铁5.00 g/L、硼酸0.10 g/L、六水氯化钴0.10 g/L、一水硫酸锰0.33 g/L、七水硫酸锌3.80 g/L、二水钼酸钠0.10 g/L、硫酸钴0.10 g/L)0.010 0 g/L,流加糖为60%葡萄糖(质量体积比),pH为6.9,接种量为10%,发酵OD600 nm达到28添加诱导剂。     

亮菌多糖的分离纯化及体内抗肿瘤活性研究

本文建立高效的亮菌多糖分离纯化工艺,并研究其体内抗肿瘤活性。以市售亮菌粗粉为原料,采用水提醇沉、Sevag法脱蛋白、DEAE纤维素离子交换层析、SephadexG-100凝胶过滤层析等方法得到亮菌多糖ATPSⅡ和ATPSⅡ-2;建立小鼠S180实体瘤模型,以生理盐水和环磷酰胺为阴性和阳性对照,观察ATPSⅡ和ATPSⅡ-2在不同剂量（10mg／kg40mg／kg80mg／kg）给药10d后,对小鼠肿瘤抑制的作用。结果表明：亮菌粗粉中多糖含量为22．7g／100g;紫外光谱分析显示纯化得到的ATPSⅡ纯度接近100％;ATPSⅡ和ATPSⅡ-2对肿瘤的抑瘤率随着多糖浓度的增大而增大,其高剂量组对S180的抑瘤率分别为46．7％和51．7％,与阳性对照组相比,亮菌精制多糖ATPSⅡ和ATPSⅡ-2高剂量组抗s180效果接近于临床化疗药环磷酰胺,具有显著的抗肿瘤活性。     

醋糟发酵菌种的筛选及其发酵条件研究

为了充分利用废弃糟渣，缓解山西省黄土残塬区饲料粮供需矛盾，减轻土地负担，促进绿色生态的改善与恢复，课题组对山西省醋糟资源进行了充分调查，并对高活性纤维素菌－－霉菌、担子菌进行了筛选及其发酵条件研究、组合配伍研究、初步确定适合醋糟发酵的优良菌种。     

产黄纤维单胞菌CR-14菌株诱变选育及发酵条件优化

为提高产黄纤维单胞菌CR-14纤维素酶活力,对菌株进行亚硝酸、紫外线及复合诱变处理,筛选产纤维素酶活较高的突变株,并对其发酵条件进行优化。结果表明,经亚硝酸和紫外线复合诱变得到一株产纤维素酶活较高的菌株Y-UA-18,其酶活力为10.57 U,为原菌株产酶活力的1.67倍。通过正交试验得到菌株Y-UA-18产酶最佳培养基为:秸秆粉1.0%、复合氮源0.6%、KH2PO40.1%、Mg SO40.1%、Na Cl 0.08%;最佳培养条件为:初始p H值7.0、培养温度30℃、发酵时间3 d。通气量对菌株Y-UA-18产酶影响不明显,但在厌氧条件下发酵液酶活显著降低,0.1%TW-80对菌株Y-UA-18的产酶没有影响。     

猪粪沼液中氨态氮含量的影响因素实验研究

通过猪粪在不同工艺条件下的厌氧发酵实验,研究了以猪粪为发酵原料所产沼液中氨态氮含量的各种影响因素及其最优发酵工艺技术。沼液中的氨态氮含量随发酵时间呈增长趋势,发酵温度为15℃时的增长速度缓慢,而发酵温度为30℃以上时的增长明显加速,适宜的搅拌速度和较高的原料浓度也有利于氨态氮含量的迅速增加。并且,pH值对沼液中的氨态氮含量有较大影响,发酵液呈酸性时的沼液中氨态氮含量随发酵时间逐渐减少,而碱性发酵液的沼液中氨态氮含量随发酵时间不断增加。沼液中氨态氮含量达到最大时的可控发酵工艺条件为：发酵时间,5 d;发酵温度：30℃;原料浓度,3.7%。     

细黄链霉菌005发酵条件优化及在玉米上的应用

通过L9(34)正交试验确定了Streptomyces microflavus 005的最佳培养基.优化后的培养基含:4.5%可溶性淀粉,0.5%蔗糖,4.5%豆饼粉,0.2%NaNO3,0.01%ZnSO4,0.001%KH2PO4.在最适发酵条件下,最高生物量(干重)由17.67 g/L提高到48.3 g/L.水培和小区试验结果表明Streptomyces microflavus 005能促进玉米种苗的生长并提高产量.     

生物质好氧发酵热生产与回收利用研究进展

好氧发酵是目前有机固体废弃物处理的一种有效手段。人们对于好氧发酵的研究主要集中在高效有机肥的获取上,但发酵过程产生的热能不容忽视。发酵热作为一种“零碳”能源,可代替传统化石能源应用于加温供暖、生物干化等领域,助力实现“碳达峰、碳中和”。为将生物质能高效转化为热能利用,人们对发酵热回收利用进行了研究,但是没有将热生产、热回收和热利用三个阶段进行系统联系,导致热回收工艺效率不高。该文主要阐述了好氧发酵产热原理,并从菌剂、原料理化性质和发酵工艺三个方面对发酵热生产的影响进行了探讨,总结了现有热回收利用系统,最后对生物质好氧发酵热生产与回收利用系统的发展方向进行展望,以期为生物质发酵热能利用提供支持。     

以沼渣为原料固态发酵生产Bt生物农药

沼渣是沼气工程中产生的副产物,由于其富含营养物质及微量元素,而广泛应用于农业,畜牧业,养殖业等方面。Bt生物农药是一类具有选择性和高效性的杀虫剂,但是由于其原料的成本较高从而限制了生物农药的发展,而沼渣中富含微生物所需要的各种养分并且价格低廉,因此该文以生产沼气后的沼渣为资源,运用固态发酵,探索了利用沼渣制备苏云金杆菌生物农药的可行性。首先对沼渣营养成分进行了分析,分析表明其营养物质丰富,适合苏云金芽孢杆菌的生长与增殖。其次对菌种的沼渣培养基进行了优化,优化后的培养基质量分数为：50%的沼渣添加35%啤酒糟,10%玉米粉,5%豆饼粉,并与常规培养基和单纯沼渣的发酵进程进行了对比。在优化培养基条件下,发酵48 h后,芽孢数达到5.23×1010 CFU/g,毒力效价为16 100 IU/mg。在传统培养基中芽孢数2.55×1010 CFU/g,毒力效价12 500 IU/mg,而在单纯沼渣中Bt产量及毒性为1.74×108 CFU/g,6000 IU/mg。采用沼渣发酵制备Bt生物农药与传统培养基比较,降低了36.3%的生产成本,且发酵性能优良,也为沼渣的利用寻找到崭新的途径。     

酵母菌PA4酿造苹果酒发酵条件的优化

通过三因素二次正交旋转回归实验设计，考察了发酵温度、接种量、发酵液初始pH值对酵母菌PA4酿造苹果酒品质的影响，得出苹果酒质量与影响因素的回归模型。结果表明：发酵温度和接种量对苹果酒质量的影响极显著(p＜0.01)，发酵液初始pH值对苹果酒质量的影响显著(p＜0.05)；菌株PA4酿造苹果酒的最佳工艺参数是发酵温度为24℃，接种量为10%，pH值为3.4。     

好氧预处理对干法沼气发酵产气量的影响及能量损失

研究好氧发酵预处理对干法沼气发酵产气效果的影响及能量损失情况,是以好氧发酵升温为预处理方式的干法沼气工程经济运行的重要依据.该文采用恒温沼气发酵装置,以牛粪及少量混合秸秆粉作为发酵原料,研究了不同好氧发酵预处理条件下,干法沼气发酵的产气效果并对其能量损失情况进行了分析探讨.结果表明:以牛粪为主要发酵原料时,好氧预处理对物料干法沼气发酵的产气量有较明显影响,随着好氧发酵时间增加和温度提高,总产气量减少,能量损失增大;好氧发酵预处理温度与沼气发酵温度相同(均为35℃)时,能量损失较少,好氧发酵升温法合理;好氧发酵预处理温度(55℃)显著高于沼气发酵温度,好氧发酵升温法会带来较大能量损失.因此,在对覆膜槽生物反应器操作时,应准确把握好氧发酵的时间和温度,一旦达剑所需温度,应立即转入沼气发酵,以提高沼气产量,减少能量损失.     

沼气发酵工艺参数对沼气及沼液成分影响的实验研究

本文是结合上海市科委的上海市重大科技攻关项目:崇明岛生物质能循环型应用技术的研究与示范(编号:05dz12010)展开。采用新鲜的猪粪为原料,以崇明前卫村沼气池中上次正常发酵的沼液为接种物,在上海交通大学生物质能研究中心自制的小型沼气发酵装置上发酵产气。同时对发酵过程中的沼液和沼气取样检测。本文对影响沼气发酵的接种物选择进行了研究。实验测定了发酵过程中沼液的全氮、水溶性磷和速效钾含量以及产气量和产气成分,发现使用驯化过的接种物有利于提高沼气产气量和产气中甲烷的含量,并能最大限度的保留沼液中的营养成分。本文通过上述这些研究为沼气的工业生产和市场化运作打下了一定理论基础。     

Cu对厌氧发酵中水解酶活性及沼气产量的影响

为了探讨重金属Cu对厌氧发酵产沼气的影响机制,在中温条件下(37℃),研究了猪粪中Cu含量(以干猪粪的质量分数计)对厌氧发酵过程中水解酶活性及产气进程的影响。结果表明:整个发酵过程中CK处理(Cu质量分数49.70mg/kg)的纤维素酶活性及蔗糖酶活性显著高于H处理(Cu质量分数949.70mg/kg),CK、L(Cu质量分数349.70mg/kg)处理的脲酶活性显著高于M(Cu质量分数649.70mg/kg)、H处理(p<0.05)。H处理对原料的产沼气进程有明显的抑制作用,日产气量在消化的前34d一直低于CK、L、M处理,CK处理总产气量比H处理高9%。相关性分析表明,CK处理的3种水解酶活性、L处理的脲酶活性、M处理的蔗糖酶活性均与产气速率呈显著正相关(p<0.05),而H处理这种关系不明显,表明外源Cu可能通过影响微生物活性等多方面因素对产气速率造成综合影响,导致水解酶活性与产气速率相关性不显著。该文研究结果可为提高厌氧发酵产气效率,实现畜禽粪便资源高效利用提供参考。     

接种贝莱斯芽孢杆菌SW5菌株对发酵鳀鱼鱼露品质的影响

为探讨接种贝莱斯芽孢杆菌SW5菌株对发酵鳀鱼鱼露的影响,以贝莱斯芽孢杆菌SW5为唯一发酵菌株,以低值鳀鱼为原料,测定鱼露发酵过程中氨基酸态氮(AA-N)、挥发性盐基氮(TVB-N)、pH值、总酸含量,并使用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用仪(HS-SPME-GC-MS)测定发酵结束后发酵液的挥发性风味物质。结果表明,在发酵期间,利用SW5菌株发酵的处理组1在发酵第6天时AA-N含量最高,为0.76 g·100 mL^-1,达到市售二级鱼露标准。3种处理组和舟山商品鱼露中共检测出挥发性风味成分82种,主要是醇、酸、醛、酮、呋喃、烷烃及其他类化合物,接种组中的挥发性风味物质(40种)较未接种组(35种)有所增加。综上,接种贝莱斯芽孢杆菌SW5菌株发酵鱼露,能缩短发酵时间,增加风味物质种类,该菌株可用作海洋蛋白质源发酵精深加工的优良微生物菌株。