黑曲霉产木聚糖酶的固态发酵条件优化

[目的]研究培养基组成和培养条件对黑曲霉固态发酵产木聚糖酶的影响。[方法]以木聚糖酶酶活为评价指标,利用单因素试验和L9（34）正交试验考察摇瓶发酵条件下培养基组成、pH值、培养时间、培养温度和接种量对黑曲霉产生木聚糖酶的影响。[结果]最佳培养基组成为：麸皮与玉米芯质量比5∶3,（NH4）2SO4、KH2PO4、CaCl2和MgSO4相对于固体料的质量百分数分别为1.0%、0.2%、0.1%和0.1%）,料液比1∶1.7;最优培养条件为：pH值7.5、培养温度28℃、培养时间60h,其间翻曲2～3次;在此工艺条件下,木聚糖酶的活力可达14698.21IU/g。[结论]该优化条件为木聚糖酶的工业化生产和应用提供了依据。     

解磷菌株黑曲霉PSFM发酵条件优化研究

【目的】利用液体培养法探究不同碳源、氮源、无机盐和微量元素浓度以及发酵时间、温度、初始pH、转速、接种量等条件对解磷菌解磷特性的影响,获得解磷菌的最佳发酵培养基和培养条件。【方法】采用单因素及正交试验法,对一株分离自土壤的解磷真菌黑曲霉（Aspergillus niger）PSFM菌株的基础发酵培养基和发酵条件（发酵时间0～10 d、温度20～40℃、初始pH值3.0～11.0、接种量1%～11%、转速120～300 rpm）进行优化,测定其发酵液吸光度值,以解磷量的高低作为评价发酵培养基及发酵条件优劣的指标。【结果】分别在无机磷和有机磷液体培养基、简单培养基（SP）、NBRIY、NBRIP、NBRIYP培养基中培养6 d后,以无机磷液体培养基的PSFM菌株解磷能力最高,解磷量为526.42 mg/L。在12种不同碳源培养基中,PSFM均能正常生长,其解磷能力由大到小依次为：木糖＞葡萄糖＞乳糖＞蔗糖＞麦芽糖＞半乳糖＞山梨糖＞甘露糖＞果糖＞可溶性淀粉＞鼠李糖＞甘油。以硝酸钠、尿素、酵母浸膏、氯化铵、硝酸镁、硝酸铵、色氨酸、乙酸铵、牛肉浸膏、胰-蛋白胨、甘氨酸、酪氨酸、丙氨酸和精氨酸为氮源时,硫酸铵为唯一氮源的解磷效果最好,菌株PSFM发酵液中有效磷含量最高（990.31 mg/L）。菌株PSFM的解磷能力均随着最佳培养基中NaCl、KCl、MgSO4·7H2O、FeSO4·7H2O和MnSO4·7H2O浓度的增加呈先提高后降低趋势,当其浓度分别为0.03%、0.01%、0.03%、0.001%、0.001%时,菌株PSFM的解磷能力均最强。在不同发酵条件下,以发酵6 d、温度28℃、初始pH 6.0、5%接种量、转速300 rpm的PSFM解磷能力最强,解磷量分别为599.24、528.23、603.69、530.57和731.48 mg/L。【结论】最适合PSFM菌株的基础发酵培养基为无机磷液体培养基,碳源为1.0%木糖,氮源为0.10%硫酸铵,最佳无机盐配方为：NaCl 0.10 g/L、KCl 0.70 g/L、MgSO4·7H2O 0.70 g/L、FeSO4·7H2O 0.01 g/L、MnSO4·7H2O 0.01 g/L;最佳培养条件为：温度28℃,初始pH 6.0,转速180 rpm,接种量5％,发酵时间为6 d。     

解磷菌株黑曲霉PSFM发酵条件优化研究

【目的】利用液体培养法探究不同碳源、氮源、无机盐和微量元素浓度以及发酵时间、温度、初始pH、转速、接种量等条件对解磷菌解磷特性的影响,获得解磷菌的最佳发酵培养基和培养条件。【方法】采用单因素及正交试验法,对一株分离自土壤的解磷真菌黑曲霉（Aspergillus niger）PSFM菌株的基础发酵培养基和发酵条件（发酵时间0～10d、温度20～40℃、初始pH值3.0～11.0、接种量1%～11%、转速120～300rpm）进行优化,测定其发酵液吸光度值,以解磷量的高低作为评价发酵培养基及发酵条件优劣的指标。【结果】分别在无机磷和有机磷液体培养基、简单培养基（SP）、NBRIY、NBRIP、NBRIYP培养基中培养6d后,以无机磷液体培养基的PSFM菌株解磷能力最高,解磷量为526.42mg/L。在12种不同碳源培养基中,PSFM均能正常生长,其解磷能力由大到小依次为：木糖〉葡萄糖〉乳糖〉蔗糖〉麦芽糖〉半乳糖〉山梨糖〉甘露糖〉果糖〉可溶性淀粉〉鼠李糖〉甘油。以硝酸钠、尿素、酵母浸膏、氯化铵、硝酸镁、硝酸铵、色氨酸、乙酸铵、牛肉浸膏、胰-蛋白胨、甘氨酸、酪氨酸、丙氨酸和精氨酸为氮源时,硫酸铵为唯一氮源的解磷效果最好,菌株PSFM发酵液中有效磷含量最高（990.31mg/L）。菌株PSFM的解磷能力均随着最佳培养基中NaCl、KCl、MgSO4·7H2O、FeSO4·7H2O和MnSO4·7H2O浓度的增加呈先提高后降低趋势,当其浓度分别为0.03%、0.01%、0.03%、0.001%、0.001%时,菌株PSFM的解磷能力均最强。在不同发酵条件下,以发酵6d、温度28℃、初始pH6.0、5%接种量、转速300rpm的PSFM解磷能力最强,解磷量分别为599.24、528.23、603.69、530.57和731.48mg/L。【结论】最适合PSFM菌株的基础发酵培养基为无机磷液体培养基,碳源为1.0%木糖,氮源为0.10%硫酸铵,最佳无机盐配方为：NaCl0.10g/L、KCl0.70g/L、MgSO·47H2O 0.70g/L、FeSO4·7H2O 0.01g/L、MnSO·47H2O 0.01g/L;最佳培养条件为：温度28℃,初始pH6.0,转速180rpm,接种量5%,发酵时间为6d。     

产果胶酶黑曲霉发酵条件的优化

以黑曲霉为菌株,进行了固体发酵产果胶酶条件的优化。选用麸皮为培养基的主料,确定了黑曲霉的最佳培养条件:培养基中添加的豆粕量为主料的2.5%;培养基的初始pH为3.5~4.0;接种量为106个孢子/g干基;培养温度为36℃,料水比为1:1.5。     

固态发酵提高杂粕蛋白含量的条件优化研究

[目的]优化固态发酵提高杂粕蛋白含量的工艺条件。[方法]采用二次回归正交旋转组合设计,利用酵母茵发酵杂粕建立了菌体蛋白饲料产量与发酵温度、接种量、发酵时间的二次回归模型。并通过响应面分析各因素对Y值的效应关系。[结果]对二次多项回归方程寻优,得到优化工艺条件为：发酵温度30℃,接种量8．64％,发酵时间31．1h,在此条件下,验证发酵杂粕的菌体蛋白含量为56．75％。[结论]该研究为提高饲料的蛋白营养品质和利用价值提供了科学依据。     

烟草青枯病生防菌黑曲霉发酵条件优化研究

以烟草青枯菌Ralstonia solanacearum 为指示菌袁黑曲霉Aspergillus niger 对其的抑菌圈直径为响应值袁 运用单因素试验尧Plackett-Burman渊PB冤设计尧Box-Behnken渊BBD冤设计及响应面Response Surface Methodology渊RSM冤 分析将分离并鉴定的黑曲霉菌株的液体发酵条件进行了优化遥通过单因素试验确定麦芽糖和麦麸分别为最适碳源 和氮源袁通过Plackett- Burman 设计对培养基中相关影响因素的效应进行评价袁并筛选出有显著正效应的MgSO4及 有显著负效应的CaCl2和吐温80 等3 个因素袁使用最陡爬坡路径逼近最大抑菌圈直径袁最后用BBD 设计及RSM 分 析确定了主要影响因素的最佳条件遥结果显示袁经过优化的培养基组分为麦芽糖25.00 g/L尧MgSO4 0.38 g/L尧K2HPO4 0.10 g/L尧KCl 0.50 g/L尧CaCl2 0.05g/L尧FeSO4 0.20 g/L尧麦麸8.50 g/L尧酵母膏1.50 g/L尧吐温80 0.46 mL/L遥采用滤纸片扩 散法检测优化后的发酵液抗菌活性袁抑菌圈直径为37.49(依0.34) mm袁比未经优化测得的抑菌圈直径24.79(依0.72) mm 增大了51.23%遥     

双指标优化黑曲霉液态发酵条件及降解棉秆效果

【目的】以羧甲基纤维素钠酶活(Carboxymethylcellulose sodium enzyme activity,CMCase)和滤纸酶活(Filter paper enzyme activity,FPAase)作为双指标,通过响应面法对黑曲霉(Aspergillus niger)ZD产纤维素酶的液体发酵条件进行优化,研究黑曲霉对棉花秸秆的降解效果。【方法】通过单因素试验确定主要影响因素,通过Plackett-Burman和Box-Behnken设计进行因素优化和交互作用的影响,测定棉秆中纤维素含量。【结果】单因素试验确定碳源为淀粉,氮源为蛋白胨,无机盐为K₂HPO₄,培养时间168 h,转速150 r/min,温度30℃,接种量7%;利用Plackett-Burman设计筛选出影响产酶的显著因素是淀粉质量浓度、蛋白胨质量浓度、转速和接种量;最后通过Box-behnken确定产酶的最佳发酵条件,淀粉质量浓度1.21 g/100 mL,蛋白胨质量浓度0.25 g/100 mL,K₂HPO₄质量浓度0.1 g/100 mL,培养时间168 h,转速170 r/min,温度30℃,接种量7.8%,比初始发酵条件提高了35.96%。【结论】利用黑曲霉通过液体发酵降解棉秆效果显著,可以有效降解棉秆中纤维素和半纤维素,用真菌实现棉秆饲草化极具前景。     

黑曲霉XZ-3S产木聚糖酶固态发酵条件的研究

以木聚糖酶活性为评价指标,利用单因素试验和L9(34)正交试验考察摇瓶发酵条件下培养基组成及初始pH值、培养时间、培养温度、接种量等对木聚糖酶的影响.结果表明,培养基组成为(麸皮:玉米芯=5:3)、(NH4)2SO4 1.0％、KH2 PO40.2％、CaCl2 0.1％、MgSO40.1％、聚山梨酯400.4％(均为相对于固体料的质量百分数)料水比例1 g:1.7mL;最优培养条件为三角瓶体积150 mL、接种量1.0％(孢子悬液,孢子浓度5×107个/mL)、pH值7.0、培养温度28℃、培养时间65 h,其间翻曲2～3次,在此工艺条件下,木聚糖酶的活性达27638.71IU/g.     

黑曲霉发酵生产纤维素酶条件的研究

为黑曲霉的实际应用提供依据.以黑曲霉(Aspergillus niger)CZ2为菌株,进行了液体发酵产纤维素酶条件的优化.确定了黑曲霉的最佳培养条件:麸皮和玉米芯为最佳碳源,麸皮:玉米芯的最佳比例为4:3,最佳氮源为KNO,,碳氮比为5:1,碳氮含量为4%,最适产酶pH为5.8,最佳产酶温度为30℃,最佳产酶时间为5天.黑曲霉所产纤维素酶各组分酶活力分别为:羧甲基纤维素酶活力为66.41 U/ml,滤纸分解酶活力为61.73 U/ml.     

黑曲霉液态发酵桔子皮生产果胶酶的研究

以桔子皮为主要原料,对黑曲霉5L发酵罐液态发酵产果胶酶工艺进行研究。优化后的发酵工艺为：初始发酵培养基含桔皮粉1.42%(w/v),补料培养基含桔皮粉8.50%(w/v);装料量3L,通气量200L/h,转速500r/min,温度28℃,维持DO不低于30%,发酵至24h后开始以40mL/h的速度进行补料,补料总量为1L。在此条件下,果胶酶活力最高为263.9U/mL,较摇瓶发酵提高了98.7%。结果表明,可以利用黑曲霉液态发酵桔子皮生产果胶酶,拓展农产品副产物综合利用途径,减少资源浪费及环境污染,增加果胶酶产品供给。     

黑曲霉拮抗菌Xenorhabdus bovienii445筛选、鉴定及发酵优化

【目的】从现有共生细菌资源中筛选对黑曲霉具有高拮抗作用的菌株,为寻求安全高效的生物保鲜材料提供更多选择。【方法】采用平板对峙法和琼脂扩散法,分别对现有昆虫病原线虫共生菌进行初筛和复筛,对筛选出的高效拮抗共生细菌进行生理生化以及16S rRNA 序列进化分析鉴定,通过单因素试验和响应面分析法优化菌株培养条件,利用损伤接种法在红地球葡萄上验证对黑曲霉防治效果。【结果】分离筛选共获得20株拮抗共生菌,复筛得到1株抑菌效果显著的共生细菌(445),经生理生化及分子生物学分析为伯氏致病杆菌Xenorhabdus bovienii,GeneBank ID:OK560680,与菌株Xenorhabdus bovienii strain Xb139 (MG995576.1)聚于同一分支,相似性达99.79%。获得445菌株抑菌活性的最优培养条件为接种量3.06 %、pH 7.0、装液量100.15 mL/250 mL,抑菌圈直径为(29.67±0.28) mm,抑菌效价为10.59 cm/mL,比优化前提高39.16%。Xenorhabdus bovienii 445发酵液对黑曲霉具有较好防治效果,3 d后防效为63.50%。【结论】筛选得到1株高效拮抗黑曲霉的昆虫病原线虫共生细菌,其发酵液对黑曲霉有良好的抑制效果,具有较好的生防潜能。     

木聚糖酶的产生条件优化

采用单因素试验对黑曲霉发酵产木聚糖酶的条件进行了研究,并探讨了黑曲霉发酵的产酶模式。最佳产酶条件分别为在发酵培养基中添加2％的麸皮（碳源）、1％的酵母膏（氮源）,250mL的三角瓶中装液量50mL,pH5．0,培养温度28％,培养时间72h,转速为150r／min,吐温-80的添加量0．5％。比较产酶与细胞生长的关系,认为该菌株产酶模式为同步合成型。     

黑曲霉DL116产乳糖酶发酵条件的研究

为确定产高温乳糖酶的黑曲霉菌株DL116的最佳发酵培养条件,研究了突变菌株产乳糖酶的发酵培养基成分及培养条件。结果表明:DL116产乳糖酶的最佳培养基成分为:果胶2.5%,豆粕粉6%,玉米浆9%,(NH4)2SO40.1%,K2HPO41%,Tween-80 0.3%;最佳培养条件:温度30℃,初始pH 5.0,装液量30 mL/250 mL,接种量104个/mL。在此条件下培养,β-半乳糖苷酶酶活力达83.89 U/mL,是初始发酵条件下酶活力的1.89倍。     

黑曲霉ZD利用棉花秸秆固体发酵产纤维素酶条件优化

【目的】以棉花秸秆作为发酵基质,优化黑曲霉(Aspergillus niger)ZD固体发酵产纤维素酶的发酵条件。【方法】以固体发酵条件(棉花秸秆和玉米粉的比例、发酵时间、接种率、含水量和pH值)为优化因素,通过单因素试验和Plackett-Burman试验,确定主要影响因素;再由最陡爬坡试验确定优化中心点,最后通过 Box-Behnken中心组合设计确定主要影响因素及其交互作用对固体发酵产酶的影响,并对其进行回归分析。【结果】由单因素试验和Plackett-Burman试验确定碳氮比,接种量和含水率为主要影响因素;最陡爬坡试验确定棉花秸秆与玉米粉的比例4∶1,接种量10%和含水率60%为中心点;Box-Behnken中心组合试验确定最佳发酵条件:棉花秸秆和玉米粉的比例为4.4∶1,接种量8.12%,含水率60%,发酵时间40 d,pH为4,此条件下羧甲基纤维素钠酶活最高,为310.885 U/mL;比未优化条件下的酶活207.496 U/mL提高了49.8%。【结论】确定黑曲霉ZD利用棉花秸秆固体发酵产纤维素酶的最优条件,为利用该菌制备棉花秸秆发酵饲料,降解棉花秸秆纤维素含量,提供了理论依据和工艺参数。     

黑曲霉AF-1固态发酵生产生淀粉酶的条件优化

为增强黑曲霉AF-1产生生淀粉酶的能力,对其固态发酵产酶条件进行了优化.采用单因素试验分别筛选出马铃薯粉、豆粕粉、FeSO4为最适碳源、氮源和无机盐;通过Plackett-Burman设计对影响产酶条件的12个相关因素进行效应评价,筛选出具有显著效应的培养基豆粕粉、麸皮含量和温度3个因素;利用最陡爬坡试验逼近以上3个因素的最大响应区域,采用响应面中心组合设计对3个因素进行优化,得出培养基豆粕粉含量、麸皮添加量和温度的最佳值分别为11.46%、17.41 g和26.26 ℃.优化后的酶活力(204 U/mL)比初始酶活力(42 U/mL)提高了3.85倍.     

黑曲霉菌丝体及发酵液抗菌活性初步研究

对黑曲霉(Aspergillus niger xj)抗菌活性进行研究以筛选天然抗菌药物。利用PDA液体发酵培养黑曲霉,菌丝体用90%乙醇加热回流提取,减压回收溶剂得浸膏,浸膏用水分散,依次用石油醚和醋酸乙酯萃取,分别回收溶剂得到石油醚、醋酸乙酯和水部分。另设发酵液直接用石油醚和醋酸乙酯萃取,分别回收溶剂得到石油醚、醋酸乙酯和水部分。采用滤纸片扩散法对得到的粗提物进行抗菌活性测定。结果表明,在供试浓度为50 mg/mL、指示菌为金黄色葡萄球菌的检测条件下,发酵液醋酸乙酯部分具有明显的抗菌活性,菌丝体及发酵液石油醚部分的抗菌活性相对较弱,其余粗提物未检测到抗菌活性。