响应面法优化巨大芽胞杆菌发酵培养基

为了提高微生物肥料生产菌株——巨大芽胞杆菌1013的发酵产芽孢数量,采用响应面法对其发酵培养基进行优化。首先采用单因子试验筛选出最佳碳源和氮源;然后设计基础培养基,采用Plackett-Burman方法对基础培养基中影响发酵产芽胞数各因素的效应进行评价,筛选出有显著效应的因素;最后通过响应面分析法优化主要因素的最佳浓度。结果表明,最佳碳源为糖蜜,最佳氮源豆饼粉和硝酸铵;基础培养基中对产芽孢数有显著效应的因素为糖蜜和豆饼粉,响应面优化后这2个因素的最佳含量为：糖蜜4.17%,豆饼粉1.53%。采用优化后的培养基进行摇瓶发酵,巨大芽胞杆菌的发酵产芽胞数为(89.34±3.87)×108 cfu/mL,比基础培养基提高了3.35倍。     

响应面法优化金针菇液体发酵培养基

采用四因素三水平的Box-Behnken中心组合设计进行响应面法分析,考查葡萄糖、蛋白胨、KH_2PO_4和果蔬汁添加量对金针菇液体发酵菌丝生物量的影响。结果表明,在金针菇深层液体发酵试验中,最优培养基质量分数为葡萄糖2.15%,蛋白胨0.38%,KH_2PO_40.27%,果蔬汁12.90%;在优化培养基组成的条件下,预测金针菇深层发酵菌丝体产量最大值达21.51 mg/m L,与实际测量值21.46 mg/m L在误差范围内。     

响应面法优化灵芝发酵培养基及发酵活性成分分析

以灵芝液体发酵菌丝量和胞外多糖含量为评价指标,确定灵芝菌液体发酵最优培养基配方,分析了菌丝体和发酵液中的活性成分。结果表明,灵芝液体发酵最优配方为黄豆粉添加量1.63%,葡萄糖添加量2.33%,可溶性淀粉添加量3%,磷酸二氢钾添加量0.1%,硫酸镁添加量0.05%,VB_1添加量50 mg/L,菌丝体干质量最高达1.94 g/100 mL;发酵液中的胞外多糖质量浓度为431 mg/100 mL;菌丝体胞内多糖质量分数达15.37%,总三萜质量分数达1.36%,蛋白质质量分数为22.93%,多酚质量分数为1.91%。     

响应面法优化变种米曲霉产木聚糖酶发酵培养基

采用响应面法对木聚糖酶产生菌变种米曲霉(Aspergillus oryzae)RM-503的发酵培养基进行了优化。用Plackett-Burman法(Plackett-Burman Design,P-B)对影响变种米曲霉产木聚糖酶发酵的相关因素进行了评价。筛选有显著效应的2个因素:KH2PO4和ZnSO4.7H2O。在此基础上,采用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,利用中心旋转组合设计及响应面分析确定影响木聚糖酶产量的关键因素KH2PO4和ZnSO4.7H2O的最佳水平。经过上述优化,木聚糖酶产量比基本培养条件下提高了1.399倍,达到8.681 U/mL。     

响应面法优化绿色木霉产孢子固体发酵培养基

为探讨绿色木霉固体发酵产孢子的最佳发酵培养基。运用响应面法设计试验,筛选出主要影响因子碳酸钙、硫酸铵及氯化锰,以孢子量为响应值建立二次回归方程,并借助Design Expert 8.0.6软件进行分析数据并确定优化条件。结果表明,在温度28℃,接种量15%,料水比1:0.70的培养条件下发酵7天,孢子量为8.505×109CFU/g。通过优化,最终确定最佳发酵配方为:麸皮(过40目筛)50%,稻壳粉(过20目筛)30%,玉米粉(过80目筛)20%,硫酸铵1.08%,黄豆饼粉2.00%,玉米浆干粉2.00%,碳酸钙0.55%,氯化锰0.37%,pH 6.0～7.0。该配方所用原料廉价易得,发酵水平高,为大规模工业化生产提供保障。     

响应面法优化短杆菌素的发酵

为了提高短芽孢杆菌Bacillus Brevis(ATCC 8185)发酵液中的短杆菌素产量,采用一系列试验设计法对其发酵培养基及培养条件进行了优化。先用Plackett-Burman设计从8个因子中筛选出对短杆菌素产量有显著影响的因素,再用最陡爬坡试验确定3因素的取值范围,最后使用中央组合设计及响应面方法进一步优化。通过优化过程筛选出的影响因素取值为:酪蛋白胨10.28 g/L,NaCl 4.62 g/L和酵母浸粉11.03 g/L。在此优化培养条件下,发酵液中短杆菌素的质量浓度从优化前的265.32μg/mL提高到594.50μg/mL。     

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。     

农村信息化产品市场的经济学分析

我国现阶段的农村信息化产品市场的问题是多方因素共同作用的结果,但笔者认为农村信息化市场的主要问题在于市场的信息不对称性和外部性,也就是由此引起的市场中的企业与农户的囚徒困境、柠檬市场、价格上涨等市场困境和由于农村信息化产品市场的特殊性所带来的负外部效应。     

植物原生质体技术及其应用

简述了植物原生质体技术的产生及其应用的研究进展。     

响应面法优化胶冻样芽孢杆菌发酵条件的研究

为了优化响应面法对胶冻样芽孢杆菌的发酵条件。在单因素的基础上选择酵母膏、糖蜜以及pH为自变量,芽孢杆菌的芽孢数为响应值,根据Box-Behnken实验设计原理进行响应面法分析,确定了胶冻样芽孢杆菌发酵条件的最佳组成为：酵母膏0.53%,糖蜜2.18%,pH 7.91,在此条件下最大理论芽孢数为1.853×108个/mL。经过3次平行实验验证,实际芽孢数为1.813×108个/mL。该试验值与预测值很接近。     

响应面法优化木糖发酵产乙醇酵母发酵条件的研究

以诱变筛选的季也蒙毕赤酵母突变菌株C3-10为研究对象,对其发酵培养条件进行研究。采用响应面法研究了木糖发酵产乙醇酵母突变株不同温度、起始pH值、接种量的影响。结果表明,最佳发酵条件为:温度29℃,起始pH值5.6,接种量5%,在此优化条件下乙醇产量达到15.01%。     

天冬氨酸激酶工程菌发酵条件的响应面优化研究

对天冬氨酸激酶工程菌的生长情况及发酵的最佳条件进行了系统研究,探讨了发酵温度、发酵液pH值、摇床转速、接种量等因素对发酵的影响。在单因素试验的基础上,利用中心组合试验和响应面分析法确定了天冬氨酸激酶工程菌发酵的最佳条件为:发酵温度37℃,发酵液pH值7.5,摇床转速180 r/min,接种量2%。天冬氨酸激酶活性达到最大值201 U/mL。     

响应面法优化多粘菌素B的发酵条件

采用响应面法对多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)产多粘菌素B的发酵条件进行了优化。在单因素实验的基础上确定了对产量影响较大的三个因素为初始pH值、发酵温度和发酵时间。采用Box-Behnken实验设计进行响应面分析优化,确定了最佳发酵条件为：初始pH值6.72,温度30.64℃,发酵时间37.72h 。在此条件下进行发酵验证,实验值和模型预测值之间比较接近,有较高的吻合度,相对误差较小。多粘菌素B的产量可达到915.77mg/L,比优化前提高了33.7%。     

响应面法优化深黄被孢酶发酵生产花生四烯酸的培养条件

采用响应面法对深黄被孢霉发酵生产花生四烯酸的培养条件进行优化。在单因素试验基础上,利用DesignExpert设计了响应面试验,研究培养时间、培养温度、接种量对花生四烯酸产量的影响。结果表明,最佳的培养条件为培养温度28℃,培养时间为7 d,接种量为20%,在此条件下ARA产量为2.42 g/L,实测结果与响应面拟合所得方程的预测值符合良好。     

Bacillus malacitensis Z-5菌株合成抑菌物质培养基优化及成分鉴定

【目的】Bacillus malacitensis Z-5菌株对棉花黄萎病有显著防治效果,产生抑菌物质是其发挥防治作用的主要因素。本研究旨在优化Z-5菌株产生抑菌物质的培养基组成,分析抑菌物质的成分及其合成相关基因。【方法】由单因素试验确定最佳碳源、氮源及无机盐,利用最速上升法确定碳源、氮源以及无机盐最优含量区域,根据Box-Behnken试验设计,以发酵上清液对棉花黄萎病菌大丽轮枝菌(Verticillium dahlia Kleb.)的拮抗活性为指标,筛选Z-5菌株产生抑菌物质的最优培养基组成。利用液相色谱-质谱联用(Liquid Chromatography-Mass Spectrometer,LC-MS)法鉴定抑菌物质,并对抑菌物质合成相关基因进行检测。【结果】Z-5菌株产生抑菌物质最佳培养基组成为2.68%(质量分数,下同)玉米粉、1.45%酵母粉、0.03%K_2SO_4、0.8%Na_2HPO_4·12H_2O、0.2% NaH_2PO_4·2H_2O(pH 7.2～7.4),抑菌圈直径为1.34 cm,与预测值相近,证实该模型可靠有效。抑菌物质主要为脂肽抗生素C14表面活性素B,C14～C17伊枯草菌素A,C14、C15、C17伊枯草菌素B等。聚合酶链式反应检测结果显示,Z-5菌株基因组含有合成脂肽抗生素的基因srf AB、ituC和ituD。【结论】本研究优化了Z-5菌株产生抑菌物质的培养基组成,明确了其抑菌物质为脂肽抗生素,为利用该抑菌物质进行棉花黄萎病菌的防治提供了理论参考和物质基础。     

Optimization of the Fermentation Medium and Analysis of the Compositions of Antifungal Compounds from Bacillus malacitensis Z-5

[Objective] Bacillus malacitensis Z-5 has a significant biocontrol effect on cotton Verticillium wilt mainly through its production of antifungal substances. This study aimed to optimize the culture medium’s composition. Additionally, it aimed to identify the genes that produce the antifungal substances and determine the components of these antifungal substances. [Methods] Single factor tests were used to determine the optimal carbon and nitrogen sources, as well as the inorganic salt level. The most rapid rise method was used to determine the carbon and nitrogen sources and the inorganic salt’s optimal content area. Box–Behnken response surface methodology was applied, and the composition of the medium that produced the optimum level of antifungal substances was determined using antifungal activity as the screening index. The composition of the antifungal substances and the related genes from the Z-5 strain were identified using liquid chromatography-mass spectrometry and polymerase chain reaction, respectively. [Results] The optimal medium for the generation of antifungal substances by the Z-5 strain consisted of 2.68% (mass fraction) corn flour, 1.45% yeast powder, 0.03% K₂SO₄, 0.8% Na₂HPO₄·12H₂O, and 0.2% NaH2PO4·2H₂O at pH 7.2–7.4. The antifungal zone was 1.34 cm in diameter, which was close to the predicted value, confirming that the model was reliable and effective. Antifungal substances were mainly lipopeptide antibiotics C14 surfactin B, C14–C17 iturin A, and C14, C15, and C17 iturin B. polymerase chain reaction revealed that srfAB, ituC, and ituD occur in the Z-5 genome. [Conclusion] This study optimized the culture medium for producing antifungal substances, which are composed of lipopeptide antibiotics, from the B. malacitensis Z-5 strain. The results provide a theoretical reference and material basis for the prevention of cotton Verticillium wilt using these antifungal substances.