三孢布拉霉菌发酵生产番茄红素的最佳条件的筛选

通过平行试验以番茄红素的产量为评价指标,在各影响因素合理取值范围内找到番茄红素最佳得率及其对应的最佳发酵条件。得到的最优发酵条件为最佳碳源和氮源分别为玉米粉和黄豆粉,正负菌接种比例为1∶10,发酵温度为27℃,发酵培养基pH值为7.5,发酵时间为120 h,发酵后的24 h添加发酵促进剂,发酵后的42 h添加发酵阻断剂,此条件下番茄红素的产量为1.24 g.L-1。     

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。     

基于三孢布拉霉菌番茄红素的提取工艺研究进展

番茄红素是一种天然的类胡萝卜素,具有很强的抗氧化、抗癌抑癌、提高免疫力、延缓衰老和预防心血管疾病等功效,是目前国际上功能食品成分研究的热点。微生物发酵法生产番茄红素是工业化生产的趋势,其提取方法也日趋成熟,并以连续提取番茄红素最具有工业发展前景。介绍了番茄红素的物化性质及生理功能,综述了几种以三孢布拉霉菌菌丝体为原料的提取方法。     

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。     

β-胡萝卜素发酵及提取工艺的研究

[目的]研究三孢布拉氏霉菌β-胡萝卜素发酵及其提取工艺的优化。[方法]利用三孢布拉氏霉菌发酵β-胡萝卜素,并通过分析发酵时间、干燥方法、保藏方式等因素对β-胡萝卜素含量的影响,确定β-胡萝卜素的制取工艺。[结果]试验得出,最适发酵时间为5 d,干燥方法为真空冷冻干燥机干燥法,保藏方法为下罐后较短时间内提取。按此工艺条件得到的β-胡萝卜素胞内含量为5.80%,发酵液中β-胡萝卜素含量可达到0.44 g/L。[结果]研究可为发酵法生产β-胡萝卜素及其提取工艺研究提供参考依据。     

拮抗淡紫灰链霉菌xjy的发酵条件优化

采用单因素和正交试验相结合,对笔者分离保存的生防放线菌淡紫灰链霉菌(Streptomyces lavendu-lae)xjy菌株的液体发酵培养基和培养条件进行了优化。单因子试验结果表明,碳源葡萄糖、麸皮和空白处理三者之间无显著差异;氮源为豆粕、鱼粉和黄豆粉时发酵效价明显高于空白处理和其他氮源;添加0.04%的磷酸氢二钾和0.01%的硫酸亚铁可促进发酵液活性物质的产生。正交试验得出较适合于工业生产的摇瓶培养基配方为:麸皮2%、豆粕1%、氯化钠1.5%、碳酸钙0.6%、硫酸铵1%、磷酸氢二钾0.04%、硫酸亚铁0.001%。优化后的发酵液效价提高了36%。较为适宜的发酵非营养条件为:最适温度为20~35℃、摇床转速为150 r/min、初始pH值为5.5~8.0、装料量为50 mL/250 mL。这些结果为该菌株今后的应用、抗生素的分离提纯和产业化提供了依据。     

阻断剂对三孢布拉霉菌产番茄红素的影响

为选取高效安全的阻断剂,本实验采用对比试验方法,首次选择茉莉茶茶渣、茶碱和烟酰胺三种阻断剂,研究其对三孢布拉霉(Blakeslea trispora)代谢合成番茄红素、β-胡萝卜素合成量和菌体生物量的影响,并进一步优化茶叶阻断剂促产番茄红素条件。研究结果表明:茶渣、茶碱、烟酰胺均可促进三孢布拉霉累积番茄红素。研究结果表明发酵40 h加入9 g·L~(-1)茶碱、8 g·L~(-1)茶叶、6 g·L~(-1)烟酰胺时,番茄红素的合成量分别是36.32、158.38、34.69 mg·L~(-1),β-胡萝卜素的含量分别是33.25、42.07、31.79 mg·L~(-1),菌体生物量分别是24.69、38.53、27.40 mg·L~(-1)。其中以茶渣阻断番茄红素环化成β-胡萝卜素效果最佳,对其进一步实验的茶渣最佳加入时间为48 h,最佳加入量为9 g·L~(-1)时,番茄红素生物合成量可达到205.49 mg·L~(-1)。研究结果为探索通过阻断番茄红素转化为胡萝卜素代谢路径提供了理论参考。     

芽孢杆菌L15菌株发酵培养条件的优化

芽孢杆菌L15菌株能有效降低刺参Apostichopus japonicas养殖水中的化学耗氧量(COD)和氨氮(NH+4-N)含量,促进刺参生长,为大量发酵培养L15菌株并降低培养成本,以豆粕、麦麸、玉米酒糟、棉籽粕为碳、氮源,对发酵培养L15菌株的最佳碳、氮源及其配比和最佳发酵条件(如装液量、接种量、转速等)进行了初步优化研究。结果表明:培养芽胞杆菌L15菌株的最佳碳、氮源为麦麸和豆粕,最佳添加量分别为3、2 g/L;最佳发酵培养条件为装液量1/3、接种量1%、转速160 r/min;在最佳培养基和最适培养条件下,发酵培养的L15菌株细菌数量可达1011cfu/m L,与用2216E培养基培养的L15菌株相比,在实验室条件下,对海参底泥COD的去除率虽无明显变化,但培养成本却降低了91%。研究表明,用豆泊和麦麸作为培养基培养L15菌株具有可行性,不仅细菌数量达标,且培养成本显著降低。     

芽孢杆菌L15菌株发酵培养条件的优化

芽孢杆菌L15菌株能有效降低刺参Apostichopus japonicas养殖水中的化学耗氧量(COD)和氨氮(NH+4-N)含量,促进刺参生长,为大量发酵培养L15菌株并降低培养成本,以豆粕、麦麸、玉米酒糟、棉籽粕为碳、氮源,对发酵培养L15菌株的最佳碳、氮源及其配比和最佳发酵条件(如装液量、接种量、转速等)进行了初步优化研究。结果表明:培养芽胞杆菌L15菌株的最佳碳、氮源为麦麸和豆粕,最佳添加量分别为3、2 g/L;最佳发酵培养条件为装液量1/3、接种量1%、转速160 r/min;在最佳培养基和最适培养条件下,发酵培养的L15菌株细菌数量可达1011cfu/m L,与用2216E培养基培养的L15菌株相比,在实验室条件下,对海参底泥COD的去除率虽无明显变化,但培养成本却降低了91%。研究表明,用豆泊和麦麸作为培养基培养L15菌株具有可行性,不仅细菌数量达标,且培养成本显著降低。     

雪梨干酒发酵条件的优化

[目的]探索高品质雪梨干酒的最佳发酵条件。[方法]采用正交试验设计,优化雪梨干酒发酵条件,并在此基础上,考察雪梨原汁加糖后不同初始糖浓度对发酵后酒中残糖浓度和酒精浓度的影响,以确定最佳的初始糖浓度。[结果]以雪梨原汁为原料的发酵生产雪梨干酒最佳条件为：pH值4.5,温度26℃,活性酵母接种量0.2g/L,发酵后生成的酒精浓度可达38.5g/L。加糖后雪梨汁初始糖浓度为200g/L最佳,发酵后干酒具有较高的酒精浓度和较低的残糖浓度,分别为95.0、10.2g/L。[结论]以雪梨为原料能生产出具有较高酒精度、较低残糖浓度的高品质雪梨干酒。     

超临界二氧化碳萃取三孢布拉霉中的番茄红素

[目的]介绍三孢布拉霉中番茄红素的萃取新工艺。[方法]采用超临界二氧化碳流体萃取技术萃取三孢布拉霉中的番茄红素,研究萃取时间、萃取温度、萃取压力及二氧化碳流量对萃取率的影响。[结果]过滤后的发酵液用95%乙醇预处理后萃取3 h时番茄红素的萃取率最高;萃取温度为45℃时番茄红素的萃取率最高,之后随温度升高番茄红素的萃取率下降;最佳萃取压力为45 MPa;最佳二氧化碳流量为20 L/h。[结论]超临界二氧化碳萃取三孢布拉霉中番茄红素的最佳工艺为：压力45 MPa,温度45℃,二氧化碳流量20L/h,此条件下番茄红素的得率可达76%。     

纤维素酶高产菌株的筛选及产酶条件的研究

研究了可用于降解农作物秸秆的纤维素酶高产菌的筛选方法,通过利用刚果红纤维素粉琼脂培养基以及滤纸条培养基进行初筛,然后以豆秸秆为发酵培养基进行复筛,筛选到分解纤维素能力较强的放线菌c4,并对其产酶条件进行研究。结果表明,碳源为6%豆秸粉,氮源为0.3%的硫酸铵,pH为6.0,接种量为15%,装瓶量为80 mL/250mL三角瓶,培养天数为7d时,在此培养条件下得到的酶活力最高。     

地衣芽孢杆菌发酵培养基的优化

[目的]对地衣芽孢杆菌发酵培养基进行优化,并在此基础上确定最佳培养条件,为实现其工业化生产提供参考。[方法]借鉴谷春涛等关于地衣芽孢杆菌TS-1液体培养发酵条件的研究成果,对培养基进行澄清,并运用单因素试验和4因素3水平正交试验对其培养基进行改进,对地衣芽孢杆菌发酵条件进行优化以得到其最佳温度、pH值和接种龄。[结果]4种因素对地衣芽孢杆菌发酵影响的显著性次序为：玉米浆〉豆饼粉浸汁〉蛋白胨〉葡萄糖。培养基的最佳配比为：玉米浆0．45g,蛋白胨1．50g,豆饼粉浸汁为1：15,葡萄糖1．50g。最适宜种龄为18h,接种量8％,起始pH值7．5,最佳温度37．5℃,此条件下地衣芽孢杆菌对数生长期在14～20h,发酵周期为22～24h。活菌数每单位提高近1亿个,发酵周期比经验周期缩短10h。[结论]试验得出了地衣芽胞杆菌发酵培养基的最佳配比及最佳培养条件,在此条件下培养,收获菌体量大大提高,降低了生产成本,更有利于其大规模工业化生产。     

1株巨大芽孢杆菌BM05发酵条件的优化

[目的]优化巨大芽孢杆菌BM05的发酵条件,提高其发酵活菌数。[方法]通过单因素试验筛选最佳碳、氮源,通过正交试验筛选最佳C/N比,并研究p H、发酵温度、接种量和转速对发酵的影响。[结果]碳源选用玉米淀粉和葡萄糖,氮源选择牛肉粉,初始p H 7.0,发酵温度35℃,接种量为4%,转速220 r/min为最佳发酵条件。通过发酵条件优化,发酵菌数达4.73×109cfu/m L,比原始配方提高了1.56倍。[结论]优化后的发酵条件大大提高了巨大芽孢杆菌BM05的发酵活菌数。     

D-核糖发酵条件的优化与中试

[目的]研究利用枯草芽孢杆菌的莽草酸营养缺陷型突变株发酵生产D-核糖的发酵条件。[方法]以枯草芽孢杆菌CB．sems-10为出发菌株,通过正交试验得出最佳培养基配方并利用种子罐和发酵罐对发酵条件进行了中试试验。[结果]单因素试验表明,接种量为10％时,D．核糖产率最高;发酵前期的适宜pH值约为7．2,发酵中后期的适宜pH值在偏酸性范围内;37℃下D-核糖的产率最高;摇床转速为170r／min时,D-核糖的产率最高。极差分析表明,各因素对D-核糖产率的影响依次为：酵母粉〉（NH。）,SO4〉玉米糖〉Mn-SO4〉玉米浆。最佳培养基配方为：玉米糖20％＋酵母粉0．6％＋（NH4）：SO40．5％＋MnSO40．05％,最佳pH值为7．2。枯草芽孢杆菌CB．sems-10的适应能力强,转糖率高,其平均D-核糖产率为108．6mg／L,最高达127．1mg／L。[结论]该研究为利用枯草芽孢杆菌CB．sems．10发酵生产D-核糖奠定了理论基础。     

红霉素发酵培养基的优化研究

[目的]对红色糖多孢菌产红霉素的发酵培养基进行优化。[方法]采用Design-Expert 7.0软件对发酵培养基的黄豆饼粉、淀粉、糊精和葡萄糖4个组分进行优化,再对硫酸铵、碳酸钙、玉米浆和磷酸二氢钾4个组分进行正交试验优化。[结果]最佳培养基配方为黄豆饼粉2.89%、淀粉3.025%、糊精2.04%、葡萄糖1.97%、碳酸钙0.7%、硫酸铵0.1%、玉米浆1.2%、磷酸二氢钾0.04%,优化后发酵产物中红霉素生物效价比优化前提高22.55%。[结论]得到了红霉素培养基的优化配方,使红霉素的发酵水平得到较大提高。     

同时高产甘露聚糖肽与乳酶生发酵条件的研究

[目的]探索同时高产甘露聚糖肽和乳酶生的最佳发酵条件。[方法]以甲型溶血性链球菌H1S-33号为菌株,进行液体发酵培养,在各个时间段分别取样测定活菌数及甘露聚糖肽含量,确定最佳培养条件。[结果]在液体发酵过程中,28h发酵液中甘露聚糖肽含量最高为69.2μg/ml,活菌数最多为2.38×1016个/ml。[结论]同时高产甘露聚糖肽与乳酶生发酵条件为：培养基由牛肉膏、蛋白胨、酵母膏、氯化钠组成,发酵温度37℃,最佳发酵时间28h。