一株纤维素酶产生菌的产酶条件优化

为了提高黑曲霉菌No.Q9(Aspergillus niger)的纤维素酶活力,应用于纤维素资源的降解研究。利用单因素实验和正交实验筛选碳氮源,优化培养基主要成分和发酵条件。结果表明菌株Q9的最适碳源为麦秸粉与麦麸,最适氮源为硫酸铵;最适培养基为：麦秸粉2%,麦麸1.5%,硫酸铵1.2%,pH 5.5;最适发酵条件为：接种量5%,培养温度30℃,摇床转速170 r/min,发酵时间3天。以上述条件发酵,菌株Q9的羧甲基纤维素酶活力达到165.21 U/mL,比优化前的123.79 U/mL提高了33.46%。菌株Q9的羧甲基纤维素酶活力较高,可以通过诱变等实验手段来进一步提高其酶活力。     

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。     

米糠发酵制备阿魏酰低聚糖研究

以米糠为原料,利用香菇菌块液体发酵法制备阿魏酰低聚糖(FOs),测定发酵过程中淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶和木聚糖酶的活性,并对发酵制备工艺进行优化。结果表明:米糠经过香菇发酵6 d后,发酵液中淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶活性均达到最高,分别为0.519 U/mL、35.150 mU/mL和0.137 U/mL,木聚糖酶发酵8 d后酶活性最高,为156.84 mU/mL;以发酵时间、发酵温度、pH、接种量作为试验因素,发酵液中的FOs作为考察指标,进行L9(34)正交试验,结果表明,4个因素对米糠发酵液中FOs含量的影响顺序为:发酵时间接种量pH发酵温度;米糠发酵制备阿魏酰低聚糖工艺最优组合为:发酵时间10 d、发酵温度是25℃、pH为7、接种量为11%,在此条件下,米糠发酵液中FOs含量为0.86 mmol/L。     

富硒酿酒酵母的选育及优化培养

选育高富硒酵母菌株,优化发酵培养条件,以提高酵母生物富集、转化有机硒的能力,为富硒农牧业生产提供一种安全的有机硒源。通过紫外线诱变、抗性筛选试验,获得富硒能力强的酵母菌株,采用单因素及正交试验设计,优化培养基及发酵培养条件。研究结果表明：试验分离筛选得到一株可抗亚硒酸钠5 mg/mL、抗乙硫氨酸10 mg/kg的双抗菌株,经鉴定为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。最佳发酵配方以葡萄糖、蛋白胨、酵母膏为主,添加少量无机盐。确定最优培养条件起始pH 4.0,装液量50 mL/500 mL,摇床转速160 r/min,种子液接种量为10% (V/V),30℃培养28 h,在最优发酵培养条件下菌株富硒能力可达26.75 mg/g干菌体。     

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%。     

草本纤维生物提取菌株分泌的关键酶研究

为研究草本纤维生物提取菌株分泌的关键酶种类和特性,采用经典的DNS法对草本纤维生物提取菌株分泌的果胶酶、甘露聚糖酶和木聚糖酶进行系统分析。结果表明,6 个草本纤维非纤维素降解菌株均能同步产果胶酶、甘露聚糖酶和木聚糖酶;在培养的第9~11 h,菌株CBXW-3 分泌的果胶酶活力最高达123 IU/mL,其次为菌株CBXW-1 的果胶酶活力105 IU/mL;菌株CBXW-4 的甘露聚糖酶活力最高达214.2 IU/mL,其次为菌株CBXW-1 的甘露聚糖酶活力162.1 IU/mL;菌株CBXW-4 的木聚糖酶活力最高为111.4 IU/mL,其次为菌株CBXW-6 的木聚糖酶活力87.6 IU/mL。由此得出,6 个目标菌株分泌的草本纤维非纤维素降解酶系种类丰富,酶活力高,可为阐明草本纤维生物提取机理和开发微生物资源的应用价值提供科学依据。     

雪花梨废弃物转化乙醇的工艺研究

为掌握雪花梨废弃物发酵工艺条件,在单因素试验的基础上,运用正交试验设计方法对雪花梨废弃物带渣发酵工艺进行了研究和优化。结果表明,雪花梨废弃物最佳发酵工艺条件为(NH_4)_2SO_4添加量1.5 g/L,发酵温度28℃,初始pH值5.5,接种量为8%,酒精度达6.3%(V/V)。     

一株产低温果胶酶菌株的发酵培养基优化研究

研究了发酵培养基组成对菌株产酶的影响。通过正交试验优化得出菌株产酶的最佳发酵培养基组成为:橘皮粉2.0g,葡萄糖1.5g,蛋白胨0.5g,酵母膏0.5g,CaCl20.1g,SDS0.4g,K2HPO40.2g,KH2PO40.05g,蒸馏水100mL,pH值为5.6。     

深黄被孢霉发酵生产γ-亚麻酸优化培养条件研究

采用改造后深黄被孢霉YZ-124菌株发酵生产γ-亚麻酸。通过单因素试验,确定发酵温度、发酵时间、装液量和接种量的适用范围,再利用正交试验进行工艺优化,确定最佳的发酵培养条件。结果表明,最佳的培养条件为发酵温度为28℃,发酵时间7 d,装液量50 mL,接种量8%,在此条件下产品中γ-亚麻酸产量达到最大值。     

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。     

枯草芽孢杆菌RSS-1菌株产生抗菌物质条件的优化

为明确枯草芽孢杆菌RSS-1菌株产生抗菌物质的最佳条件,提高其抗菌活性物质的产量,以发酵液抑制油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)活性为指标,在摇瓶条件下采用单因素和正交实验对该菌株的最适发酵培养基成分及发酵条件进行了优化。结果表明,菌株RSS-1产生抗菌物质的最佳培养基组分比例为2.0%的玉米淀粉,1.5%的蛋白胨,0.05%的MgSO_4;最佳发酵条件为培养基初始pH 6.0,培养温度为28℃,培养时间为5天,100 mL三角瓶装液量25 mL,接种量为0.1%,转速为180 r/min。优化后的枯草芽孢杆菌RSS-1菌株的无菌培养滤液对油菜菌核病菌的抑菌活性显著增强。     

Aspergillus carneus M34聚木糖酶与植酸酶同步生产的评估及聚木糖酶最适化生产

半纤维素为自然界中仅次于纤维素的木质纤维素,而聚木糖为农业废弃物中最主要的半纤维素成分,与聚木糖降解有关的酵素总称为聚木糖酶群(xylanolyticenzymes)(Collinsetal.,2005)。植酸(phyticacid)广泛存在于自然界中,植物中的含磷化合物多以此形式存在(Cosgrove,1966),植酸酶(phytase)能将植酸分解成肌醇、肌醇磷酸及无机磷。利用培养条件探讨了同步提升聚木糖酶(xylanase)与植酸酶(phytase)活性的可行性,并以茭白笋壳中获得的半纤维素为碳源,利用反应曲面法进行聚木糖酶的最适化生产。以期了解AspergilluscarneusM34之聚木糖酶与植酸酶2种酵素的生产关系,并对农业废弃物的再利用有所贡献。依据磷源、碳源与实验设计之结果,显示聚木糖酶及植酸酶,在因子种类的选择以及阶层的调整时,无法由同一个因子的改变而达到活性同步提升之目的。中心混成实验所得到的数学模式,平稳点的形式为鞍点,预估的聚木糖酶活性为11.66U/mL;而在聚木糖酶最适化生产上,当碳源为1.5%茭白笋壳半纤维素,氮源为0.8%酵母萃取物与0.4%氯化铵,起始pH值为7.00,于30℃培养5d后,可获得的最大酵素活性为(27.31±1.14)U/mL。     

乳杆菌产L-乳酸发酵条件的研究

通过单因子试验确定了乳杆菌L-110产L-乳酸的碳源、氮源和最适pH值,运用正交试验对摇瓶发酵条件做了初步的研究,确定了发酵培养基中影响产酸率的主要因子的配比,优化发酵培养基为(g/L):葡萄糖100,豆粉40,磷酸氢二钾2,吐温801,硫酸镁0.1,硫酸锰0.05;培养条件为:一次性添加碳酸钙50g/L,装液量为250mL瓶装50mL培养基,静置培养,温度为37℃。其摇瓶发酵L—乳酸产量可达80g/L。     

在烟草中表达的高比活性木聚糖酶XYNB

来源于橄榄绿链霉菌（Streptomyces olivaceoviridis）A1的木聚糖酶XYNB是一性质优良的高比活性木聚糖酶，已在饲料中作为添加剂应用。本研究利用携带双35S启动子和AMV增强子的表达载体，在烟草中高效表达了XYNB。转基因烟草及其子代植株基因组PCR检测证实xynB基因已整合到转基因烟草的基因组中, ELISA和SDS-PAGE以及Western blotting分析确证了xynB基因的高效表达, 木聚糖酶活性分析证实了表达酶具有正常的生物学活性。表达的XYNB约占叶片总蛋白含量的6%， 转基因烟草表现的最高酶活性约为170 IU/g鲜叶片(23 IU/mg总蛋白)。表达酶蛋白分子量为20.8 kD, 与理论分子量相当。转基因植株可以正常生长和繁殖，T₁子代植株表现了与亲代相似的酶活性，具有较好的遗传稳定性。     

抗猕猴桃细菌性溃疡病蜡样芽孢杆菌MA23培养基及发酵条件优化

蜡样芽孢杆菌MA23对猕猴桃溃疡病病原菌丁香假单胞菌猕猴桃致病变种(Pseudomonas syringae pv. actinidiae)有较好的抑制作用,优化其发酵培养基及发酵条件将为猕猴桃溃疡病的有效防治提供参考。本研究通过正交设计实验和单因素实验分别优化其发酵培养基和摇瓶发酵条件,提高摇瓶发酵的菌体量和抑菌活性。正交实验方差分析结果显示,蛋白胨、可溶性淀粉、K₂HPO₄和MgSO₄为高度显著因素,NaNO₃为显著因素,葡萄糖为不显著因素,它们对实验结果影响由大到小表现为可溶性淀粉>K₂HPO₄>蛋白胨>MgSO₄>NaNO₃>葡萄糖,综合考虑确定最优组合为A₁B₄C₄D₁E₂F₂。因此,蜡样芽孢杆菌MA23的最优培养基为葡萄糖0.8%,蛋白胨0.2%,可溶性淀粉3.5%,NaNO₃ 0.05%,K₂HPO₄ 0.2%,MgSO₄ 0.2%,CaCO₃ 0.12%,MnSO₄ 0.035%;培养基优化后,蜡样芽孢杆菌MA23发酵液的菌体量和抑菌活性分别提高了41%和37.2%。通过发酵条件优化,确定了蜡样芽孢杆菌MA23最佳发酵初始pH 6.5,最佳发酵温度为30℃,最佳接种量为8%,最佳装液量为70 mL,最佳摇床转速为180 r/min,菌体量和抑菌活性分别提高了28.2%和25.6%。通过培养基和发酵条件优化,蜡样芽孢杆菌的菌体量和抑菌活性都得到大幅提高,为其进一步应用提供了参考。     

纳豆激酶液体发酵条件的优化

利用单因素及正交试验,对纳豆枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis natto)液体发酵生产纳豆激酶(Nattokinase,NK)的培养基组成(碳氮比和离子组成)和培养条件(温度、pH值、发酵时间、接种量和装液量等)对产酶量的影响进行了研究。结果表明,最佳发酵培养基组成及发酵条件分别为:可溶性淀粉2.0%,大豆蛋白胨1.5%,Na2HPO4·12H2O0.4%,KH2PO40.2%,MgSO4·7H2O0.075%,CaCl20.01%,培养温度37℃,pH值7.0,发酵时间24h,转速180r/min,种龄16h,接种量3%,装液量25mL/250mL。在优化发酵条件基础上,进行了5,20L发酵工艺放大的初步研究,在此条件下,摇瓶,5L罐和20L罐发酵酶活最高分别达到915,1086,946IU/mL。     

米曲霉HDF-7固定化菌体发酵产蛋白酶条件的优化

为了在工业化生产豆酱的过程中,缩短发酵周期,提高原料利用率,并降低生产成本,保证产品质量,利用从传统豆酱中分离得到的米曲霉(Aspergilleas oryzae)HDF-7作为出发菌株,经过海藻酸钠包埋法固定后,对其最佳固定化菌球的发酵产蛋白酶条件进行了优化。结果表明,固定化菌球以3%的接种量接入到中性蛋白酶发酵培养液中增殖至168 h后,其蛋白酶酶活力最高,为18.49±0.65 U/mL,利用该增殖菌球单批次发酵到24 h时,其蛋白酶活力表现最高。并可以重复分批发酵7次而蛋白酶活力保持不变。本研究通过固定化米曲霉(Aspergilleas oryzae)HDF-7菌体并优化其发酵生产蛋白酶的条件,可以缩短发酵时间,提高菌体的利用效率,并保持酶活稳定。该研究为蛋白酶的规模化生产提供了试验基础。     

大曲中高产糖化酶菌株的筛选及产酶条件优化

为了获得高产糖化酶的菌株并用于强化大曲的生产,以张弓老酒大曲为试材,通过透明圈法进行初筛以及测酶活法进行复筛,从中筛选了一株高产糖化酶的菌株WD11,其初始酶活为101 U/mL,然后通过16S rDNA序列同源性分析可以初步将该菌株归于芽孢杆菌属。在此基础上,又对其进行生理生化特性研究分析,结果表明甲基红试验、V.P试验、硝酸盐及鸟氨酸反应显阳性,赖氨酸呈阴性,故可以确定菌株WD11为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。后采用正交试验法进行了产酶条件优化,结果表明：在固体发酵培养基上,当以高粱面为最适碳源（质量分数2%）,以蛋白胨为最适氮源（质量分数4%）,接种量为6%时,其糖化酶活可达160 U/mL,是初始酶活的1.6倍,预期可以提高白酒的出酒率。