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。     

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。     

利用响应面法优化全蚀病生防菌YB-81的发酵条件

为了优化全蚀病生防菌株YB-81的发酵培养基及培养条件,提高其对全蚀病的抑制效果,在单因素试验的基础上,利用响应面法(Response surface methodology)对小麦全蚀病生防菌株YB-81的发酵条件进行优化。生防菌株YB-81的最优发酵条件为:时间36h,温度36℃,初始pH值8.0,转速200 r·min-1,牛肉膏+葡萄糖(1∶1)0.53%,蛋白胨0.99%,氯化钠0.20%。在此培养条件下试验,其菌落总数为18.8亿个·mL-1,较基础培养基提高了72%,对全蚀病菌抑制率达到87.2%,较优化前提高了32.5%。生防菌YB-81的最优发酵培养条件的确定,可为该菌大规模生产应用提供理论基础。     

烟草炭疽病拮抗菌分离及其发酵条件优化

为获得烟草炭疽病拮抗菌及其最适发酵条件,对烟草根际土壤和根茎叶中细菌进行分离,结合平板对峙法及液体发酵法筛选烟草炭疽病拮抗菌并鉴定,采用液体摇瓶发酵单因素试验和基于Box-Behnken设计的响应面法优化菌株发酵条件。结果表明:烟株根际土壤和根茎叶中共分离出31株对烟草炭疽病有拮抗作用的菌株,其中抑菌率>30%的菌株10株,抑菌率最高的菌株为C-4,抑菌率达72.14%,经16S rRNA序列分析初步鉴定其来自芽孢杆菌属。响应面法优化的Bacillus C-4最适发酵条件为接种量4%,初始pH 7.1,培养温度25.5℃,装液量84.5 mL,摇床转速180 r/min,培养时间48 h;经验证,在最适条件下,发酵液OD₆₀₀值为1.859,为优化前的1.62倍,抑菌率提高了8.4%。该研究为防治烟草炭疽病微生物菌剂的研制提供了备选菌种资源,同时也证明了响应面法用于优化烟草病害拮抗菌发酵条件的可行性。     

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。     

烟草青枯病拮抗真菌烟曲霉发酵条件的优化

烟曲霉(Aspergillus fumigatus)对烟草青枯病菌(Ralstonia solanacearum)有稳定的拮抗作用,在验证其发酵液对烟苗生长无害的前提下,利用四因素(发酵温度、发酵时间、接种量、装液量)三水平三重复正交试验,测定该真菌的最佳发酵条件.结果表明,烟曲霉的最佳发酵条件为:发酵温度28℃、发醇...     

黑曲霉固态发酵产酸性磷酸酯酶的工艺研究

为探讨黑曲霉固态发酵酸性磷酸酯酶(ACP)的产酶条件,首次采用固态培养的方法,在对黑曲霉3350产酸性磷酸酯酶的培养基组成和培养条件单因素研究的基础上,设计了Plackett-Burman试验选取了3个主要影响因素,并进行响应面分析.结果表明,黑曲霉3350产酸性磷酸酯酶的最适培养基和发酵条件为:麸皮8.0 g,蔗糖2.0 g,豆饼粉1.11 g,水13.9 ml,土温-801.0ml/kg,NH4NO320g/kg,KH2PO42.5g/kg,自然pH值;32℃固体静置培养120h,期间翻曲2～3次.在该条件下菌株最高产酶活性为154IU/g干曲,比优化前产酶提高88%,与液态发酵周期(9d)相比缩短了44%.     

响应面法优化黑曲霉发酵产葡萄糖酸的研究

[目的]建立黑曲霉发酵产葡萄糖酸的理论预测模型,降低葡萄糖酸的生产成本。[方法]采用响应面法研究pH值、温度、发酵罐转速和葡萄糖浓度及其交互作用对葡萄糖转化为葡萄糖酸的影响。根据影响因素与响应值之间的回归方程得最佳发酵条件。[结果]pH值、温度、转速和初始葡萄糖浓度对响应值的影响显著。失拟项的p值为0.052 374,回归方程的R2为95.50%。模型验证结果表明,模型预测值和实测值吻合极好。在最佳条件(pH值6.0,温度30.7℃,转速267 r/min初始葡萄糖浓度125.2 g/L)下,响应值最大(0.947 38),黑曲霉发酵试验数据稳定,且葡萄糖转化率比原始条件(pH值6.0,温度30℃,转速240 r/min,初始葡萄糖浓度100 g/L)下的高,平均可达93%。[结论]在最佳发酵条件下,实际试验值与模型预测值基本一致,预测模型能较好地反映实际情况。     

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。     

片烟黑曲霉菌株产纤维素酶的条件优化及酶的分离纯化

为降低烟叶燃吸的刺激味、改善口感、增加香气、提高烟叶品质,从烟叶表面筛选到一株产纤维素酶活性较高的黑曲霉,应用Plackett Burman试验确定4种显著因子,RSM法对4种显著因子进行了优化和分析,并对酶蛋白的分离纯化作了初步研究。结果显示：发酵产酶的最适碳源为玉米芯,氮源为NH4NO3,当玉米芯用量为13.4%,NH4NO3为0.4%,温度为30.4℃,pH为5.6时产酶比活力最高,可达40.02 U·mL-1。纤维素酶酶蛋白的硫酸铵盐析最佳饱和度为60%,经Sephadex G100凝胶柱层析纯化后的比活力提高了3.5倍,回收率为32.6%,达到较高水平。     

荠菜提取液对烟草青枯病菌的抑制作用

采用无菌水、乙酸乙酯、无水乙醇、石油醚、丙酮、甲醇浸提荠菜干粉,通过室内毒力试验,分别考察荠菜提取液对烟草青枯病菌的抑制作用,结果仅有乙酸乙酯和无菌水荠菜提取液对烟草青枯病菌有抑菌活性,乙酸乙酯提取液抑菌率最高,为63.9%,无菌水提取液抑菌率为28.9%。通过透射电镜、麦法兰分度计比浊法、蒽酮比色法、考马斯亮蓝法分别考察荠菜无菌水和乙酸乙酯提取液对烟草青枯病菌形态、生长曲线、糖利用率及蛋白质含量的影响。电镜观察表明,经荠菜无菌水和乙酸乙酯提取液处理的烟草青枯病菌细胞膜和细胞壁的结构发生变化,菌体裂解。荠菜乙酸乙酯和水提取液能使烟草青枯病菌对数期滞后,糖利用能力降低,蛋白质含量增高。     

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。     

黑曲霉突变株GL1固态发酵木薯渣的研究

以黑曲霉GL为出发菌株,经紫外诱变,筛选到纤维素降解效率高的菌株GL1。用Plackett-Burman试验及响应面试验方法研究该菌株固态发酵木薯渣的条件,结果表明,最佳发酵条件是:初始pH7.5、发酵温度35℃、培养基初始含水量4mL/g。在此发酵条件下,该菌株产还原糖量为435.7mg/g;纤维素降解率为45.21%。     

烟草青枯病菌生防菌的筛选和鉴定

采用纸碟片法筛选到4株对烟草青枯病菌(Ralstonia solanacearum)有抑菌作用的生防菌C2c、C1a、Tsb和Ch1b,抑菌圈直径分别为51.50、25.95、24.40 mm和20.05 mm。通过16S r DNA序列分析,C2c、C1a和Tsb为多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa),Ch1b为成团泛菌(Pantoea agglomerans)。这4株生防菌对烟草赤星病菌(Alternaria alternate)、烟草根黑腐病菌(Thielaviopsis basicola)、棉花枯萎病菌(Fusarium oxysporum)、苹果霉心病菌(Trichothecium roseum)等病原真菌也有较好的抑制作用。     

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.