聚谷氨酸液态发酵条件优化

[目的]对一株产聚谷氨酸(γ-PGA)的枯草芽孢杆菌N-2的液态发酵培养基以及发酵条件进行优化。[方法]采用单因素试验和响应面分析法结合的方法,对枯草芽孢杆菌N-2的液态发酵培养基以及发酵条件进行优化。[结果]优化得到的最佳发酵培养基组分为蔗糖31.5 g/L,大豆蛋白胨4.0 g/L,L-谷氨酸44.3 g/L,KH2PO40.3 g/L,无水CaCl20.2 g/L,NaCl 3.0 g/L。优化得到的最适发酵条件为:pH 7.5,装液量30%,接种量7%,37℃发酵48 h,此时γ-PGA的产量最大可达18.7 g/L。[结论]为今后聚谷氨酸的性质研究奠定基础。     

响应面法优化土芽孢杆菌XS2产生物乳化剂的研究

[目的]采用响应面法对土芽孢杆菌XS2产生物乳化剂的发酵培养基进行优化研究。[方法]利用单因素试验确定影响土芽孢杆菌XS2产生物乳化剂的主要培养基成分,再采用响应面分析法和Design-Expert 7.0软件建立响应曲面模型,来优化土芽孢杆菌XS2产生物乳化剂的发酵培养基。[结果]葡萄糖、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾为影响土芽孢杆菌XS2产生物乳化剂的主要因素,土芽孢杆菌XS2产生物乳化剂的最佳发酵培养基为：葡萄糖68 g/L,硝酸钠2 g/L,磷酸二氢钾5.03 g/L,磷酸氢二钾1.36 g/L,硫酸镁结晶0.2 g/L,硫酸亚铁0.02 g/L,氯化钙0.01 g/L,微量元素液2 ml。在此条件下,生物乳化剂乳化活性的实测值（67.0%）与预测值（66.7%）较为接近,比优化前提高了27%。[结论]响应面法适用于土芽孢杆菌XS2产生物乳化剂发酵培养基的优化,优化结果与实际情况吻合较好。     

菌株0206产PHA的发酵条件优化

[目的]优化菌株0206产PHA株的发酵条件。[方法]以菌株0206为试验菌株,对碳源、氮源、培养基p H和培养时间进行了单因素试验和正交试验。[结果]从活性污泥中分离筛选到高产PHA的菌株0206,通过生理生化鉴定,菌株0206为芽孢杆菌属,菌株0206产PHA最优发酵条件为葡萄糖10 g/L,硫酸铵10 g/L,氯化钠2 g/L,培养基p H 7.0,培养时间48 h。[结论]优化了菌株0206产PHA的发酵条件,为PHA的发酵提供参考。     

响应面法优化枯草芽孢杆菌B91发酵培养基

[目的]采用响应面法对枯草芽孢杆菌B91的发酵培养基进行了优化,提高其发酵产物中芽孢的浓度。[方法]利用Plackett-Burman设计筛选出培养基中影响芽孢浓度的显著因子,即葡萄糖、酵母膏和Mn SO4;通过爬坡试验逼近显著因子对应最大响应值的稳定区域,并采用响应面法的中心组合试验确定各显著因子的最佳水平。[结果]优化后的培养基组成为:葡萄糖9.35 g/L,酵母膏6.93 g/L,氯化钠3 g/L,K2HPO42 g/L,Mg SO40.2 g/L,Mn SO410.16 mg/L,Ca CO30.2 g/L。菌株B91在优化后培养基中的芽孢浓度达到41.89×108cfu/ml,与优化前(24.83×108cfu/ml)相比提高了68.7%。[结论]实现了该菌株高密度培养的同时提高了芽孢形成率,为其工业化生产提供支撑。     

过氧化氢酶高产菌株EIM-70的鉴定及产酶培养基的优化

[目的]对过氧化氢酶高产菌株EIM-70进行鉴定,并对其产酶培养基进行优化。[方法]对EIM-70菌株进行形态学分析及16SrDNA序列的系统发育进化分析,以鉴定其所属菌种;在采用单因素试验确定EIM-70产过氧化氢酶的最适碳、氮源基础上,采用Plackett-Burman试验设计筛选出对产酶影响显著的因子,再利用最陡爬坡试验和响应面分析法确定最适产酶培养基配方。[结果]试验将EIM-70菌株鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subitilis);EIM-70的最适产酶培养基为:葡萄糖19.25 g/L、NaNO39.25 g/L、FeSO4.7H2O2.46×10-3g/L、MgSO4.7H2O 0.50 g/L、Na2HPO4.12H2O 9.25 g/L、KH2PO40.60 g/L、2°麦芽汁,优化后Bacillus subitilis EIM-70的液体发酵产过氧化氢酶的活力可达6 927.45 U/ml,比优化前提高1.87倍。[结论]该研究为过氧化氢酶的工业化生产奠定了基础。     

侧孢短芽孢杆菌BL-21产抗菌物质发酵条件的研究（英文）

[目的]侧孢短芽孢杆菌菌株BL-21是一株生防菌,对烟草赤星、小麦赤霉以及稻瘟病菌等多种植物病原真菌具有抑制菌丝体生长的作用。将侧孢短芽孢杆菌的培养基进行优化,可提高抗菌物质的产量。[方法]通过单因子试验对菌株BL-21产抗菌物质的条件及培养基成分进行了优化,并对指示菌进行筛选。[结果]通过试验得到最适指示菌为烟草赤星病菌,最优的培养条件为,培养基初始p H值8.0、培养温度30℃、装液量90 ml/250 ml、转速180 r/min、发酵时间48 h,并明确了以葡萄糖作为碳源,以牛肉膏作为氮源最有利于抗菌物质的产生。加入5 g/L Na Cl和0.2 g/L Mn SO4可提高抗菌物质的产量。[结论]优化的培养基更有利于抗菌物质的产生,为今后的进一步研究奠定良好的基础。     

菌糠中产纤维素酶菌株的筛选、鉴定及增殖条件响应面法优化

为了从菌糠中筛选高产纤维素酶的菌株,鉴定并优化其培养条件,利用纤维素刚果红筛选平板初筛,摇瓶复筛后得到菌株,鉴定后通过响应面法优化培养条件。结果表明,分离筛选得到的高产纤维素酶的菌株,经过形态观察、生理生化鉴定以及16S rRNA序列分析,初步鉴定为芽孢杆菌属枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),命名为S-4。采用响应面法对菌株S-4进行增殖条件的优化,得到3个显著因子,分别为葡萄糖添加量13.08 g/L,蛋白胨添加量6.52 g/L,KH_2PO_4添加量0.37 g/L。通过响应面法优化后,活菌量比初始培养提高了34.49%。     

响应面法优化促植物生长枯草芽孢杆菌CK15产芽孢条件

[目的]优化枯草芽孢杆菌CK15的发酵条件,提高其芽孢产量。[方法]通过单因素试验优化碳源种类及浓度、氮源种类及浓度、无机盐种类、装液量、摇床转速、初始p H、温度、接种量,采用Plackett-Burman试验筛选出培养基中的显著因素,再利用Box-Behnken试验确定3个因素的最佳浓度。[结果]在玉米粉10.7 g/L、豆粕粉24.4 g/L、CaCO_3 7.4 g/L、NaCl 5.0 g/L、MnSO_4　0.4 g/L、KH_2PO_4　1.0 g/L、装液量50 m L/250 m L、转速为200 r/min、初始p H 7.2、温度30℃、接种量2.0%条件下,芽孢产量达到7.4×109cfu/m L,比优化前提高了80.49%。[结论]响应面法有效提高了枯草芽孢杆菌CK15的芽孢产量。     

响应面法优化贝莱斯芽孢杆菌CY30发酵培养基的研究

为了对贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)CY30的发酵培养基进行优化以提高芽孢产量,应用Plackett-Burman设计法对影响贝莱斯芽孢杆菌CY30芽孢形成的关键因子进行筛选,通过最陡爬坡路径法确定主要影响因素的响应中心点,并进一步采用中心组合设计和响应面分析法确定最优培养基。结果表明,该菌株芽孢产量的关键影响因素为甘薯粉和酵母膏的浓度。通过响应面分析法的拟合和推算得到,甘薯粉和酵母膏浓度分别为37.35 g/L和15.29 g/L时,模型预测发酵最佳产量为91.2亿CFU/mL,验证值为97.5亿CFU/mL,预测值与验证值之间吻合较好,比优化前实际产量(63.8亿CFU/mL)提高了53%。     

枯草芽孢杆菌NTGB-178高产芽孢发酵工艺优化

[目的]优化枯草芽孢杆菌NTGB-178发酵工艺,为提高发酵液中的生物量与芽孢产量,降低该菌产品制剂生产成本提供技术支撑。[方法]采用响应面法(RSM)对NTGB-178发酵工艺进行优化。在单因素试验基础上,利用Plackett-Burman设计试验,筛选出影响NTGB-178芽孢产量的主要影响因子。利用最陡爬坡试验,确定逼近存在最大响应值的中心点。最后利用Design-Expert软件设计Box-Behnken试验,对其结果进行多元二次回归拟合,建立响应面方程,绘制响应面图,并对影响发酵产孢的主要因素及其交互作用进行响应面分析和评价,确定最优的液体发酵培养条件。[结果]麸皮、NaCl、初始pH为影响NTGB-178芽孢产量的主要因素,方程预测最优水平为:麸皮10.35 g·L~(-1),NaCl 4.41 g·L~(-1),初始pH6.07,其他条件分别为:玉米粉12.5 g·L~(-1),豆粕25.0 g·L~(-1),CaCO_31.0 g·L~(-1),MgSO_4·7H_2O 2.0 g·L~(-1),接种量4%,装液量65 m L/250 m L,培养温度36℃,摇床转速220 r·min~(-1),培养时间36 h。经验证,优化后发酵液中生物量为6.55×109CFU·m L~(-1),芽孢产量为6.16×10~9CFU·m L~(-1),芽孢产量较优化前提高了8.48倍。最后在中试培养条件下,发酵36 h后芽孢产量最高为7.33×109CFU·m L~(-1),验证了摇瓶优化条件的稳定性。[结论]采用单因素试验与响应面法相结合的方法优化发酵工艺,可显著提高NTGB-178的生物量与芽孢产量,此发酵工艺为芽孢杆菌NTGB-178工业化扩大生产奠定了基础。     

植物乳杆菌发酵培养基的优化

[目的]在成功筛选出1株有强产酸能力的植物乳杆菌的基础上,优化其发酵培养基,以提高其生物量。[方法]使用单因素试验和正交试验法对培养基的成分进行优化。[结果]优化后的发酵培养基为:蔗糖30.00 g/L,酵母浸膏50.00 g/L,无水乙酸钠5.00 g/L,磷酸氢二钾2.00 g/L,柠檬酸氢二铵2.00 g/L,硫酸镁0.58 g/L,硫酸锰0.25 g/L,吐温-80 1 m L/L,碳酸钙2.00 g/L。经优化后植物乳杆菌发酵液的OD值从5.701增长到15.021,活菌数达7.1×109cfu/m L。[结论]优化后的植物乳杆菌发酵培养基降低了生产成本,为后续工业化生产的研究提供了参考。     

混合拮抗菌防治葡萄白腐病培养基的优化

为筛选并优化用于防治葡萄白腐病的混合拮抗菌工业生长的最优培养基,试验选择复合诱变得到的枯草芽孢杆菌PT2′,与具有较高拮抗能力的广谱拮抗菌QM34混合培养,以吸光值与抑菌圈大小为标准,筛选最佳培养基;进而在确定的培养基配方中加入少量的MnS,观察其对混合菌株发酵液拮抗能力的影响。结果表明,玉米粉液体培养基对混合发酵液中的菌数和发酵液的拮抗能力均有较强的促进作用,确定其最佳配比为:玉米粉150.0 g/L,α-淀粉酶1.5 g/L,糖化酶1.1 g/L,CO(NH2)2 5.0 g/L,KH2PO4 5.0 g/L。低质量浓度MnS可以提高混合菌株的拮抗能力。     

小麦全蚀病生防芽孢杆菌的筛选与鉴定

利用菌饼对峙法从云南省的土样中分离出了234株对小麦全蚀病菌(Gaeumannomyces graminis var.tritici)有拮抗作用的细菌,其中Kc菌株使用浓度为3.3×107cfu/mL的发酵液浸泡小麦种子1 min后,盆栽试验的防效达到56.65%,略高于50%多菌灵WP(1∶100)拌种对照处理的效果。从形态和生理生化特征上可将Kc菌株鉴定为芽孢杆菌属,16S rDNA序列与菌株Bacillus amyloliquefaciens DSM7同源性达99.5%,被鉴定为解淀粉芽孢杆菌。     

杨木APMP废液的生物转化及应用

[目的]研究杨木APMP废液培养枯草芽孢杆菌SY1菌株(Bacillus subtilis)的适宜条件和转化液对番茄病原菌的拮抗作用。[方法]通过单因素实验对培养条件进行了初步优化;利用平板扩散法测定转化液对番茄病原菌的抑制作用。[结果]杨木APMP废液培养SY1菌株较适宜的条件为:pH值8.0,装液量75/250 m l,接种量5%,温度35℃;在此培养条件下SY1菌株的活芽孢数达3.96×108CFU/m l,废液COD转化率达59.52%。同时发酵液对供试的4种病原菌均有较强的抑菌作用。[结论]该研究为利用杨木APMP废液培养枯草芽孢杆菌的工业深层发酵提供了依据。     

1株益生蜡样芽孢杆菌发酵培养基优化研究

[目的]通过优化蜡样芽孢杆菌的发酵培养基,提高蜡样芽孢杆菌的生物量。[方法]在初始发酵培养基的基础上,通过单因素试验和正交试验确定蜡样芽孢杆菌发酵培养基的最适碳氮源和碳氮比。[结果]优化后的发酵培养基为:葡萄糖15.00 g/L,可溶性淀粉40.00 g/L,蛋白胨10.00 g/L,玉米浆干粉30.00 g/L,硫酸铵3.00 g/L,磷酸氢二钾5.00 g/L,磷酸二氢钠5.00 g/L,硫酸镁1.25 g/L,硫酸锰0.60 g/L,氯化钙2.00 g/L。优化后蜡样芽孢杆菌在50 L不锈钢发酵罐中的发酵液活菌数达1.6×1010cfu/m L,较优化前提高了1个数量级。[结论]优化后的蜡样芽孢杆菌发酵培养基大大提高了该菌的生物量,为工业化放大生产提供了参考。     

枯草芽孢杆菌产脂肽的发酵条件优化

[目的]优化枯草芽孢杆菌产脂肽的发酵条件,提高枯草芽孢杆菌ATCC21332脂肽产量。[方法]利用较低成本的底物对枯草芽孢杆菌ATCC21332进行发酵优化。[结果]枯草芽孢杆菌在葡萄糖浓度9 g/L、豆粕浓度40 g/L、接种量5%、装液量120 mL(500 mL容量瓶)、温度30°C、转速150 r/min、发酵时间120 h时,脂肽产量最高,为4 885.1 mg/L,比添加活性炭载体的最高产量3 600.0 mg/L增加了35.70%。通过测定发酵过程中不同时间段发酵液中氨基酸含量,发现在81 h时谷氨酸含量急剧增大,添加谷氨酸可使脂肽产量达954.0 mg/L,相比不添加谷氨酸的培养基可使脂肽产量增加近6倍。[结论]该研究为工业化生产提供新思路。     

抗金银花白粉病菌贝莱斯芽孢杆菌HC-8菌株培养基及发酵条件优化

【目的】优化抗金银花白粉病菌贝莱斯芽孢杆菌HC-8菌株的发酵培养基及发酵条件,为其快速大量生产及进行大田生物防治提供理论依据。【方法】以贝莱斯芽孢杆菌HC-8菌株为材料,采用单因素试验和正交试验,分别优化其发酵培养基及发酵条件;结合分生孢子萌发和平板对峙试验,分析优化方案下HC-8菌株对白粉病菌分生孢子萌发的抑制效果及对尖孢镰刀菌、烟草疫霉和轮状镰刀菌的拮抗活性。【结果】HC-8菌株最适基础培养基为酵母蛋白胨培养基（YSP）;最佳培养基配方为蛋白胨5.0 g/L、酵母膏25.0 g/L、麦芽糖10.0 g/L;最佳发酵条件为温度37℃、初始pH 6.0、转速180 r/min、接种量0.100%、装液量20 mL/300 mL、培养时间48 h。优化方案下,HC-8菌株对白粉病菌分生孢子萌发的抑制率为83.15%,显著高于优化前的74.65%（P<0.05,下同）;对尖孢镰刀菌、烟草疫霉和轮状镰刀菌的抑菌率分别为60.66%、59.03%和65.32%,显著高于优化前的54.31%、55.24%和59.17%。【结论】优化后的方案可提高HC-8菌株的发酵产量,并增强对尖孢镰刀菌、烟草疫霉和轮状镰刀菌的拮抗效果及对白粉病菌分生孢子萌发的抑制效果。建立的方案可用于快速、大批量发酵HC-8菌悬液。     

产D-乳酸的德氏乳杆菌保加利亚亚种发酵工艺研究

[目的]筛选适合德氏乳杆菌保加利亚亚种的生长条件。[方法]以德氏乳杆菌保加利亚亚种为出发菌株,研究该菌株在不同条件下的生长情况。[结果]德氏乳杆菌保加利亚亚种最适生长温度为42℃,最适p H为6.5,最适发酵时间为72 h;代谢生成D-乳酸的适宜发酵条件为葡萄糖添加量7%、接种量10%、装液量125 m L/250 m L,在上述条件下发酵该菌种,D-乳酸产量达37.8 g/L。[结论]试验结果为德氏乳杆菌保加利亚亚种产D-乳酸条件摸索及生产应用提供了参考。     

小麦赤霉病拮抗菌P72抗菌物质的分离纯化和性质研究

[目的]研究小麦赤霉病拮抗菌P72的抑菌活性及稳定性。[方法]将Bacillus subtilisP72接种于发酵培养液中,接种量5%,28℃摇床培养48 h后,8 000 r/min,离心10 min取菌株发酵离心所得上清液进行分离纯化、遗传稳定性、热稳定性及酸碱稳定性测定。[结果]P72菌株发酵上清液经过盐析、透析后进行DEAE-52离子交换层析,用0.5 mol/LNaCl溶液洗脱的蛋白对小麦赤霉病菌的拮抗能力最强。SDS-PAGE电泳显示具有抗菌作用的蛋白分子量约为40 kD。经过稳定性的试验测定,该抗菌物质的拮抗活性具有遗传稳定性,在60℃有较高的稳定性,无菌液对酸具有稳定性,在碱性溶液中不具有稳定性。[结论]小麦赤霉病拮抗菌P72对小麦赤霉病菌的拮抗能力较强,抗菌活性较稳定,且热稳定性较好,有广阔的开发前景。