响应面法优化德氏乳杆菌保加利亚亚种NCFB2772发酵生产胞外多糖的培养条件优化

在单因素试验的基础上,采用响应面分析法,优化初始pH值、接种量、发酵温度3个主要培养条件对德氏乳杆菌保加利砸亚种NCFB2772（Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus NCFB2772, L.b NCFB2772）高产乳酸菌胞外多糖（extracellular polysaccharides, EPS）的影响。结果表明,初始pH6．5、接种量4．5％、发酵温度42℃、L．bNCFB2772合成EPS的量达到最大（907．8mg／L）。各因素对响应值的影响可用回归方程Y=-287．08＋39．83C1＋11．44C2＋18．54C3表示。     

1株产绿原酸菌株的诱变选育及发酵条件优化

试验旨在利用随机诱变技术选育出高产绿原酸(CGA)菌株,并通过优化发酵条件进一步提高CGA的产量。以烟草肠杆菌(Enterobacter tabaci)N22为试验菌株,利用常压室温等离子体(ARTP)和紫外复合诱变获得高产CGA的菌株,通过单因素与响应面结合的方法对发酵条件进行优化。结果显示,经ARTP和紫外复合诱变处理获得了一株遗传稳定、CGA产量高的菌株AU-34,产量为4.7 mg/L,为野生型菌株的2.8倍。最优培养基成分为玉米浆124 g/L、果糖31.06 g/L、MnSO₄ 0.1 g/L、L-Tyr 1 g/L、VB₁ 3 mg/L、CaCO₃ 3 g/L、Tween-800.05%,此条件下CGA产量达102.55 mg/L,约为未优化前的22倍。研究表明,试验结果为工业化发酵生产CGA提供了潜在的菌种资源。     

戊糖乳杆菌胞外多糖合成条件的优化及其在发酵乳中的应用

优化了两株戊糖乳杆菌菌株Ind-1和Ind-3产生胞外多糖(EPS)的培养条件,探讨了产EPS菌株在发酵乳中的保水能力.结果表明,在MRS基础培养基上,选用葡萄糖+乳糖(1:1)作为碳源,添加量4%;胰蛋白胨+大豆蛋白栋(1:1)作为氮源,添加量2%;初始pH值6.0,30 ℃下培养16 h,菌株Ind-1的EPS合成量达346.86 mg/L.选用葡萄糖+麦芽糖(1:1)作为碳源,添加量4%;选用胰蛋白胨+大豆蛋白栋(1:1)作为氮源,添加量4%;初始pH值7.0,37℃下培养24 h,Ind-3菌株EPS产量达315.86 mg/L.添加菌株Ind-1和Ind-3到发酵乳中能在一定程度上减少乳清的析出量.     

桑树内生真菌Macrophomina phaseolina MOD-1产油脂培养基及摇瓶发酵条件的优化试验

从健康桑树根系中分离筛选得到一株内生产油脂真菌——菜豆壳球孢菌MOD-1(Macrophomina phaseolina,MOD-1)。结合均匀设计和单因子筛选法得到该菌株产油脂发酵培养基最优配方为:可溶性淀粉105 g/L,蛋白胨1.1 g/L,磷酸二氢钾1.5 g/L,硫酸铵0.3 g/L,硫酸镁0.32 g/L,氯化锰4.9 nmol/L。在此基础上优化该菌株产油脂的摇瓶发酵条件为:发酵液初始pH7.0,发酵温度26℃,摇瓶转速190 r/min,装液量100 mL。在优化后的培养基组分及摇瓶发酵条件下培养6 d,菌体生长量(干质量)高达41.852 g/L,油脂产量达到25.511 g/L。利用气相色谱-质谱法分别测定菌株在优化后的培养基或发酵条件下产生油脂的脂肪酸组成,前一种条件下检测出9种脂肪酸成分,其中单不饱和脂肪酸含量为67.92%;后一种条件下检测出7种脂肪酸成分,其中单不饱和脂肪酸含量为74.32%。结果表明,在优化培养基及摇瓶发酵条件下,MOD-1菌株的油脂产量增高,组成简单,易于纯化,且单不饱和脂肪酸含量较高。     

高产苯乳酸菌株的筛选及发酵条件的优化

苯乳酸既可以延长饲料保质期又可以提高畜禽生产性能,但目前生物工业化生成苯乳酸的产量很低。为找到高产的菌株,本试验从泡菜中筛选出一株高产苯乳酸菌株,经16S rDNA测序确定该株为乳酸菌属植物乳杆菌。通过单因素试验与正交试验优化其发酵条件,由响应面试验确定外源添加物与温度之间的最佳方案,得到苯乳酸高产方案。结果表明：正交试验和响应面试验确定葡萄糖添加量为25 g/L、玉米浆添加量为5 g/L、接种量为100μL菌液、发酵时间为72 h、苯丙氨酸添加量为8 g/L、柠檬酸添加量为5 g/L、反应温度为33℃时苯乳酸的表达量达到374.26 mg/L,优于未优化前38.97 mg/L的产量。在优化后的植物乳杆菌可以高产苯乳酸,解决原始株表达量低的问题。     

植物乳杆菌PA01胞外多糖合成条件的优化

旨在通过优化合成条件来提高植物乳杆菌PA01(Lactobacillus plantarum PA01)胞外多糖产量,为乳酸菌胞外多糖的应用与开发提供基础。该试验通过单因素和响应面法优化植物乳杆菌PA01合成胞外多糖培养基成分及发酵条件。结果表明：优化后获得最佳培养基组成及发酵条件为：大豆蛋白胨19 g/L,葡萄糖15 g/L,发酵温度34℃,培养时间36 h,培养基初始pH 6.6,接种量3%。在此条件下,植物乳杆菌PA01胞外多糖的产量理论上可以达到261.56 mg/L,较优化前提高了约1倍。     

响应面-主成分分析法优化副干酪乳杆菌发酵培养基

为提高副干酪乳杆菌发酵液中的乳酸菌数、γ-氨基丁酸(GABA)产量和乳酸产量,本试验采用单因素法、响应面法和主成分分析法对其发酵培养基成分进行了筛选和优化。结果表明：副干酪乳杆菌发酵培养基的最佳配方为：葡萄糖30 g/L,酵母粉50 g/L,L-谷氨酸钠15 g/L,硫酸锰0.18 g/L,乙酸钠5 g/L,磷酸氢二钾2 g/L,柠檬酸氢二铵2 g/L,吐温-80 1 mL/L。该条件下,副干酪乳杆菌发酵液中的乳酸菌数为5.34×10⁹CFU/mL,GABA产量为576μg/mL,乳酸产量为12.32 mg/mL,得到的规范化综合得分为0.9016,与理论规范化综合得分0.9247接近,表明响应面结合主成分分析法对副干酪乳杆菌发酵培养基的优化具有良好的效果。     

ε-聚赖氨酸生产菌白色链霉菌UN2-71生理特性及其发酵条件优化

以实验室保藏的高产ε-聚赖氨酸白色链霉菌UN2-71为生产菌株,研究其生理生化特性,以此指导新的ε-聚赖氨酸产生菌筛选;同时通过对发酵培养基以及摇瓶发酵条件的优化,最终确定白色链霉菌UN2-71的最佳摇瓶装液量30mL、最佳接种量10％、最佳发酵温度30℃、菌丝生长的最佳摇床转速150r/min、最适起始发酵pH值为7.0.经优化后,白色链霉菌UN2-71的ε-聚赖氨酸产量提高至2.37g/L,较优化之前的产量1.64g/L提高了44.5％.     

解淀粉芽胞杆菌固态发酵当归培养基的研究

为筛选和优化解淀粉芽胞杆菌固态发酵当归培养基,以当归多糖含量为指标,采用单因素试验对当归固态发酵培养基成分筛选,采用响应面分析试验对培养基组分进行优化。结果显示,在所筛选成分中,最适宜菌株发酵的固态培养基成分为当归、黄豆粉、碳酸钙和水。优化的固态发酵培养基各组分含量分别为:当归320.914 g/L、黄豆粉109.918 g/L、碳酸钙1.532 g/L、水544.159 mL/L,37℃发酵培养72 h,固态发酵物中的多糖质量分数达24.91 mg/g。结果表明,优化的当归固态发酵培养基适宜解淀粉芽胞杆菌生长,易于多糖的释放,所筛选的发酵培养基原材料符合固态发酵产业化生产条件要求。     

产纤维素酶地衣芽孢杆菌的诱变选育及其产酶条件优化

为提高产纤维素酶地衣芽孢杆菌(Bacillus lincheniformis)的产酶能力,本试验以前期分离的产纤维素酶地衣芽孢杆菌LY02作为出发菌株,通过紫外线对该菌株进行了诱变选育,筛选高产纤维素酶的突变株,并分别对其接种量、培养温度、培养时间、培养基初始pH和金属离子等产酶条件进行了优化。结果显示,经诱变选育后突变菌株的纤维素酶活力较出发菌株提高了34.31%。其最佳产酶培养条件为:接种量1.5%,培养温度37℃,培养时间24 h,培养基初始pH 5.0,K⁺和Ba²⁺对纤维素酶的产生有激活作用。本研究为进一步将高产纤维素酶的突变株开发为生产菌株提供了基础条件。     

重组大肠杆菌DH5α-pCAGGoptiHA5培养基优化及高密度培养

为提高重组质粒的生产效率,利用响应面分析中的Plackett-Burman试验设计、最陡爬坡试验和Box-Behnken试验,对影响该工程菌质粒表达的培养基组分进行筛选和优化,以确定该工程菌的最佳培养基组分。结果显示:蔗糖、硫酸铵分别为最佳碳源、无机氮源;酵母浸粉、蔗糖和(NH4)2SO4最佳质量浓度分别为7.50,17.50,7.50g/L。在相同培养条件下,优化后培养基质粒产量是LB培养基质粒产量2倍。使用100L反应器高密度培养时利用优化的培养基发酵培养重组大肠杆菌,质粒质量浓度达到115.25mg/L,比优化前提高88.52%,质粒各项指标稳定,免疫原性优良。此试验数据为规模化生产提供参考数据。     

用脱脂蚕蛹水解物作氮源培养裂殖壶菌生产DHA的发酵工艺及动力学研究

二十二碳六烯酸(DHA)是人体生长发育所必需的一种多不饱和脂肪酸,裂殖壶菌(Schizochytrium limacinum)因高产富含DHA的油脂而被用于人工发酵生产DHA。为了降低DHA的生产成本,以脱脂蚕蛹水解物作为裂殖壶菌SR21菌株发酵培养基的唯一氮源,并对发酵工艺条件进行优化。以3 L发酵罐培养裂殖壶菌SR21菌株,当脱脂蚕蛹水解物用量为20 g/L、培养温度为26℃、初始p H为6.0、海水晶质量浓度为40 g/L和溶氧量为20%时,菌株发酵培养120 h获得的生物量为39.27g/L,油脂产量22.44 g/L,其中DHA生产效率为62.63 mg/(L·h)。与使用商品化酵母浸粉为培养基氮源相比,以脱脂蚕蛹水解物为氮源培养裂殖壶菌SR21菌株所产油脂的脂肪酸组成保持不变,且DHA产量高达7.52 g/L。利用Logistic模型和LuedekingPiret模型(R~20.99)成功拟合了裂殖壶菌在脱脂蚕蛹水解物作氮源的培养基中生长的动态过程,为后续分批补料培养提供了依据。研究结果表明,脱脂蚕蛹水解物适合作为有机氮源用于培养裂殖壶菌类微藻发酵生产DHA等高附加值油脂。     

乳酸片球菌ZPA017发酵合成γ-氨基丁酸的条件优化

为提高乳酸片球菌ZPA017的γ-氨基丁酸(GABA)产量,本试验通过单因素筛选和响应面法,对其发酵培养基和培养条件进行了优化。结果表明:乳酸片球菌ZPA017产GABA的最佳培养基配方为:D-果糖18g/L、大豆蛋白胨40g/L、乙酸钠3g/L、磷酸氢二钾1.37g/L、柠檬酸氢二铵2g/L、硫酸镁0.63g/L、硫酸锰0.29g/L、吐温-801mL/L。在此基础上,采用单因素筛选的方法,优化得到乳酸片球菌ZPA017产GABA的最佳发酵条件为:温度37℃、初始pH6.5、接种比例1%、发酵时间30h。乳酸片球菌ZPA017在最佳培养基和发酵条件下培养,发酵液中γ-氨基丁酸的含量达1.036g/L,是优化前产量的3.77倍。     

羽毛降解菌的筛选及其降解特性研究

本试验旨在从实验室保藏菌株中筛选出可用于羽毛降解的菌株并优化其培养条件,应用于羽毛的生物降解。以酪蛋白培养基进行菌株初筛,以羽毛为唯一有机营养源制作的羽毛培养基进行菌株复筛;通过细菌形态学观察和16S rDNA序列测定进行菌株鉴定,并对所筛菌株在羽毛培养基中的培养条件进行优化研究。结果表明：1)通过酪蛋白培养基筛选出8株能产生降解圈且透明度高的菌株。2)通过单根羽毛培养基和羽毛降解液指标测定联合方法筛选出1株可3 d降解羽毛、产可溶性蛋白的菌株NLG1。3)经鉴定并命名为贝莱斯芽孢杆菌NLG1(Bacillus velezensis NLG1)。4)菌株NLG1培养优化条件为羽毛底物浓度2.5%(m/v),初始pH 10,接种活菌数109CFU/mL,温度27℃,外加碳源为可溶性淀粉,发酵时间3 d。5)优化条件下降解羽毛,测得发酵液中可溶性蛋白含量为(32.76±0.07)μg/mL,水解氨基酸总量由27.41 mg/g提升到112.18 mg/g,测得游离氨基酸及衍生物的种类由25种增加至31种(增加的氨基酸为胱氨酸、苯丙氨酸、天冬酰胺、α-氨基丁酸、β-氨基异丁酸、β-丙氨酸),...     

液体发酵技术培养桑黄的工艺条件优化试验

以桑黄菌丝体生物量为检测指标,通过单因素筛选及正交试验对桑黄高产的液体培养工艺进行了优化。研究结果显示:桑黄最佳液体培养基配方:玉米粉30g/L,马铃薯300g/L,KH2PO40.5g/L,丝氨酸1.0g/L;最佳培养条件:在起始pH值6.0、摇床转速130r/min、培养温度27℃条件下,将培养3d的液体母种以15%的接种量,接种到装有100mL液体培养基的250mL三角瓶中,培养6d;在此条件下培养桑黄生物量最高,可达16.687mg/mL,比优化前提高了80.6%,经统计学分析,差异极显著(P0.01)。     

牛源性蛋氨酸生产菌的分离筛选及发酵条件优化

为了从奶牛瘤胃中筛选出高产蛋氨酸微生物,无菌采集10份成年奶牛瘤胃内容物样本,经分离筛选得到18株菌株,将这些菌株进行分离纯化培养,并利用HPLC法检测各菌株发酵液中蛋氨酸的含量,最终筛选出1株蛋氨酸含量较高的菌株。经过形态观察和16S rDNA序列分析,该菌株与甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)之间的同源性为100%。利用单因素试验确定了摇瓶发酵的最优条件:葡萄糖15%,硫酸铵3.5%,玉米浆2.5%,磷酸氢二钾1.5%,发酵时间为72 h,装液量为50 mL/500 mL。在最优条件下进行发酵试验,蛋氨酸产量提高到平均2.40 g/L,较发酵优化前产量提高了175.86%。     

产胞外多糖乳酸菌筛选及胞外多糖提取方法

从实验室保存及市售泡菜和发酵乳中分离的乳酸菌中进行筛选,通过黏度和EPS产量的测定,筛选出一株高产EPS的乳酸菌,为实验室保存菌株干酪乳杆菌,黏度为354.04mPa·s,产量为731.58mg/L。EPS提取过程中,比较了Sevag法和三氯乙酸法两种除蛋白方法,8%三氯乙酸除蛋白的方法效果最好。     

一株枯草芽孢杆菌的鉴定及液体发酵工艺优化

从鸡肠道筛选出一株菌,命名为DY032,经16S r DNA分子鉴定和系统发育分析,该菌种为枯草芽孢杆菌。在摇瓶发酵条件下,采用单因素试验,对菌株DY032的培养基配方进行优化,确定了影响发酵液菌体数和芽孢数的5个因素,分别为淀粉、鱼粉、豆饼粉、MnSO_4·H_2O和CaCO_3,其适宜浓度分别为20、10、10、0.05、0.05 g/L,进一步通过L_(16)(4~5)正交试验确定以上5因素的最佳配比。为放大培养,在最优培养基基础上,利用10 L发酵罐,采用L_9(3~4)正交试验设计,以芽孢数为指标,对菌株DY032的培养温度、pH值、搅拌转速、通气量4个条件进行优化。结果表明:菌株DY032培养基最优配方为:淀粉16 g/L,鱼粉10 g/L,豆饼粉10 g/L,Mn SO4·H2O 0.05 g/L,Ca CO30.03 g/L。最优发酵罐培养条件为:培养温度37℃,pH值6.5,转速200 r/min,通气量5 L/min,最终芽孢数可达51.95×108cfu/m L。     

响应面法优化贝莱斯芽孢杆菌P9菌株生孢培养基及条件的研究北大核心

研究旨在优化贝莱斯芽孢杆菌P9菌株的生孢培养基及条件。试验以贝莱斯芽孢杆菌P9的菌体浓度和生孢率为指标,通过单因素结合响应面试验对生孢培养基成分进行优化。结果显示,最佳生孢培养基成分为葡萄糖2.0 g/L、牛肉膏4.0 g/L、酵母浸粉4.0 g/L,MgCl_(2)8.0 g/L、KH_(2)PO_(4)6.0 g/L、NaCl 0.01 g/L、1 mol/L的CaCl_(2)6 mL、1 mol/L的MnCl_(2)6 mL,此条件下贝莱斯芽孢杆菌P9的生孢率可达95.37%。研究表明,此方法可为贝莱斯芽孢杆菌在动物饲料生产中应用提供一定的试验基础。     

除臭微生物7NC培养基和培养条件的优化

针对除臭微生物7NC的应用,采用单因素试验和正交试验的方法对菌株7NC进行了培养基以及培养基组分的筛选。结果表明,7NC较理想的培养基为营养肉汤培养基:蛋白胨10 g/L,氯化钠8 g/L,葡萄糖1 g/L,PH 7.5,酵母粉3 g/L,最适条件为温度37℃,摇床培养(130 r/min),接种量为3%。试验结果为7NC的大规模生产提供了参数,提高了产量。