雷蘑液体发酵工艺优化研究

在雷蘑液体发酵培养基优化的基础上,研究了适于雷蘑深层发酵的初始pH值、接种量、装液量、发酵温度和时间及摇床转速对菌丝生长和胞外多糖产量的影响。并通过L16(45)正交试验对发酵工艺进行了优化,结果表明:在初始pH值6.5,接种量10%,装液量100ml/500 ml,培养温度28℃,培养时间9 d,转速140 r/min的发酵条件下,所得胞外多糖量为93.61 mg/100 ml。     

雷蘑液态发酵工艺响应面法优化研究

在雷蘑(Clitocybegigantean)AS5.105液态发酵培养基优化的基础上,采用Plackett-Burman设计(Plackett-BurmanDesign,P-B)对影响雷蘑发酵胞外多糖的内在和外在因素进行了筛选,所选取的6个相关因素为:初始pH,培养温度,发酵时间,装液量,接种量,床转速。在此基础上,再采用响应曲面法(ResponseSurfaceMethodology,RSM)对影响雷蘑发酵胞外多糖的关键影响因素培养温度,发酵时间和装液量的最佳水平范围作了进一步的研究与探讨,通过对二次多项回归方程求解得知,在上述自变量分别为培养温度27.05℃、发酵时间6.92d和装液量93.90ml时,胞外多糖产量的最大预测值为103.58mg/100ml。     

姬松茸液体深层发酵培养条件的研究

以姬松茸深层发酵菌丝体中的主要活性物质粗多糖的产量为评价指标,对姬松茸液体深层发酵培养的条件进行了研究,分别考察了碳源、氮源、碳源配比、氮源配比、微量元素、装液量、培养温度、pH值、培养时间对姬松茸液体深层发酵的影响.结果表明,在消前pH自然、500 mL锥形瓶装液量80 mL、培养温度25℃、转速200 r/min的条件下培养10 d,姬松茸的发酵培养效果最佳,胞内多糖产量可达7.028 mg/mL.     

姬松茸液体发酵培养条件的研究

[目的]研究姬松茸的液体发酵培养条件.[方法]通过摇瓶培养对影响姬松茸菌球液体发酵的4个因素（转速、温度、接种量、pH）进行单因素试验,并通过正交试验确定最佳的液体发酵培养条件.[结果]当培养温度为25℃、转速为150 r/min、pH为7.0、接种量为6％时,菌体含量最大,此时菌体干重可达到13.2 g/L.当培养温度为25℃、转速为150 r/min、pH为6.5、接种量为8％时,胞外多糖含量最大,达到6.95 mg/ml.[结论]该方法优选了姬松茸的液体发酵培养条件,为姬松茸的进一步放大培养提供了理论依据.     

黑木耳液体发酵产胞外多糖条件的研究

[目的]研究黑木耳液体发酵产胞外多糖的条件。[方法]利用单因素试验,研究碳源、氮源、无机盐、培养温度、初始pH、接种量、发酵时间等对黑木耳液体发酵产胞外多糖产量的影响。[结果]适宜的发酵培养基为:葡萄糖4%、豆饼粉0.7%、KH2PO40.4%、MgSO4·7H2O 0.5%、CaCO30.3%、棉籽壳粉1%;适宜的发酵条件为:培养基初始pH 6.0、温度28℃、接种量10%(V/V)、装液量90 ml(250 ml三角瓶)、发酵时间6 d,在此条件下胞外多糖产量可达4.835 g/L。[结论]该研究为黑木耳胞外多糖的工业化生产提供了必要的理论基础。     

一株产多糖真菌的筛选、鉴定与发酵条件优化

以马铃薯汁（PDA）培养基为筛选培养基，从自然界枯枝腐木中筛选产多糖真菌，经平板初筛、摇瓶复筛获得最优菌株TL-8，胞外多糖产量达1.1 g/L。经形态观察和分子生物学鉴定，TL-8菌株鉴定为白囊耙齿菌（Irpex lacteus）。在发酵基本培养基初始条件下，分别以培养条件（如温度、摇床转速、pH值、发酵时间等）和培养基成分（如氮源、碳源）作单因素优化，并根据单因素优化结果筛选影响较大的因素进行正交试验优化，以确定白囊耙齿菌TL-8产胞外多糖的最优发酵条件。结果表明：在发酵基本培养基的基础上，采用乳糖（12 g/L）和葡萄糖（28 g/L）作复合碳源，采用酵母膏（6.0 g/L）和豆渣粉（9.0 g/L）作复合氮源，pH值6.0，摇床转速160 r/min，装液量为100 mL/250 mL，培养温度30℃的条件下培养8 d，白囊耙齿菌TL-8的生物量达15.78 g/L，胞外多糖产量达5.49 g/L。     

摇瓶发酵条件下北冬虫夏草胞外多糖生产条件优化

采用摇瓶发酵法,探讨培养基、pH值、接种量、装液量对北虫草菌丝体胞外多糖的影响。结果表明:北冬虫夏草的最佳摇瓶发酵培养基为蔗糖1%、玉米粉3%、磷酸二氢钾0.3%、七水硫酸镁0.15%、VB10.05%;最适初始pH值为6.0;最佳接种量为5%;最适装液量为60mL(250mL的三角瓶)。本试验为北冬虫夏草胞外多糖深层发酵的研究奠定了基础。     

一株油菜根际促生菌的产芽孢发酵条件优化

[目的]提高从油菜根际分离筛选得到的促生菌蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)QZB24-6的芽孢数量和芽孢产率,为进一步该苗株在复合生物肥中的应用打下基础.[方法]采用单因素和正交试验,研究不同的氮源、碳源、pH、温度、培养时间对蜡状芽孢杆菌形成芽孢的影响.[结果]确定蜡状芽孢杆菌产芽孢培养基的最佳组分为(g/L):乳糖2;、酵母膏1.5;、硫酸锰0.07;、磷酸氢二钠0.4;、磷酸二氢钠0.2;.对发酵条件进行了研究,温度35℃、pH值7.0、接种量4;、装液量100 mL、转速为180 r/min下发酵72 h.[结论]通过优化培养基组分和培养基条件,最终发酵液中活菌数、芽孢数、芽孢产率分别为2.27×108 cfu/mL、2.05×108 cfu/mL、90.31;.     

鸡腿菇液体发酵工艺的优化

[目的]对鸡腿菇液体发酵培养基和培养条件进行筛选及优化。[方法]以鸡腿菇为供试材料,胞外多糖和菌丝体生物量为指标,通过单因素试验和正交试验对鸡腿菇液体发酵培养基配方及培养条件进行筛选及优化。[结果]鸡腿菇液体发酵产胞外多糖的最佳培养基组合为：葡萄糖2．0％,酵母膏0．75％,CaCl0．2％;鸡腿菇液体发酵产菌丝体的最佳发酵培养基组合为：葡萄糖2％,酵母膏0．75％,KH2PO4 0．2％;鸡腿菇液体发酵产胞外多糖和菌丝体的最佳发酵条件均为：起始pH值7．0,接种量20．0％,装液量120ml,培养天数6d;[结论]该研究为鸡腿菇的进一步开发提供了科学依据。     

桦褐孔菌发酵条件的优化及体外降糖作用的研究

[目的]研究桦褐孔菌的潜在应用价值,并分析其菌丝体多糖的降糖作用.[方法]以生物量和粗多糖含量为指标,通过单因素试验与正交试验设计方法对其发酵条件进行优化.将桦褐孔菌菌丝多糖对糖尿病模型小鼠进行灌胃,测定小鼠血糖变化.[结果]促进该菌株发酵生长的最佳碳源、氮源分别为葡萄糖和牛肉膏;最佳培养基组成为葡萄糖30 g/L,蛋白胨4 g/L,牛肉膏8 g/L.摇床培养条件为pH 7.0,装液量90 mL/250 mL,接种量15％,发酵时间12 d.与模型组相比,桦褐孔菌菌丝多糖能显著降低糖尿病小鼠血糖.[结论]该研究可为工业化生产桦褐孔菌多糖及实际应用提供参考.     

平菇液体菌种培养基的优化

[目的]研究平菇液体菌种最佳培养基条件.[方法]以生物量及多糖为指标,通过单因素和正交试验确定玉米粉、麸皮粉、豆粕粉、高粱秸秆粉的最佳用量.[结果]摇瓶培养基的最佳配方为:豆饼粉10～15 g/L、高粱秸秆粉2 g/L、玉米粉25 g/L、麸皮粉25 g/L.[结论]经过5 d培养,培养液的生物量和多糖最多可达20.74和20.81 mg/mL.     

产虾青素菌株CHU-R的鉴定及其培养条件优化

【目的】对产虾青素菌株CHU-R进行鉴定,并对其培养条件进行优化,为虾青素的规模化生产奠定基础。【方法】对产虾青素菌株CHU-R进行形态、生理生化及16S rDNA序列鉴定;以菌株CHU-R菌体生物量和虾青素产量为考察指标,对CHU-R菌株的碳源、氮源、微量元素等培养基成分及温度、初始pH值、接种量、装液量、蔗糖含量等培养条件进行优化,并对优化条件进行正交试验,确定最佳的培养基组分。【结果】CHU-R为乳杆菌。CHU-R菌株培养基中的适宜氮源为铵盐和尿素;碳源为蔗糖和葡萄糖;培养基中缺少Fe²⁺不利于菌体生长和虾青素积累。CHU-R的适宜培养条件为：接种量≤50 mL/L,装液量50 mL/L,初始pH值7.0～7.5,发酵温度26～30 ℃,发酵时间48～72 h,在此条件下,菌株CHU-R菌体生物量和虾青素产量均较高。【结论】乳杆菌CHUR在优化培养条件下能够得到产量较高的虾青素,具有较好的应用潜力和经济价值。     

防治蓟马的球孢白僵菌SDDZ-9菌株液体发酵工艺优化

【目的】球孢白僵菌(Beauveria bassiana)作为一种重要的虫生真菌,已广泛应用于害虫生物防治,但其不成熟的规模化生产技术一直是限制球孢白僵菌广泛应用的主要问题之一。开展球孢白僵菌液体发酵工艺研究,提高液体发酵生物量,从而为固体发酵阶段提供优质的种子液,进而提高固体发酵的产孢量,为球孢白僵菌规模化生产提供参考。【方法】影响球孢白僵菌液体发酵的培养条件有温度、装样量、摇床转速、接种浓度和pH等,首先采用Plackett-Burman试验设计,筛选出影响球孢白僵菌菌株SDDZ-9的液体发酵的主要因子,然后运用最陡爬坡路径法,以试验值变化的梯度方向和各因素效应值的大小分别确定爬坡方向和变化步长,确定响应面的中心点,逼近最佳值区域,最后采用central composite design (CCD)响应曲面法,建立多元二次回归方程来拟合各因素与效应值之间的关系,并对影响发酵生物量的各因素及其交互作用进行响应面分析和评价,确定对西花蓟马(Frankliniella occidentalis)毒力较高的球孢白僵菌菌株SDDZ-9液体发酵的最优培养条件。【结果】培养温度、装样量、转速和浓度是影响发酵生物量的主要因子,一定范围内的pH变化对此菌株的液体发酵影响较小。在自然pH下,当培养温度27.08℃、装样49.72 mL（250 mL三角瓶）、摇床转速205.45 r/min、接种浓度1.122×10⁷孢子/mL时,发酵48 h产生的生物量最大。在优化发酵条件下进行液固双相发酵试验,得到的球孢白僵菌液体发酵生物量为14.769 g·L^-1,与模型预测生物量相符,固体发酵后产孢量为20.16 g·kg^-1,含孢量1.84×10¹¹孢子/g。【结论】在优化发酵工艺条件下进行发酵,可显著提高球孢白僵菌的产孢量,此液体发酵工艺为球孢白僵菌的规模化生产奠定了基础。     

双指标优化黑曲霉液态发酵条件及降解棉秆效果

【目的】以羧甲基纤维素钠酶活(Carboxymethylcellulose sodium enzyme activity,CMCase)和滤纸酶活(Filter paper enzyme activity,FPAase)作为双指标,通过响应面法对黑曲霉(Aspergillus niger)ZD产纤维素酶的液体发酵条件进行优化,研究黑曲霉对棉花秸秆的降解效果。【方法】通过单因素试验确定主要影响因素,通过Plackett-Burman和Box-Behnken设计进行因素优化和交互作用的影响,测定棉秆中纤维素含量。【结果】单因素试验确定碳源为淀粉,氮源为蛋白胨,无机盐为K₂HPO₄,培养时间168 h,转速150 r/min,温度30℃,接种量7%;利用Plackett-Burman设计筛选出影响产酶的显著因素是淀粉质量浓度、蛋白胨质量浓度、转速和接种量;最后通过Box-behnken确定产酶的最佳发酵条件,淀粉质量浓度1.21 g/100 mL,蛋白胨质量浓度0.25 g/100 mL,K₂HPO₄质量浓度0.1 g/100 mL,培养时间168 h,转速170 r/min,温度30℃,接种量7.8%,比初始发酵条件提高了35.96%。【结论】利用黑曲霉通过液体发酵降解棉秆效果显著,可以有效降解棉秆中纤维素和半纤维素,用真菌实现棉秆饲草化极具前景。     

一株拮抗葡萄灰霉病的嗜线虫致病杆菌发酵条件优化

【目的】分析单因素试验和响应面法优化嗜线虫致病杆菌(Xenorhabdus nematophila-ALL)对葡萄灰霉菌抑菌活性的发酵条件,提高拮抗菌(ALL)对灰葡萄孢菌丝的抑制率,为Xenorhabdus nematophila-ALL菌株发酵生产及生物防治应用奠定基础。【方法】以菌丝抑制率为指标,经菌丝生长速率法,单因素试验及Box-Behnken设计对菌株发酵条件进行优化,确定菌株最佳发酵抑制条件。【结果】最佳培养条件为培养基初始pH值改为7.12,装液量为56％,发酵培养时间为77 h。经验证的抑制率为87.70％,比优化之前提高了1.82倍。【结论】发酵条件优化有效提高了嗜线虫致病杆菌对葡萄灰霉菌的抑菌活性。     

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。     

新疆酸马奶中高产胞外多糖乳酸菌筛选鉴定及培养条件优化研究

[目的]从新疆伊犁牧民自制酸马奶中筛选出一株高产胞外多糖的乳酸菌,并对该菌产胞外多糖的培养条件进行优化,从而得到更多的胞外多糖,为乳酸菌产胞外多糖的培养条件提供理论依据.[方法]应用苯酚硫酸法筛选出产胞外多糖量高的乳酸菌,通过生理生化和糖发酵实验对产糖量高的乳酸菌进行鉴定;在培养条件的优化试验中,采用单次单因子法,探索初始pH值、培养时间、碳源及氮源等对乳酸菌产胞外多糖量的影响.[结论]鉴定出产胞外多糖量高的乳酸菌为干酪乳杆菌,并且确定干酪乳杆菌产胞外多糖的最佳合成条件为葡萄糖2;,蛋白胨1.5;,发酵时间28 h,初始pH值6.5,此条件下所合成胞外多糖量为121.6 mg/L.     

棉秆纤维素降解复合菌系的筛选及其分解特性研究

[目的]从自然环境中筛选降解棉秆的纤维素分解复合菌系,以降解棉秆中的纤维素.[方法]采用PCS培养基,从牛粪、土壤、羊的瘤胃液和发酵粪中筛选纤维素分解复合菌系,通过连续继代培养,获得相对稳定的复合菌系,再获得粗酶液,测定三种酶活(CMC、FPA、纤维二糖酶)和酶解效果.[结果]牛粪的降解纤维素复合系,酶活分别为CMC 11.95 U/mL、FPA 8.29 U/mL、纤维二糖酶11.03 U/mL,产酶动态变化在4～5d酶活性比较高,确定发酵周期为5d,pH值先上升后下降,在发酵的4～5d,pH值相对较高,以后开始下降,维持稳定,呈现弱碱性.[结论]来自牛粪的纤维素降解菌降解能力最强,降解棉花秸秆效果较好,棉秆失重率为18;,糖化率为19.39;.     

解磷菌PSBHY-3的发酵培养工艺参数优化

【目的】优化解磷菌PSBHY-3的培养参数,为水产养殖专用解磷菌的工业化发酵生产提供技术支持。【方法】通过单因素试验筛选适合解磷菌菌株PSBHY-3生长的发酵培养基碳氮源及其含量;采用Plackett-Burman试验筛选获得对菌量影响最显著的3个因子;通过最陡爬坡试验和Box-Behnken试验确定显著因子的最佳水平,建立主要培养参数的回归方程,得出优化后显著因子的最佳值及预测菌量;通过摇瓶试验验证,检验模型方程的准确性。【结果】菌株PSBHY-3的最佳碳源、氮源分别为可溶性淀粉和蛋白胨—酵母膏（1∶1）。以温度（A）、蛋白胨—酵母膏（B）和转速（C）为因素变量,菌株PSBHY-3的菌量为响应值,拟合得到二次多元回归方程Y=17.10-0.88A+0.55B+1.27C+0.24AB+0.34AC-0.24BC-3.57A2-2.78B2-6.13C2。优化得到的解磷菌菌株PSBHY-3最佳发酵培养参数为:可溶性淀粉10.0 g/L,蛋白胨10.18 g/L,酵母膏10.18 g/L,氯化钠3.0 g/L,硫酸镁1.0 g/L,pH 7,培养温度35.54℃,转速164 r/min,接种量1%,装液量60%（V/V）。在最佳发酵培养条件下,菌量实际值为1.81×109 CFU/mL,与理论菌量（1.72×109 CFU/mL）间无显著差异（P> 0.05）,但显著高于优化前采用营养肉汤培养的菌量（1.90×108 CFU/mL）（P< 0.05）。【结论】通过单因素试验、Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和Box-Behnken试验等优化了菌株PSBHY-3的发酵参数,显著提高了目的菌量,回归方程预测准确,优化后的发酵参数可用于水产养殖专用解磷菌的工业化发酵生产。     

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。