黑曲霉发酵麦麸生产β-葡萄糖苷酶的培养基组成的优化

以黑曲霉为发酵菌株,研究其β-葡萄糖苷酶液体发酵的最佳培养基组成。通过对不同碳源、氮源、磷酸盐、金属离子、氨基酸、表面活性剂等单因素研究,发现麦麸、(NH_4)_2SO_4和KH_2PO_4对产酶有促进作用。3因素二次通用旋转组合设计试验得到该菌株产β-葡萄糖苷酶的优化培养基组成为:麦麸28.4 g/L,(NH_4)_2SO_41.2 g/L,KH_2PO_42.0 g/L,发酵液β-葡萄糖苷酶酶活达到(1 493.90±12.09)U/mL。     

培养基组分对纤维杆菌X4-9发酵产纤维素酶的影响

考察发酵培养基组分对纤维杆菌X4-9发酵产葡聚糖内切酶、葡聚糖外切酶和β-葡萄糖苷酶的影响。应用DPS软件的二次回归旋转中心组合实验设计方法,对纤维杆菌X4-9的发酵培养基（花生秸杆粉、蔗糖、尿素、(NH4)2SO4、硫酸镁、磷酸二氢钾）进行了优化。结果表明：在试验数值范围内,花生秸杆粉、蔗糖和(NH4)2SO4对酶活均会产生极显著的正效应,而尿素、硫酸镁和磷酸二氢钾的用量则具有明显的负效应;在优化的发酵培养基配方（花生秸杆粉30 g/L、蔗糖20 g/L、尿素2.5 g/L、(NH4)2SO4 10 g/L）下,葡萄糖内切酶、葡聚糖外切酶和β-葡萄糖苷酶的酶活分别达到2.705163,5.723014和3.614921 I U/mL,比初始发酵培养基配方下的各酶活分别提高了123.66%,146.32%和186.40%。纤维杆菌X4-9均能同时产生葡萄糖内切酶、葡聚糖外切酶、β-葡萄糖苷酶等纤维素降解复合酶系,且这些酶高产的培养基条件较为一致。     

柚苷酶生产菌TC-01发酵培养条件的优化及其酶学性质的初步研究

以黑曲霉TC-01菌株作为试验材料对其液态发酵条件及初步纯化后的柚苷酶的酶学性质进行研究。采用单因素试验优化碳、氮源对产酶的影响,利用Plackett-Burman设计筛选影响产酶的主要因素,最后通过响应面分析法对液体发酵培养条件进行优化,优化后柚苷酶酶活与初始相比提高了2.4倍,达到1 216.7 U/mL。对TC-01产柚苷酶中α-鼠李糖苷酶和β-D葡萄糖苷酶的酶学性质分别进行了研究,2个酶反应的最适反应温度均为60℃,在50℃以下保温1 h,2个酶的活力基本不受损失;2个酶最适pH值为4.0,α-鼠李糖苷酶在pH值4.0~8.0范围内稳定性较好,β-D葡萄糖苷酶在pH值5.0~7.0范围内稳定性较好;α-鼠李糖苷酶米氏方程Y=0.001 3X-4.0×10-6,Km=5.60 mmol/L,β-D葡萄糖苷酶米氏方程Y=0.001 8X-3.0×10-6,Km=1.03 mmol/L。     

利用油菜秸秆固态发酵生产β-葡萄糖苷酶的工艺优化

通过对固态发酵条件的优化,提高黑曲霉固态发酵产β-葡萄糖苷酶的产量。首先,通过单因素试验确定麸皮与油菜秸秆粉质量比、料液比、(NH_4)_2SO_4添加量、接种量、营养液初始pH值、培养温度、培养时间等因素对β-葡萄糖苷酶的影响,再利用三因素三水平正交试验得到最佳工艺条件。结果表明,麸皮与油菜秸秆粉质量比6∶4,料液比1∶1.8,培养温度25℃,(NH_4)_2SO_4添加量3%,接种量5%,营养液初始pH值4.7,培养时间4 d;经优化后,固态发酵产酶平均酶活达127.4 U/g,比优化前提高了50%。     

产漆酶菌株的筛选及其对烟秆降解效果的研究

为烤烟秸秆中木质素降解提供理论依据,丰富降解木质素的真菌资源。从腐殖质中分离高产漆酶的木质素降解真菌1株,对其进行形态学鉴定,并对其液态发酵产漆酶培养条件进行优化和对碳、氮源和Cu²⁺进行正交试验,最后测定了该株菌对烤烟秸秆的降解情况。结果表明：（1）该株真菌形态学鉴定为半知菌亚门,粘头霉属(Moniliales Gliocephalias sp.)命名为Z-1。基础培养基中产漆酶的最大值出现在液态发酵第4天,酶活为2.72 U/mL。（2）单因素试验中Z-1最适宜产酶发酵条件为：麦芽糖25 g/L、酵母膏10 g/L、Cu2 +浓度2.5 mmol/L。（3）正交试验中,培养基麦芽糖30 g/L、酵母膏12 g/L、Cu2 +浓度2.5 mmol/L处理产酶最高,酶活为3.24 U/mL,较基础培养基中高出18.89%。（4）液态发酵菌株对烟秆粉末降解30天后,失重率50%、木质素降解率39.39%、纤维素降解率36%。该株真菌产酶较高,对烤烟秸秆降解能力较强。     

树舌灵芝发酵产漆酶培养基优化

在单因素试验的基础上,采用Plackett-Burman设计对影响树舌灵芝产漆酶活性的因素进行了评价,筛选出具有显著影响的因素并优化了树舌灵芝产漆酶培养基的主要成分。结果表明,产酶培养基中小麦麸皮、豆粕、硫酸铜和香兰素的添加量对树舌灵芝产漆酶活性具有显著影响;预测得到最佳培养基组成为:小麦麸皮(20 g/L)、豆粕(2 g/L),硫酸铜(0.625 g/L)和香兰素(0.037 5 g/L);优化培养基后漆酶活性达到45.85 IU/m L,约为优化前的56倍,为大规模发酵生产漆酶提供技术支持。     

响应面法优化灵芝发酵培养基及发酵活性成分分析

以灵芝液体发酵菌丝量和胞外多糖含量为评价指标,确定灵芝菌液体发酵最优培养基配方,分析了菌丝体和发酵液中的活性成分。结果表明,灵芝液体发酵最优配方为黄豆粉添加量1.63%,葡萄糖添加量2.33%,可溶性淀粉添加量3%,磷酸二氢钾添加量0.1%,硫酸镁添加量0.05%,VB_1添加量50 mg/L,菌丝体干质量最高达1.94 g/100 mL;发酵液中的胞外多糖质量浓度为431 mg/100 mL;菌丝体胞内多糖质量分数达15.37%,总三萜质量分数达1.36%,蛋白质质量分数为22.93%,多酚质量分数为1.91%。     

枯草芽孢杆菌B03液体发酵条件的优化

利用单因素筛选和均匀设计试验对拮抗性枯草芽孢杆菌B03发酵生产活菌体的液体培养基和发酵条件进行了研究,优化出了以经济、易得的玉米粉和豆饼粉为碳、氮源的最佳摇瓶发酵培养基,其配方为:玉米粉3.0%,豆饼粉6.0%,K2HPO4.3H2O 0.3%;最佳发酵条件为:种龄21~24 h,接种量5%,500 mL三角瓶装液量50 mL,初始pH值6.0,发酵温度35℃,摇床转速180 r/min,发酵周期60~66 h。利用优化后的培养基和发酵条件进行验证试验,获得了104.24×108~105.75×108cfu/mL的活菌体产量,较原始基础发酵培养基在常规培养条件下的菌体产量提高了96%以上。     

黑曲霉产β-磷酸甘油酯酶固体发酵条件的研究

对一株高产β-磷酸甘油酯酶的黑曲霉进行最适培养方法和培养条件的研究。分别研究了底物浓度、氮源、培养基的含水量,以及培养基中的米糠和玉米粉的比例对黑曲霉产β-磷酸甘油酯酶的影响。实验结果表明,固体培养基中,用纱布覆盖培养基更适合黑曲霉产β-磷酸甘油酯酶的发酵,覆盖单层纱布的效果优于双层纱布。底物浓度在0.15%时,黑曲霉产酶活性最高。培养基中最佳米糠和玉米粉比例为6∶2。8g(干质量)培养基中的加水体积为21.5mL左右时,最利于黑曲霉产β-磷酸甘油酯酶的发酵。培养基中无机氮优于有机氮,且以硫酸氨最优。黑曲霉培养120h后再进行低温(4℃)处理72h的产酶活性最高。接种时搅拌和培养24h后的翻曲对黑曲霉产β-磷酸甘油酯酶都有促进作用,且接种时将菌种与培养基拌匀对产酶效率的提高比较明显。     

响应面法优化巨大芽胞杆菌发酵培养基

为了提高微生物肥料生产菌株——巨大芽胞杆菌1013的发酵产芽孢数量,采用响应面法对其发酵培养基进行优化。首先采用单因子试验筛选出最佳碳源和氮源;然后设计基础培养基,采用Plackett-Burman方法对基础培养基中影响发酵产芽胞数各因素的效应进行评价,筛选出有显著效应的因素;最后通过响应面分析法优化主要因素的最佳浓度。结果表明,最佳碳源为糖蜜,最佳氮源豆饼粉和硝酸铵;基础培养基中对产芽孢数有显著效应的因素为糖蜜和豆饼粉,响应面优化后这2个因素的最佳含量为：糖蜜4.17%,豆饼粉1.53%。采用优化后的培养基进行摇瓶发酵,巨大芽胞杆菌的发酵产芽胞数为(89.34±3.87)×108 cfu/mL,比基础培养基提高了3.35倍。     

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。     

蓝光对灵芝菌丝体多糖积累和糖代谢相关酶的影响

旨在研究蓝光对灵芝菌丝生长速度、生物量、多糖及4种糖代谢相关酶的影响。以暗培养为对照,测定了蓝光处理的灵芝菌丝体的生长速度及生物量,采用苯酚-硫酸法测定了2种处理的灵芝多糖含量,同时测定了灵芝4种糖代谢相关酶的酶活性。研究发现,蓝光处理菌丝体的生长速度、多糖含量、己糖激酶(HK)活性、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PDH)活性、磷酸葡萄糖异构酶(PGI)活性和α-磷酸葡萄糖变位酶(α-PGM)活性均高于黑暗对照,均是先升后降的变化趋势,蓝光处理菌丝体生物量积累高于黑暗对照。结果表明,蓝光可以促进灵芝菌丝体的生长,促进多糖的积累和相关酶的活性。     

混料设计及响应面法优化大黄药渣固态发酵生产漆酶的工艺

通过优化大黄药渣固体培养基的组成及发酵条件,以期最大程度提高发酵生产漆酶的活力。采用D-最优混料设计对固体培养基碳源组成进行优化,优化后得到的固体培养基组成为:小麦麸皮47.2%,大黄药渣47.2%,葡萄糖1.6%,蛋白胨2.5%,氯化钙0.48%,磷酸二氢钾0.5%,硫酸铜0.02%,硫酸镁0.5%。通过中心组合设计响应面试验建立二次回归模型对固态发酵条件进行优化,确定最优发酵条件为发酵初始pH 4.3,发酵温度32.5℃,固液质量体积比1.47∶1,发酵时间7.5 d。在此条件下,发酵生产的漆酶酶活为7 602.1 IU/mL,与模型预测值相对误差在0.6%。     

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。     

混合纤维素酶水解丛生竹蒸汽爆破渣工艺参数优化

随着能源危机的加剧,纤维素乙醇已经成为可再生能源的重要组成部分。为提高竹质纤维物料的酶水解效率,进行酶解工艺参数优化实验。以预处理丛生竹蒸汽爆破渣为原料,对影响纤维素酶解的4个主要影响因素（包括酶解温度、pH、酶的用量、β-葡萄糖苷酶/滤纸酶比）进行实验,掌握各因素对竹子酶解的最适条件。在此基础上,设计4因素3水平正交优化实验,得出酶解竹纤维的最适工艺条件为：酶解温度为50℃,初始pH 5.2,底物浓度为10%,吐温-20为0.3%,加入的酶量为35 IU/g,β葡萄糖苷酶酶活/滤纸酶比为1.0,酶解时间为48 h。优化条件确定后,利用2.5 L发酵罐进行放大验证实验,可产生30.37 g/L的还原糖,糖化率为57.49%。本实验所建立的优化条件有利于促进酶与纤维素的催化水解,为后续竹子糖化发酵过程提供参考。     

干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)HDS-01产甘露聚糖酶条件研究

旨在提高分离自东北酸菜发酵液中的干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)HDS-01产酶水平,为甘露聚糖酶的分离纯化和工业生产奠定基础,以MRS为初始培养基,设置不同培养基组分及发酵条件进行单因素试验,用DNS法和平板菌落计数法分别测定酶活和L. casei HDS-01生长量。试验实验结果表明L. casei HDS-01产甘露聚糖酶的最优条件如下:最适碳源及浓度为0.8%的果胶,最适氮源及浓度为0.2%的酵母提取物和硝酸铵,无机盐种类及浓度包括0.2%的柠檬酸铵、0.1%的磷酸氢二钾、0.9%的乙酸钠,最适装液量为100 mL/250 mL,最适接种量为7%,最适培养温度为37℃,初始pH 5.5。按照上述最适条件,在摇床转速为140 r/min条件下培养36 h后,酶活可达72.7±0.30 U/mL,较优化前的产酶水平提升了6.51倍。     

舞茸菌丝体与胞外多糖液体培养基的优化

以舞茸(Grifola frondosa)LT菌株为材料,研究培养基营养成分对其菌丝体和胞外多糖的影响。通过单因素实验确定葡萄糖、蛋白胨、磷酸二氢钾及维生素B1为最适宜的碳源、氮源、无机盐和生长因子。多因素正交实验进一步优化上述组分的浓度,确定舞茸菌丝体最适宜的发酵培养基配方为:10%豆芽汁200 mL,葡萄糖20 g/L、蛋白胨5 g/L、磷酸二氢钾4 g/L、维生素B130 mg/L,pH 7.0;胞外多糖最适宜的发酵培养基配方为:10%豆芽汁200 mL,葡萄糖20 g/L、蛋白胨3 g/L、磷酸二氢钾4 g/L、维生素B130 mg/L,pH 7.0。研究为进一步开展舞茸菌丝体和胞外多糖液体发酵与利用提供了理论参考。     

一种产中性蛋白酶的凝结芽孢杆菌Liu-g1活菌制剂的制备方法

为提高发酵液中产中性蛋白酶凝结芽孢杆菌Liu-g1 的活菌数量,采用单因素和正交实验研究不同培养基配方和不同发酵条件对凝结芽孢杆菌Liu-g1 活菌数量的影响。结果表明：优化培养基配方为大豆粕1%、玉米淀粉1%、碳酸钙0.2%。选用最优培养基配方,在发酵温度为45℃、接种量2%、装液量50 mL、发酵液pH 7.5、发酵时间为48 h、发酵转速为180 r/min时,发酵剂活菌数量最高,为9.53×109 CFU/mL。在此优化条件下,发酵剂的活菌数量是优化前的28.88倍。,发酵剂的活菌数量是优化前的28.88倍。     

一株产胶原酶海洋微生物发酵条件的研究

于海洋污泥中筛选得到的Aeromonas sp.F3所产的胞外酶对胶原蛋白有水解作用,采用单因素试验法对Aeromonas sp.F3的发酵条件及培养基组分进行全面优化,提高该胶原酶生产菌的产酶效率。经优化试验结果表明,该菌株最佳发酵条件为：培养时间24 h,温度40℃,初始pH为8,装瓶量80~100 mL/250 mL;培养基组分为：葡萄糖3 g/L,酵母浸粉9 g/L,NaCl 5 g/L,MnSO4 10 mg/L。经优化试验明显提升了该菌株的产酶能力。     

绿色木霉菌株Tv04-2固体发酵条件研究

以产孢量为测定指标,通过单因子和正交试验对人参根部病害拮抗绿色木霉菌株Tv04-2固体发酵条件进行了筛选,获得了以玉米粉、麦麸等廉价农产品及其副产物为碳、氮源的最佳固体发酵培养基,其配方为:在250 mL三角瓶中装入20 g固体基质,其中玉米粉∶麦麸按1∶1比例混合,FeSO4含量0.1 g,水7 mL,接种量4 mL;最佳发酵条件为:25,20和28℃下依次发酵2 d。利用优化培养基及发酵条件进行发酵试验,可以获得高达4×109cfu/g的产孢量,为人参根部病害高拮抗活性木霉菌剂的生产和应用奠定了基础。