响应面法优化蛹虫草深层培养产菌丝及虫草素的发酵工艺

通过单因素试验和响应面设计对蛹虫草液体深层发酵工艺进行优化。结果显示,最适的碳氮源是葡萄糖和蛋白胨;培养的适宜条件:装液量100 mL,初始pH值5.0,发酵周期为8 d;对于虫草素产量影响最显著的无机盐是FeSO_4。Plackett-Burman设计从8个因子中筛选出4个显著因子,经最陡爬坡和响应面设计,结果表明,葡萄糖31.58 g/L,蛋白胨34.48 g/L,腺嘌呤0.88 g/L,甘氨酸15.48 g/L为发酵培养基的最佳组合;优化条件下,虫草素的产量为917.53 mg/L,生物量为30.06 g/L,较优化前分别提高了108.30%和29.06%。     

响应面法优化蛹虫草深层培养产菌丝及虫草素的发酵工艺

通过单因素试验和响应面设计对蛹虫草液体深层发酵工艺进行优化.结果显示,最适的碳氮源是葡萄糖和蛋白胨;培养的适宜条件:装液量100 mL,初始pH值5.0,发酵周期为8d;对于虫草素产量影响最显著的无机盐是FeSO4.Plackett-Burman设计从8个因子中筛选出4个显著因子,经最陡爬坡和响应面设计,结果表明,葡萄糖31.58 g/L,蛋白胨34.48 g/L,腺嘌呤0.88 g/L,甘氨酸15.48 g/L为发酵培养基的最佳组合;优化条件下,虫草素的产量为917.53 mg/L,生物量为30.06 g/L,较优化前分别提高了108.30％和29.06％.     

响应面法优化短杆菌素的发酵

为了提高短芽孢杆菌Bacillus Brevis(ATCC 8185)发酵液中的短杆菌素产量,采用一系列试验设计法对其发酵培养基及培养条件进行了优化。先用Plackett-Burman设计从8个因子中筛选出对短杆菌素产量有显著影响的因素,再用最陡爬坡试验确定3因素的取值范围,最后使用中央组合设计及响应面方法进一步优化。通过优化过程筛选出的影响因素取值为:酪蛋白胨10.28 g/L,NaCl 4.62 g/L和酵母浸粉11.03 g/L。在此优化培养条件下,发酵液中短杆菌素的质量浓度从优化前的265.32μg/mL提高到594.50μg/mL。     

利迪链霉菌G117产纳他霉素发酵培养基的优化

纳他霉素对甘蓝枯萎病菌、番茄和甜椒灰霉病菌等多种植物病原真菌有显著的抑制作用,且具有安全、高效、环保等特点,有望作为一种新型生物农药。为了提高利迪链霉菌G117生产纳他霉素的产量,依次使用PlackettBurman设计法、最陡爬坡法和Box-Behnken Design对其发酵培养基进行优化。应用Plackett-Burman设计法筛选出影响纳他霉素产量的3个关键因素为玉米淀粉、豆粕粉、氯化钠。通过Box-Behnken Design及响应面分析确定了3个关键因素的最佳浓度,分别为玉米淀粉46.15 g/L、豆粕粉14.80 g/L、氯化钠5.88 g/L,纳他霉素预测最大产量为2 708.06mg/L。利用优化后的发酵培养基进行3次平行实验,得到纳他霉素的平均产量为2 718.57 mg/L,与理论预测值无显著差异,比基础培养基产量提高了33.2%。为建立利迪链霉菌的纳他霉素高产发酵工艺奠定了基础。     

响应面法优化海藻糖合酶产菌的发酵条件

为了优化响应面法海藻糖合酶产生菌pET-30a(+)/TreS的发酵培养基。用Plackett-Burman设计法评价发酵培养基的8个成分对海藻糖合酶的影响,然后用最陡爬坡实验确定重要成分在中心复合设计中的取值变化范围,最后用中心复合设计响应面法求出了重要成分的最佳浓度。结果表明：麦芽糖、蛋白胨和牛肉膏对海藻糖合酶酶活力影响显著(P＜0.05),是重要成分,其最佳浓度分别为：麦芽糖22.07 g/L、蛋白胨5.46 g/L、牛肉膏2.16 g/L。优化后的培养基酶活力达到0.826 U/mL,比基础发酵培养基培养重组菌的酶活力提高了2倍。说明数理统计实验设计及分析的方法成功地用于了海藻糖合酶基因工程菌pET-30a(+)/TreS的发酵培养基优化,为工业化发酵生产海藻糖合酶奠定了理论基础。     

响应面分析结冷胶发酵培养基优化研究

结冷胶是由假单胞菌发酵产生的多糖,可广泛用于食品、药品辅料中,起到凝胶、增稠等作用。通过单因素试验和响应面优化试验得到发酵培养基的最佳成分。首先,通过对结冷胶培养基中碳源、氮源和无机盐进行单因素优化,最终确定最佳碳源为葡萄糖、氮源为蛋白胨、无机盐为硫酸镁和磷酸氢二钾。采用响应面Box-Behnken Design中心组合设计优化试验,确定了葡萄糖添加量3.2%,蛋白胨添加量0.52%,硫酸镁添加量0.064%和磷酸二氢钾添加量0.15%的最优培养基成分,并建立了结冷胶发酵培养基模型。最后,对模型进行了验证,获得产胶率为1.74%。     

响应面分析法在海洋生防细菌变形斑沙雷氏菌增殖培养基优化中的应用

为快速大量地得到生防菌Serratia proteamaculans NC-5,并且提高菌株的生防效果,对培养基组成进行优化并对各组成成分之间的相互作用进行了深入分析。先对其培养基组成成分包括碳源、氮源、二价金属离子及Na Cl、KH_2PO_4、酵母粉进行单因素试验,再通过Plackeet-Burman实验设计方法可知发酵培养基对NC-5的生长具有显著影响的因素为麦芽糖、胰蛋白胨和CaCl_2·2H_2O。根据重要影响因素的效应大小设定爬坡方向及爬坡步长进行最陡爬坡试验。最后,采用Box-Behnken试验设计3因素3水平的响应面分析试验。结果显示麦芽糖、胰蛋白胨的最佳质量浓度和CaCl_2·2H_2O的最佳浓度组成分别为7.68 g/L、32.88 g/L、4.672 mmol/L。经过优化后的菌株NC-5的增殖培养基的组成成分为:麦芽糖7.68 g/L、胰蛋白胨32.88 g/L、KH_2PO_40.25%、NaCl 0.50%、CaCl_2·2H_2O 4.672 mmol/L、MgSO_4·7H_2O_2 mmol/L、MnSO_4·1H_2O 1 mmol/L、酵母粉1 g/L。采用以上最佳培养基进行培养,培养后菌株NC-5的吸光值OD600为0.821(比色时菌液稀释4倍),基本与预测的吸光值0.81652接近,并是基础培养基培养菌株后菌悬液吸光值0.675(比色时菌液稀释2倍)的2.432倍。以上实验说明响应面法优化得到的函数模型与实际数据较为拟合,经过优化后的培养基组成可为该生防菌的工业生产提供理论基础。     

响应面法优化复合保鲜剂降低原料鸡原始带菌量的研究

鸡肉制品中原料鸡的原始带菌量对其储藏过程中的品质变化有显著影响,试验发现,当原料鸡经过降菌剂清洗后、蒸煮带菌量很低甚至可以达到无菌状态,从而可以延长产品货架期。研究了以乳酸钠为主,与葡萄糖酸内酯、乳酸复配的保鲜剂。采用响应面法,通过中心组合设计试验,以菌落总数的降低率作为评价指标,以挥发性盐基氮(TVB-N值)为参考指标,同时与单一使用乳酸链球菌素(Nisin)的效果对比,筛选出了最佳组合为葡萄糖酸内酯0.40 g/L,乳酸0.76 g/L,乳酸钠0.80 g/L的复合降菌剂,降菌率为84%。     

响应面分析法在海洋生防细菌变形斑沙雷氏菌(Serratia proteamaculans)增殖培养基优化中的应用

为快速大量地得到生防菌Serratia proteamaculans NC-5,并且提高菌株的生防效果,本文对培养基组成进行优化并对各组成成分之间的相互作用进行了深入分析。先对其培养基组成成分包括碳源、氮源、二价金属离子及NaCl、KH2PO4、酵母粉进行单因素试验,再通过Plackeet-Burman实验设计方法可知发酵培养基对NC-5的生长具有显著影响的因素为麦芽糖、胰蛋白胨和CaCl2·2H2O。根据重要影响因素的效应大小设定爬坡方向及爬坡步长进行最陡爬坡试验。最后,采用Box-Behnken试验设计3因素3水平的响应面分析试验。结果显示麦芽糖、胰蛋白胨的最佳质量浓度和CaCl2·2H2O的最佳浓度组成分别为7.68 g/L、32.88 g/L、4.672 mmol/L。经过优化后的菌株NC-5的增殖培养基的组成成分为：麦芽糖7.68 g/L、胰蛋白胨32.88 g/L、KH2PO4 0.25%、NaCl 0.50%、4.672 mmol/L CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O 2 mmol/L、MnSO4·1H2O 1 mmol/L、酵母粉1 g/L。采用以上最佳培养基进行培养,培养后菌株NC-5的吸光值OD600为0.821（比色时菌液稀释4倍）,基本与预测的吸光值0.81652接近,并是基础培养基培养菌株后菌悬液吸光值0.675（比色时菌液稀释2倍）的2.432倍,即发酵液菌体的细胞数量提高了184.444%。以上实验说明响应面法优化得到的函数模型与实际数据较为拟合,经过优化后的培养基组成可为该生防菌的工业生产提供理论基础。     

发酵法产氢培养基的响应面分析优化

借助于MINITAB软件,采用Plackett-Burman试验设计法及响应面法分析,对影响高效产氢菌Clostridium sp.Fanp2发酵产氢的培养基成分进行优化研究.首先利用Plackett Burman试验设计筛选出影响产氢的三个主要因素,即葡萄糖浓度、磷酸缓冲液浓度、和维生素液添加量.在此基础上用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,再利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法进行回归分析.结果表明,葡萄糖浓度、磷酸缓冲液浓度、和维生素液添加量与氢气产量存在显著的相关性,通过求解回归方程得到优化发酵条件:当葡萄糖浓度23.75 g/L,磷酸缓冲液浓度0.159 M和维生素液添加量13.3 ml/L时,氢气产量达到理论最大值4187.7 ml/L.经五批培养验证,预测值与验证试验平均值接近,在优化条件下微生物制氢产量提高85.3%.     

无载体固定化米根霉发酵生产L-乳酸工艺的优化

通过单因素试验和正交试验,优化无载体固定化米根霉发酵葡萄糖清液生产L-乳酸的工艺。试验结果表明,首批次发酵工艺主要参数为:葡萄糖120g/L,NHNO33g/L,HPO0.214g/L,ZnSO4·7HO0.22g/L,MgSO4·7HO-224220.25g/L,接种量10%,发酵开始时添加CaCO,装液量20%,L-乳酸产量可达100.8g/L;重复间歇发酵补料培养基3的主要成分为:葡萄糖80g/L,NHNO33g/L,KHPO40.075g/L,葡萄糖单位时间转化率为2.92%/h。42     

响应面法优化变种米曲霉产木聚糖酶发酵培养基

采用响应面法对木聚糖酶产生菌变种米曲霉(Aspergillus oryzae)RM-503的发酵培养基进行了优化。用Plackett-Burman法(Plackett-Burman Design,P-B)对影响变种米曲霉产木聚糖酶发酵的相关因素进行了评价。筛选有显著效应的2个因素:KH2PO4和ZnSO4.7H2O。在此基础上,采用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,利用中心旋转组合设计及响应面分析确定影响木聚糖酶产量的关键因素KH2PO4和ZnSO4.7H2O的最佳水平。经过上述优化,木聚糖酶产量比基本培养条件下提高了1.399倍,达到8.681 U/mL。     

杏鲍菇液体菌种培养基的筛选及培养条件的探讨

采用液体摇瓶培养法,以菌丝生物量为主要指标,对杏鲍菇液体菌种培养基配方及培养条件进行研究。试验表明,最适宜的培养基配方为：蔗糖3%,玉米面3%,麦麸3%,酵母粉0.4%,KH2PO4 0.25%,MgSO4 0.1%,ZnSO4 0.05%,CaSO4 0.05%,起始pH值为6~7。最适摇瓶培养条件为装液量80 mL/250 mL,摇床转速150 r/min,接种量10%,培养周期为6天。     

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。     

利用响应面法对柳小皮伞液体发酵培养基的优化

首先采用Plackett-Burman设计对影响柳小皮伞(Marasmiussalicicola)AS5.166发酵胞外多糖培养基的组成成分进行了筛选,所选取的10个相关因素为:葡萄糖、蔗糖、酵母膏、蛋白胨、K2HPO4、KH2PO4、CaCl2、FeSO4、MgSO4、VB1。在此基础上,再采用响应曲面法(ResponseSurfaceMethodology,RSM)对影响柳小皮伞发酵胞外多糖培养基的关键影响因素蔗糖、酵母膏和FeSO4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蔗糖23.28g/L、酵母膏12.21g/L和FeSO447.80mg/L时,胞外多糖产量的最大预测值为94.74mg/100ml。     

裂褶菌液体培养条件的初步研究

裂褶菌是一种药食兼用的珍贵食用菌资源,具有广泛的应用前景。为了提高裂褶菌液体培养效率,通过摇瓶培养对裂褶菌（Schizophyllum commune）液体培养的培养基和培养参数进行了筛选和优化。结果表明：适合裂褶菌菌丝生长的培养基配方为可溶性淀粉6%,葡萄糖5.5%,玉米粉4%,小麦粉3%,黄豆粉1%,酵母膏0.6%,蛋白胨0.6%,KH2PO4 0.1%,MgSO4 0.05%,VB1 0.001%;优化培养参数为温度24℃、接种量10%、一级菌种种龄为120 h,培养周期为120 h。优化后菌丝生物量由起初的2.04 g/100 mL提高到7.04 g/100 mL。     

白灵菇液体菌种培养条件研究

以菌丝生物量,菌球密度,菌球直径为指标,探讨了白灵菇液体菌种最适培养条件。结果表明：最适培养基为蔗糖2.0%,玉米粉3.0%,蛋白胨0.2% ,麸皮4.0%,磷酸二氢钾0.3 %,硫酸镁0.1%,硫酸钙 0.1%;摇瓶装液量100ml/250ml,接种量10%,起始 pH 为6.5,摇瓶转速160r/min,培养时间为6d。     

白鹤芋属观赏植物的组织培养 和快速繁殖技术研究

利用新引进的5个白鹤芋属观赏植物品种探讨了该属植物的组织培养和快速繁殖技术规律。2～3 mg/L 6-BA比较适合白鹤芋属植物茎顶芽的组培快繁，将MS培养基中的KH2PO4浓度提高到255mg/L可以促进白鹤芋属植物组培苗的快速繁殖。1/2MS+NAA0.5mg/L为该属植物适宜的生根培养基。MS+NAA0.5 mg/L +6-BA3 mg/L适合白鹤芋属植物幼花序胚状体的高频率诱导。     

Klyveromyces lactis酵母生产乳糖酶发酵条件的研究

为了获得一株产乳糖酶乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces lactis ATCC 12426)的最佳发酵参数,通过正交试验优化了产乳糖酶的培养条件。结果表明：最佳种子培养基组分为：葡萄糖2%、酵母膏0.35%、蛋白胨0.35%。发酵培养基的最佳组分为：乳糖4%、葡萄糖2%、酵母膏0.18%、尿素0.15%、KH2PO4 1%、MgCl2 0.1%、MnCl2 0.01%。最佳发酵条件为：接种量5%,温度30℃,初始pH 7.0,摇床转速140 r/min,培养时间18 h。最佳条件下摇瓶发酵其胞内酶活高达20.861 U/mL。