黑曲霉发酵生产纤维素酶条件的研究

摘要：为黑曲霉的实际应用提供依据。以黑曲霉（Aspergillus niger)CZ2为菌株,进行了液体发酵产纤维素酶条件的优化。确定了黑曲霉的最佳培养条件：麸皮和玉米芯为最佳碳源,麸皮: 玉米芯的最佳比例为4:3,最佳氮源为KNO3,碳氮比为5:1,碳氮含量为4%,最适产酶pH为5.8,最佳产酶温度为30 ℃,最佳产酶时间为5d。黑曲霉所产纤维素酶各组分酶活力分别为：羧甲基纤维素酶活力为66.41 U/mL,滤纸分解酶活力为61.73 U/mL。     

超富集植物体降解菌枯草芽孢杆菌BS-C3产纤维素酶条件研究

旨在通过研究一株能够降解超富集植物的枯草芽孢杆菌枯草亚种BS-C3菌株的产纤维素酶条件,为其降解超富集植物体提供一定参考。通过设置不同碳源、氮源、接种量、培养温度、装液量、培养基初始pH和培养时间等生长条件,进行单因素和正交试验。实验结果表明菌株BS-C3产纤维素酶的最佳条件是:以1%的CMC-Na为碳源,1%的蛋白胨和1%的酵母粉为氮源,接种量为3%,培养温度为37℃,装液量为70 mL,初始p H为8,其滤纸酶活FPA和羧甲基纤维素酶活CMCA分别在第4天和第5天时达到最大值223.74 U/mL和257.67 U/mL。该试验获得了菌株BS-C3产纤维素酶的最佳条件。     

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。     

枯草芽孢杆菌B-332菌株发酵条件的研究

为了探明生防菌株枯草芽孢杆菌B-332的发酵条件及培养基配方,采用单因素和正交试验设计,通过摇瓶培养对枯草芽孢杆菌B-332菌株的发酵培养基和培养条件进行优化。结果表明,最适培养接种时间为18 h,优化后的培养基配方为：豆饼粉0.60 g/L、蔗糖0.25 g/L、硫酸铵0.07 g/L、柠檬酸三钠0.03 g/L、磷酸氢二钾0.003 g/L、硫酸镁0.005 g/L、硫酸亚铁0.0005 g/L;发酵条件为：温度30℃、摇床转速180 r/min、摇瓶装量80 mL/500 mL。在该综合条件下,发酵后的芽孢数为1.43×1011 cfu/mL,比初始条件的芽孢总数4.03×109 cfu/mL提高了34.48倍,为该菌株的工厂化打下了基础。     

氧化乐果降解菌株发酵培养基碳氮源优化的研究

为确定氧化乐果降解菌株L-3发酵培养基碳源和氮源的最优配比,在质量浓度为1.0mg/mL的氧化乐果降解菌株的基础发酵培养基中,添加不同的碳源和氮源,选出适合菌株生长的最佳碳源和氮源,采用正交试验设计,优化出碳氮源的最佳配比,并进一步测定菌株L-3的生长情况和对氧化乐果的降解效果。结果表明,菌株L-3发酵培养基中最佳的碳源和氮源分别为蔗糖和NH4NO3;最佳的发酵条件为A3B2C3碳源质量浓度0.6g/L,氮源质量浓度0.5g/L,pH值7.0;最适的碳氮质量比为6∶5;菌株L-3在第3天达到生长高峰期,第4天达到降解高峰期,其降解氧化乐果的能力高达86%。优化后的菌种培养基更利于菌体生长,提高了氧化乐果的降解效果。     

平菇深层培养产纤溶酶的条件研究

以平菇为产纤溶酶菌种,采用单因素实验,确定该菌株产纤溶酶的最适发酵培养基为:葡萄糖2%,豆浆15%,KH2PO40.3%,MgSO40.15%;最适培养条件为:初始pH为自然,接种量为直径1cm的菌片1片,培养基装液量80mL(250mL三角瓶),培养温度25℃,摇床转速150r/min,发酵周期6d。在此条件下,发酵液纤溶酶活力(相当于尿激酶活力单位)稳定达到5.20IU/mL。     

绿色木霉固体发酵产孢子的条件优化

为研究工业生产中利用廉价的原料发酵绿色木霉生产孢子的问题,以稻壳粉、麦麸及玉米粉为主要载体,对影响绿色木霉固态发酵产孢子的条件进行筛选,并通过单因素试验研究固体载体的比例、碳源、氮源、无机盐对绿色木霉固态发酵产孢子的影响。通过4因素3水平正交试验,优化出最佳培养基配方。研究发现,绿色木霉固体发酵产孢子的最佳条件为温度28℃,接种量15%,料水比1:0.70,pH值自然;最佳培养基配方为麸皮50%,稻壳粉30%,玉米粉20%,硫酸铵1%,玉米浆干粉2%、黄豆饼粉2%、碳酸钙0.5%。发酵7天,孢子量可达7.62×10⁹个/g,自然晾干至水分10%以下,孢子量为1.286×10¹⁰个/g。     

白灵菇产木聚糖酶营养条件的优化

以白灵菇为出发菌株,研究该菌株在不同碳源、氮源、无机盐的条件下产木聚糖酶活力大小,从中筛选出最佳培养基配方。通过测量菌丝干重,采用DNS法测定白灵菇产木聚糖酶活性大小,并根据碳源、氮源、无机盐对白灵菇产木聚糖酶的活性的影响,得出白灵菇最适培养基组成为：甘蔗渣5%、黄豆粉2%、MgSO40.15%、KH2PO40.3%、ZnSO40.01%、VB12粒。发酵液酶活力可达到60.50U/ml。     

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。     

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。     

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。     

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。     

一株黑曲霉转化低品位磷尾矿能力的研究

研究了在液体纯培养条件下,低品位磷尾矿粉用量、不同氮源和pH值对黑曲霉（Aspergillus niger）溶磷活性的影响,并初步探讨了其溶磷机制。结果表明,A. niger产生的有机酸主要是草酸,它在尾矿粉的溶解浸磷过程中起重要作用。磷尾矿粉的用量为5 g/L时,最大溶磷量是56.02 mg/L,溶磷率高达20.87%;磷尾矿粉的用量超过5 g/L时,溶磷能力显著降低,溶磷率由5 g/L时的20.87%降至40 g/L时的0.65%。此外,以(NH4)2SO4作为氮源时,最大溶磷率是以NaNO3为氮源时的2.17倍。pH值在5~6之间变化时,溶磷率达到最高。     

好食脉孢菌和红酵母协同发酵秸秆产类胡萝卜素的研究

以好食脉孢菌和红酵母为发酵菌种,通过固态发酵玉米秸秆生产类胡萝卜素。将类胡萝卜素产量作为发酵指标,通过对培养基含水量、培养基初始pH值、氮源添加量、碳源添加量、无机盐添加量、培养基装量的单因素试验和正交试验确定最优培养基条件:秸秆用量10 g,干豆渣(氮源)用量3 g,麸皮(碳源)用量4 g,MgSO4添加量0.4%(与秸秆量比W/W),pH值约为5.5,培养基含水量为60%,培养基装量为12.5 g/250 mL,最佳发酵条件为接种量20%(好食脉孢菌∶红酵母=1∶1),培养温度28℃,培养时间96 h。通过优化后的类胡萝卜素产量为224.75μg/g。     

Production of single cell protein from cereal by-products

The single cell protein (SCP) which can be produced by culturing cellulolytic fungal mycelium in media containing cereal by-products (wheat bran, rice husks and corn cobs) depends to a large extent on the cellulase enzymes of the fungus. Several factors affecting the production of single cell protein were studied and the optimum conditions were determined.The optimum initial pH values of the growth medium for the production of SCP were 2 and 4 for Aspergillus niger and Aspergillus terreus, respectively. Wheat bran was the best cereal by-product for SCP production and compared favourably with glucose as a carbon source for SCP production by A. niger. Milling cereal wastes to fine particles tended to enhance the production of SCP. Ammonium chloride was the best nitrogen source. Removing the organic nitrogen source from the ammonium sulphate medium decreased the protein content in the residual biomass. Concentrations of 1·5 and 2·0% of wheat bran in the growth media were recommended for the production of SCP by A. terreus and A. niger, respectively. The optimum incubation temperatures were 25 and 30°C for A. niger and A. terreus, respectively. Protein content of the residual biomass increased when the growth medium was aerated.About 40% protein was found in the residual biomass of A. niger and A. terreus grown on wheat-bran medium. The amino acid profile of the biomass showed the presence of all essential amino acids except methionine.     

产油酵母菌的筛选及其摇瓶发酵条件的优化

从云杉树枝中筛选出1株高产油脂酵母菌Y-3,通过单因素试验对该菌发酵培养基的碳源、氮源、无机盐和培养条件(接种量、摇床转速、pH值、温度、时间等)进行了研究。结果表明,用酵母菌Y-3生产油脂的最适碳源和氮源分别为葡萄糖和硫酸铵,最适培养条件为:接种量为20%,初始pH值为6,培养温度为28℃,转速为160r/min,培养时间为6d。     

枸杞炭疽病菌生物学特性研究

试验证明,枸杞炭疽病(Colletotrichum gloeosporioides Penz)能较好地利用麦芽糖和蔗糖作为碳源。较适宜的氮源是KNO_3和蛋白胨。碳源中乳糖和甘油以及氮源中的尿素、(NH_4)_2SO_4和(NH_4)_2HPO_4对病菌苗丝生长和分生孢子的产生有明显抑制作用。病菌生长最适宜酸碱度为pH6.1。苗竺生长和孢子萌发适温为20～30℃,低于10℃和高于35℃孢子不能萌发。孢子萌发适宜湿度为100％,以水中萌发最好。湿度低于75.6％时孢子不能萌发。