Bacillus subtilis Z-5产果胶酶发酵条件的优化及其应用

为进一步提高果胶酶的产量,采用响应面法优化了Bacillus subtilis Z-5产果胶酶的发酵培养基和发酵条件,并将优化后得到的果胶酶应用于梨汁澄清实验。通过单因素实验探究9个因子对B. subtilis Z-5产果胶酶活力的影响,然后采用Plackett-Burman试验设计筛选出3个显著影响产酶的因素：酵母粉含量、pH、培养时间;再结合响应面设计法确定了最佳的发酵条件。结果表明最佳的发酵培养基成分是果胶10 g/L,酵母粉7.99 g/L,MgSO₄·7H₂O 0.5 g/L;最佳的发酵条件为初始pH5.66,发酵温度37℃,培养时间72 h,接种量为6%(v/v),装液量50/250 mL,底物浓度为10 g/L;在此基础上,B. subtilis Z-5产果胶酶酶活力由879.00 U/mL提高到1549.62 U/mL,是优化前的1.76倍。在梨汁澄清实验中表明果胶酶的最适添加量为4 mL,最适酶解时间为2.5 h,最适酶解温度为65℃,最适酶解pH为6.0,此时透光率最大为79.77%,与商品酶相比,自制果胶酶是一种具有多种...     

Bacillus subtilis CICC 20034产脂肪酶的培养条件研究

目的优化Bacillus subtilis CICC 20034产脂肪酶的培养组分和发酵条件,为后续深入研究提供数据资料。方法优化不同碳源、氮源、金属离子和培养基复配发酵培养组分:优化培养温度、pH、培养时间进一步提升菌株产酶能力。结果最佳利用碳源为甘油,无机氮源比有机氮源更有利于脂肪酶生产,优化培养组分为:10 g/L甘油,10 g/L NH₄Cl,8g/LNa₂HPO₄·12H₂O,2g/L K₂HPO₄,0.5 g/L MnSO₄。最适培养pH 6.0,温度30℃,发酵周期28 h。结论通过前期优化筛选,获得脂肪酶活性达24.16 U/mL,为后续深入优化和代谢调控提供了良好的数据资料。     

高浓度培养乳酸菌发酵培养基的优化

对一株已经证实具有耐酸、耐胆汁的乳杆菌R8菌株进行培养基的优化研究,以菌体密度为检测指标,采用单因素实验和正交设计实验优化发酵培养基组分,为该益生菌应用于改善胃肠道的健康食品奠定基础。结果显示,该菌最佳发酵配方为:葡萄糖20.0 g,酵母粉30.0 g,MnSO₄·4H₂O 0.075 g,MgSO₄·7H₂O 2.0 g,KH₂PO₄ 2.5 g,柠檬酸铵2.5 g,CH₃COONa·3H₂O 6.25 g,Tween80 1.0 mL,pH6.2。培养基配方经过系统筛选和优化后,菌体浓度(OD_{600 nm})达到2.38。     

发酵乳杆菌C6全细胞催化剂的制备及产D-塔格糖催化条件优化

以L-阿拉伯糖异构酶产生菌发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)C6为全细胞催化剂,对其发酵制备工艺以及生物转化D-塔格糖的催化反应条件和细胞透性化学处理方式进行优化。结果表明,菌株C6以最优培养基配方(葡萄糖10 g/L,酵母浸粉20 g/L,蛋白胨20 g/L,无水乙酸钠10 g/L,MgSO₄·7H₂O 0.4 g/L,MnSO₄·2H₂O 0.05 g/L,K₂HPO₄0.4 g/L,L-阿拉伯糖3 g/L,ZnSO₄·7H₂O 0.04 g/L,生物素100μg/L,焦磷酸硫胺素400μg/L)在最优发酵条件(发酵温度37℃、初始pH值7.5、装液量70 mL/150 mL、接种量1%)下培养24 h,生物量(OD_{600 nm}值=1.25)和L-阿拉伯糖异构酶酶活(107.81 U/mL)较优化前分别提高了92.31%和116.44%;全细胞催化剂在优化的催化...     

(+)γ-内酰胺酶菌株BH24发酵产酶条件优化

基于单因素试验,通过Plackett-Burman试验设计、最陡爬坡试验设计、中心组合试验设计和响应面分析,对(+)γ-内酰胺酶菌株BH24发酵产酶进行优化。单因素试验结果表明,在碳源为5.0 g/L葡萄糖、氮源为10.0 g/L蛋白胨、温度26.0℃、pH 8.0、接种量4.0%、装液量100 mL/500 m L、转速150 r/min条件下,菌株BH24的生物量、(+)γ-内酰胺酶酶活力及产物e.e.值均有不同程度的提高。响应面优化结果表明,当葡萄糖质量浓度为4.0 g/L,温度为25.2℃,pH值为7.6时,(+)γ-内酰胺酶酶活可达114.5 U/L,比优化前提高了50.7%。     

拟蕈状芽孢杆菌Gxun-30产角蛋白酶液体发酵条件优化

为提高海洋来源拟蕈状芽孢杆菌(Bacillus paramycoides)Gxun-30产角蛋白酶的能力,该文利用单因素及响应面法对该菌产酶的培养基和培养条件进行了优化。先利用单因素试验对羽毛浓度、碳源、氮源、无机盐、初始pH值、发酵时间及接种量等影响菌株产酶条件进行了优化。结果表明,羽毛15 g/L、果糖10 g/L、玉米浆4.0 g/L、初始pH 6.5、氯化钙0.15 g/L、接种量2.0%、接种发酵48 h后酶活达到最高。再利用Plackett-Burman试验确定对菌株产酶有显著影响的3个因素为玉米浆、氯化钙及羽毛浓度;结合最陡爬坡及响应面试验优化方法对这3个显著因素进行优化,获得最优产酶条件为玉米浆8.17 g/L,氯化钙0.27 g/L,羽毛含量13.58 g/L,在此发酵条件下,模型预测角蛋白酶酶活为1866.47 U/mL,验证试验实测值达到1810.98 U/mL,较优化前酶活227.38 U/mL提高了7.96倍。     

发光杆菌产几丁质酶的工艺优化

为提高海洋发光杆菌Photobacterium sp.LG-1产低温几丁质酶的酶活性,利用响应面法对其发酵产酶条件进行了优化。Plackett-Burman实验结果表明,影响菌株产酶的三个主要因素分别为发酵温度、发酵时间和酵母膏含量。菌株产酶的最适条件为:胶体几丁质浓度12.0 g/L、酵母膏浓度4.5 g/L、转速220 r/min、发酵温度20℃、装液量75 mL/250 mL、接种量1%、初始pH7.0、发酵时间120 h,几丁质酶的最大酶活为5.10 U/mL。实际平均酶活经验证与预测酶活相近,几丁质酶活比优化前提高了11.50%。为下一步低温几丁质酶的降解机制研究及在工业中的应用提供参考。     

产β-内酰胺酶菌株的筛选、鉴定及酶学性质初步研究

该文对上海临港地区分离的1株产β-内酰胺酶的菌株的酶学性质进行研究,并初步提高了酶液保存稳定性。通过结合抗生素平板法初筛和碘量法(定性)复筛,获得产β-内酰胺酶的菌株。通过形态学、生理生化试验和16S rRNA序列分析确定该菌株为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus),命名为Bacillus cereus B03。酶学性质研究表明,该酶的最适反应温度为40℃,最适反应pH值为7.0,该酶在4～20℃、pH 5.0～7.5内稳定性较好。Mg~(2+)、Fe~(2+)和Mn~(2+)对酶有不同程度的激活作用,其中Mg~(2+)对酶的激活作用最强。Cu~(2+)、Al~(3+)和Fe~(3+)对酶有不同程度的抑制作用,其中Al~(3+)对酶的抑制作用最强。K~+、Ca~(2+)、Zn~(2+)对酶活力的影响作用不是很大。在无菌粗酶液中添加50 g/L NaCl或100 g/L甘油后,由原酶液的保存5 d剩余相对酶活力93%左右延长到了30 d,稳定性效果提升了6倍。菌株B03所产β-内酰胺酶的酶学性质初步研究表明,该酶具有进一步研究和应用的价值。     

产β-葡萄糖苷酶菌株的筛选及产酶条件优化

为开发新型高产β-葡萄糖苷酶的微生物菌种资源,本实验从腐木中分离获得1株产β-葡萄糖苷酶的青霉菌株L1;经等离子-硫酸二乙酯复合诱变后利用七叶苷平板法初筛,摇瓶发酵复筛,最终获得1株可稳定遗传的突变菌株D-6,经单因素试验、Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和响应面试验确定了其发酵产酶最佳条件。结果表明,最佳产酶条件是:KH_2PO_4 6 g/L、MgSO_4·7H_2O1 g/L、CaCl_2 0.5 g/L、FeS04 0.1 g/L,初始pH5.2,接种量5%(孢子浓度10~8个/mL),碳源添加量(X_1)玉米秸秆45.74 g/L、氮源添加量(X_2)(NH_4)_2SO_47.23 g/L、装液量(X_5) 63 mL/250 mL发酵温度28℃摇床转速160 r/min,发酵时间132 h,D-6菌株的β-葡萄糖苷酶活力为142.92 U/mL,较出发菌株L1提高了274.4%。研究结果为产β-葡萄糖苷酶菌株发酵条件优化提供技术参考同时为该类菌株的开发和应用提供有效的菌种资源。     

Bacillus cereus SG03 10L发酵罐中产胞外胆固醇氧化酶发酵条件优化

目的:优化菌株Bacillus cereus SG03在10L发酵罐中产胆固醇氧化酶的工艺条件,为该菌株的进一步应用提供依据。方法:在10L发酵罐中,通过单因素实验,分别考察了培养液起始pH、搅拌速率、溶解氧(DO)浓度对Bacillus cereus SG03产胞外胆固醇氧化酶的影响。结果:较佳的发酵条件为培养液起始pH6.8、搅拌速率250r/min、溶解氧(DO)浓度80%。在此基础上,对发酵过程进行了两阶段DO控制,发酵前20h DO控制在90%,然后调整为20%,直至发酵结束。较单一DO控制,最大胞外胆固醇氧化酶产量、生产效率分别提高了30.2%和20.0%,达到了1.38U/mL和0.03U/(mL·h)。     

枯草芽孢杆菌产碱性果胶酶发酵条件的优化

通过单因素实验对枯草芽孢杆菌菌株发酵产碱性果胶酶的培养基组分及培养条件进行优化。利用单因素实验确定了产酶的最优培养基:30 g/L豆饼粉、35 g/L马铃薯淀粉、20 g/L果胶、2.775 g/L氯化钙、4.025 g/L硫酸锌、113.6 g/L Na 2HPO 4。同时对温度、接种量、发酵pH进行优化,得到最优发酵条件:温度35℃、接种量3%、发酵过程控制pH=7.4,在此基础上进行补料流加实验,补料配方为350 g/L葡萄糖、10 g/L果胶,补料控制总糖浓度为20 ug/mL,并调整转速和风量控制溶氧30%~40%,最终酶活达到6120 U/mL,较初始酶活1061 U/mL提高了4.77倍。     

蜡样芽孢杆菌产磷脂酶D发酵条件优化

通过单因素和正交试验,对蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）产磷脂酶D发酵条件进行了优化。结果表明,培养基最佳组成为卵黄10 g/L、蛋白胨15 g/L、牛肉粉2 g/L、MgSO4·7H2O 1 g/L、氯化钠3 g/L;最佳发酵条件为：培养基初始pH8.0,接种量1.0%,于36 ℃,200 r/min培养8 h。在最适发酵条件下磷脂酶D酶活达4.21 U/mL。     

鸡源芽孢杆菌HS-33的筛选、鉴定及发酵工艺优化

通过抗逆性、产酶能力等特性实验从鸡肠道中筛选到一株益生性能较好的枯草芽胞杆菌HS-33。HS-33能够很好的耐受人工模拟的胃肠道环境，SD大鼠毒性试验表明HS-33安全无毒害作用，同时具有较强的产淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶的能力。对该菌株进行显微形态、生理生化试验和16S rDNA分子生物学鉴定，结果表明菌株HS-33属于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。通过正交试验优化HS-33菌株发酵工艺，培养基最佳配方为：玉米粉2%，黄豆粉4%,pH为7.0,MgSO₄·7H₂O 0.03%,MnSO₄ 0.005 mmol/L,NaCl 0.6%；最佳发酵条件为：温度37℃，时间24 h，接种量5%，摇瓶转速220 r/min，装液量60 mL，在此条件下培养菌株菌体量可达到8.1×10⁹ CFU/mL。     

蜡状芽孢杆菌产中性蛋白酶发酵条件的优化

为提高蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)发酵产蛋白酶的能力,对发酵培养基组成及培养条件进行优化。通过单因素试验研究最适C源及其添加量、最适N源及其添加量、温度、种龄、摇床转速、装液量、pH、时间、接种量等条件对菌株产蛋白酶的影响。在此基础上,利用正交试验设计从9个影响因素中筛选3个主要影响因素,即蛋白胨添加量、温度和装液量;再利用Box-Behnken试验设计进行响应面分析,最终确定蜡状芽孢杆菌发酵产酶条件的最优条件为:蛋白胨添加量7.9g/L,温度26.7℃,装液量56.4mL。优化后,蛋白酶活力达到753.67U/mL,比初始蛋白酶活力(249.50U/mL)提高了2.02倍。     

三株产几丁质酶菌株的筛选、产酶条件优化及水解虾壳的研究

目的:筛选鉴定产几丁质酶的菌株并优化其发酵条件,最终应用于虾壳降解研究。方法:以盐城市滩涂海泥为样品,利用平板筛选水解几丁质的菌株,运用生物信息学方法鉴定菌株,通过单因素优化其发酵条件,并将筛选得到的菌株和优化后的发酵条件用于虾壳发酵。结果:鉴定得到三株显著降解胶体几丁质的菌,分别是发光杆菌（Photobacterium sp. LYM-1）、需钠弧菌（Vibrio sp. WM-1）和希瓦氏菌（Shewanella sp. ZXY-1）;优化发酵条件:发光杆菌的碳源为几丁质10 g/L,氮源为NH₄Cl 2.0 g/L,接种量为3%,发酵液pH为6.5,温度为32 ℃,发酵1 d酶活最高为15.37±0.55 U/mL,是优化前的4.37倍;需钠弧菌的碳源为几丁质10 g/L,氮源为NH₄Cl 2.0 g/L,接种量为3%,发酵液pH为7.5,温度为22 ℃,发酵2 d酶活最高为40.82±6.03 U/mL,是优化前的1.60倍;希瓦氏菌的碳源为几丁质10 g/L,氮源为(NH₄)₂SO₄ 2.0 g/L,接种量为3%,发酵液pH为6.5,温度为22 ℃,发酵1 d酶活最高为25.64±3.29 U/mL,是优化前的2.47倍;三株菌均能利用虾壳产几丁质酶,但利用效率均低于几丁质,酶活力分别为10.25±0.95、32.16±2.25和21.81±4.27 U/mL。结论:本研究从盐碱地筛选得到三株产几丁质酶的菌株,优化后酶活力均得到提高,且均能利用虾壳产几丁质酶,为发酵虾壳制备几丁质酶提供新的菌株来源。     

产褐藻胶裂解酶菌种的筛选、鉴定及发酵条件优化

以褐藻酸钠为唯一碳源,经多次富集和驯化,从养殖场腐烂海带中筛选到一株高产褐藻胶裂解酶的菌株Alg07。依据菌体形态、生理生化特征和16S rRNA基因序列分析,归属于芽孢杆菌属（Bacillus）,命名为Bacillusweihaiensis Alg07。通过单因素试验和正交试验,确定菌株Alg07的最佳发酵产酶培养基成分：褐藻酸钠9 g/L、蛋白胨1 g/L、酵母粉3 g/L、NaCl 5 g/L、MgSO4·7H2O 1 g/L、KCl 5 g/L、CaCl2 4 g/L;最佳发酵产酶条件为：250 mL三角瓶装液量40 mL、培养温度30 ℃、初始发酵pH 6.5、接种量0.5%、摇床转速180 r/min、培养时间24 h。在优化后的培养条件下,褐藻胶裂解酶活力由35 U/mL提高到563 U/mL。     

重组大肠杆菌产卤代烷脱卤酶的发酵条件优化

对产卤代烷脱卤酶的重组大肠杆菌BL21（DE3）/pET28a-DhaA进行发酵优化以提高其表达量。该研究从TB培养基出发,通过单因素实验与响应面实验在摇瓶水平上对培养基各成分进行优化;其次,在最优培养基的基础上对发酵的工艺条件进行优化;最后,在5 L发酵罐中进行了初步放大验证。结果表明,最优的培养基组成为：甘油10 g/L,酵母粉23 g/L,蛋白胨14 g/L,MgSO₄·7H₂O 1.3 g/L,ZnSO₄·7H₂O 0.1 g/L,酶活力可达到（1 182.94±10.86） U/L,较初始培养基提高了94%;最优的发酵工艺条件为：接种量5%,装液量40 mL/250 mL,37℃培养至OD₆₀₀为1.8时加入终浓度为0.4 mmol/L的异丙基-β-D-硫代半乳糖苷于20℃诱导22 h,酶活力可达到（3 585.83±15.02） U/L,提高至未进行优化前的5.87倍;5 L发酵罐初步放大验证实验中,酶活力最高达到（9 682.62±191.16） U/L,提高至摇...     

烟曲霉素发酵培养基的优化

目的:以烟曲霉CEA-1701为生产菌株,对烟曲霉素发酵培养基进行优化。方法:运用HPLC测定发酵液中烟曲霉素含量,通过单因素实验选择发酵碳源和氮源种类,进一步用Plackett-Burman(PB)和Box-Behnken Design(BBD)设计优化各成分在培养基中的浓度。结果:单因素实验筛选到适宜烟曲霉素合成的碳源和氮源分别为甘油和酵母提取粉。PB实验表明,甘油、玉米粉和酵母提取粉是影响烟曲霉素产量的主要因素;BBD实验优化得到产烟曲霉素的适宜培养基成分为:甘油33.5 g/L、酵母提取粉3.1 g/L、玉米粉1.7 g/L、MgSO₄·7H₂O 0.5 g/L、K₂HPO₄ 1.5 g/L、KCl 0.5 g/L、FeSO₄·7H₂O 0.013 g/L。以此培养基发酵144 h测得发酵液中烟曲霉素含量达到68.51 mg/L,较优化前提高了122.4%。结论:实验优化了发酵烟曲霉素的培养基成分,显著提高了烟曲霉CEA-1701菌株合成烟曲霉素产量,为烟曲霉素的发酵生产提供了参考依据。     

γ-聚谷氨酸生产菌株的鉴定及发酵培养基优化

目的:鉴定一株高产γ-聚谷氨酸(γ-polyglutamic acid,γ-PGA)的菌株,并优化其发酵培养基。方法:以实验室前期诱变筛选出的菌株N-2出发,通过16s rDNA核酸序列分析,对该菌株进行了鉴定;采用单因素实验、响应面设计对菌株的发酵培养基进行优化,最终确定最佳培养基配方。结果:经过16s rDNA序列分析,菌株N-2被鉴定为Bacillus subtilis。通过Plackett-Burman(PB)试验,筛选出3个显著影响γ-PGA产量的因素:葡萄糖、谷氨酸钠和K₂HPO₄·3H₂O;用最陡爬坡试验逼近最大产量区后,利用box-behnken试验获得响应曲面最优解,确定葡萄糖、谷氨酸钠和K₂HPO₄·3H₂O的最佳浓度分别为42.93、44.85、2.39 g/L。经过54 h发酵γ-PGA终产量为28.51 g/L,比优化前提高了34.48%。结论:响应面法试验次数少、周期短,可以快速优化发酵培养基成分,结果可靠,是提高产量的有效途径。     

响应面法优化解淀粉芽孢杆菌产中性蛋白酶发酵条件

在单因素试验的基础上,应用响应面法对解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）GZUB-7产中性蛋白酶的发酵条件进行优化,以达到提高菌株产中性蛋白酶酶活力的目的。结果表明,发酵培养基的最佳组分为葡萄糖用量50 g/L、豆粕粉40 g/L、CaCl2添加量0.44 g/L;最适发酵条件为发酵温度40 ℃、初始pH 7.0、接种量6.0%、发酵时间40 h,在此条件下,该菌株产中性蛋白酶酶活力达到192.7 U/mL。