海洋细菌Planococcus rifietoensis发酵产色素培养基的优化

在单因素的基础上,以Plackett-Burman(PB)设计结合响应面(RSM)分析法,对产色素海洋细菌Planococcus rifietoensis发酵培养基的8个营养成分配比进行优化。结果表明:培养基最佳碳氮源分别是葡萄糖和蛋白胨,葡萄糖、MgSO_4·7H_2O和酵母粉添加量显著影响色素的产量。Box-Benhnken设计分析确定最优培养基配方为:葡萄糖9.78 g/L,蛋白胨8.00 g/L,酵母粉2.05g/L,MgSO_4·7H_2O 8.17 g/L,Na_2HPO_40.1 g/L,FeSO_4·7H_2O 0.005 g/L,NaCl 10 g/L,CaCl_2 0.1 g/L,培养54 h,在此培养条件下,色素的OD值可达0.984,比优化前提高了245%。     

一株拮抗O157：H7放线菌的筛选鉴定及发酵培养基

为了筛选到拮抗O157:H7的放线菌并做形态和生理生化鉴定,先采用管碟法检测抑菌能力,筛选到2株明显拮抗O157:H7的放线菌AM-8和AM-10,并鉴定为放线菌目链霉菌科链霉菌属菌种。再用单因素试验筛选到抗菌物质产量最高的碳源玉米粉和氮源蛋白胨。响应面法优化AM-8的发酵培养基,最终确定发酵培养基为:玉米粉20.10 g/L,蛋白胨2.00 g/L,K_2HPO_4 0.50 g/L,MgSO_4·7H_2O 0.50 g/L,NaCl 5.92 g/L,FeSO_4·7H_2O 0.01 g/L,CaCO_3 1.89 g/L。     

基于黑木耳菌Aas1502液态深层发酵培养基组成的优化

以胞外多糖产量和菌丝体干重为检测指标,优化黑木耳菌Aas1502胞外多糖液态深层发酵培养基组成。通过单因素试验确定培养基碳源和氮源种类及培养基中碳源、氮源、KH_2PO_4和MgSO_4·7H_2O的浓度。利用正交试验进一步优化,并通过方差分析最终确定优化培养基组成为:马铃薯淀粉20g/L、葡萄糖20g/L、蛋白胨4g/L、KH_2PO_4 1.5 g/L、MgSO_4·7H_2O 0.2 g/L,此时胞外多糖产量和菌丝体干重,分别为9.36g/L和12.27 g/L,胞外多糖比优化前提高了1.48倍为后续利用深层发酵提取黑木耳多糖提供了理论基础。     

一株毛色二孢菌发酵产茉莉酸

从实验室保存和自然界分离到的100多株霉菌中筛选到1株高产茉莉酸的毛色二孢菌Lasiodiplodiairanensis DWH-2。优化得到发酵培养基组分为:蔗糖50 g/L,NaNO_34.5 g/L,KH_2PO_42.0 g/L,KCl 0.4 g/L,MgSO_4·7H_2O 6 g/L,FeSO_4·7H_2O 0.9 g/L,玉米浆1.5 g/L,微量元素10 ml/L,大豆油10 g/L;发酵初始p H 5.5,装液量100 m L/500 m L,培养温度28℃。在此条件下,发酵7 d,茉莉酸产量可达1 543 mg/L。     

利用JMP软件优化威兰胶发酵培养基

利用统计分析软件JMP的试验设计(DOE)功能(包括Plackett-Burman设计、析因设计、中心组合设计,预测刻画等)对威兰胶发酵菌株Alcaligenes sp.Y5的发酵培养基进行了优化,得到一组最佳发酵培养基配方:葡萄糖52.9 g/L、牛肉膏4.0 g/L、K_2HPO_4·7H_2O 2.2g/L、MgSO_4·7H_2O 0.1g/L,Ca CO_3 2.0 g/L,吐温80 0.5g/L。优化后威兰胶产量由初始的15.72 g/L提高到26.58 g/L,提高了69.08%。     

瑞士乳杆菌LH-G51冻干菌粉生产工艺研究

目的:对瑞士乳杆菌LH-G51菌粉生产工艺进行优化。方法:通过单因素及正交试验设计,确定适合LH-G51生长的发酵培养基、冻干保护剂配方及生产工艺。结果:发酵时间、碳氮源及微量元素添加量均对LH-G51生长有明显影响。最终确定LH-G51培养基碳氮源及微量元素为葡萄糖20 g/L、大豆蛋白胨10 g/L、酵母膏15 g/L、MgSO_4·7H_2O为250 mg/L、MnSO_4·H_2O为50 mg/L、发酵时间10 h、保护剂为B。结论:根据优化工艺,LH-G51冻干菌粉活菌数可达到4.21×10^(11)CFU/g。     

琼脂糖酶产生菌的筛选和培养基优化

从太岁中筛选得到一株初始产酶较高的琼脂糖酶产生菌,经形态和分子生物学分析方法鉴定之后,认定其属于类芽孢杆菌属(Paenibacillus),命名为Paenibacillus sp. P1(简称为P1)。P1为革兰氏阴性菌,短杆状细胞,对明胶和纤维素都没有水解活性。研究该菌的生长及产酶过程发现,该菌株最适发酵产酶时长是40 h。利用单因素实验对发酵培养基进行优化,最终确定了最适合菌株P1产琼脂糖酶的发酵培养基配方为:Agar 3 g/L、蛋白胨2 g/L、K_2HPO_4·3H_2O 1.0 g/L、NaCl 0.3 g/L、MgSO_4·7H_2O 0.05 g/L、FeSO_4·3H_2O 0.02 g/L、CaCl20.04g/L。菌株P1在优化后的培养基中发酵40 h,琼脂糖酶产量达到了3.47×10~4U/L,是优化前产酶水平的3.4倍。实验结果为非海洋来源的产琼脂糖酶菌株筛选和琼脂糖酶的放大发酵奠定了基础。     

基于人工神经网络的L-天冬酰胺酶发酵培养基优化

为提高重组Bacillus subtilis发酵生产L-天冬酰胺酶(EC 3.5.1.1,L-Asparaginase,L-ASNase)的水平,应用人工神经网络算法对其发酵培养基进行优化。首先通过单因素实验和Plackett-Burman实验筛选显著因素,再进行中心组合实验建立实验数据样本,最后利用JMP10.0建立神经网络模型优化发酵培养基组成。经优化,获得最佳培养基组成:蔗糖65 g/L、酵母蛋白胨28 g/L、玉米浆11 g/L、KH_2PO_411.5 g/L、NaCl 3.3 g/L、(NH_4)_2SO_44 g/L、K_2HPO_4·3H_2O 22.5 g/L、MgSO_4·7H_2O 1 g/L、L-天冬酰胺2 g/L。在该培养基条件下,L-ASNase产量达到515.6 U/mL,较优化前提高了90.9%。研究结果为L-ASNase上罐优化提供了基础数据。     

黑曲霉XSY0607以纤维素为原料发酵生产柠檬酸培养基优化研究

通过对黑曲霉(Aspergillus niger)XSY0607液体深层发酵柠檬酸的培养基优化实验,得出如下结论:通因实验得出黑曲霉XSY0607发酵柠檬酸的最佳碳源为水稻秸秆、最佳有机氮源为蛋白胨、最佳无机氮源NH4NO3、最佳生长因子为牛肉膏。通过Plackett-Burman实验设计得到黑曲霉XSY0607发酵柠檬素的最佳培养基配方为:水稻秸秆粉6%、蛋白胨4.5%、NH4NO30.5%、牛肉膏0.75%、KH2PO40.15%、Mg SO40.045%和Fe SO4·7H2O 0.0015%。同时通过极差分析还可得出黑曲霉XSY0607发酵培养基中不同成分对柠檬酸发酵的影响顺序为水稻秸秆蛋白胨NH4NO3KH2PO4Mg SO4Fe SO4·7H2O牛肉膏。使用优化后的培养基进行柠檬酸发酵实验,柠檬酸产量为83.6mg/m L,较优化前产量提高了31.83%。     

一株明亮发光杆菌产褐藻胶裂解酶的培养基优化

通过响应面方法对明亮发光杆菌液体发酵产褐藻胶裂解酶的最佳产酶培养基进行了优化。在单因素实验的基础上,通过部分因子实验对葡萄糖、牛肉膏、氯化钾、七水硫酸亚铁、磷酸氢二钾、MgSO_4·7H_2O、初始pH进行系统考察,筛选出两个影响较显著的因素MgSO_4·7H_2O和葡萄糖添加量,然后通过中心组合实验进一步优化,建立以褐藻胶裂解酶酶活力为响应值的二次回归方程模型,获得了最优的发酵培养基组成(g/100 mL):葡萄糖1.211 g、牛肉膏0.2 g、氯化钾0.5 g、七水硫酸亚铁0.05 g、磷酸氢二钾0.02 g、七水硫酸镁0.005 g,初始p H8.6,在该优化的培养条件下,褐藻胶裂解酶酶活为69.05 U/mL。与基础培养基比,褐藻胶裂解酶产酶量提高了14.5倍,说明本优化工艺具有可行性。     

产普鲁兰酶海单胞菌的分离鉴定及发酵条件优化

以普鲁兰糖为唯一碳源,利用平板涂布法从盐湖中分离到1株产普鲁兰酶的细菌YH-6,结合菌株形态特征和16S rRNA基因序列分析,确定该菌株为海单胞菌(Oceanimonas sp.)。通过单因素试验对发酵培养基以及发酵条件进行优化,优化后的培养基组分(g/L)为:玉米淀粉15.0,酵母膏10.0,KH_2PO_41.0,FeSO_4·7H_2O0.01,NaCl 26.5,MgCl_2·7H_O 2.1,KCl 0.9,CaCl_·H_2O 1.2,MgSO_4·7H_2O 4.2,pH 7.0;最佳培养条件为:发酵温度30℃,转速200 r/min,发酵时间为36 h。优化后的普鲁兰酶的活力可达1.85 U/mL,比优化前的1.28 U/mL提高了44.53%。     

米曲霉发酵蔗糖生产曲酸的培养基优化

对米曲霉(Aspergillus oryzae)GIM3.423生产曲酸的培养基进行优化,研究蔗糖浓度、氮源、乙醇和无机盐等对曲酸产量、转化率和生物量的影响,单因素试验结合正交实验方法确定其最佳的发酵培养基:蔗糖8%,酵母膏0.3%,乙醇2%,KH_2PO_40.1%,MgSO_4·7H_2O 0.05%,KCl 0.05%,在此条件下进行发酵试验,曲酸浓度可达14.91g/L,比优化前提高了2.2倍,转化率达到21%。     

田口设计优化解脂耶罗维亚酵母产油发酵培养基

本研究以粗甘油为碳源通过田口设计对解脂耶罗维亚酵母产油脂的培养基进行优化。首先通过单因素实验得到对结果影响最显著的因素,在单因素实验的基础上利用Minitab 17设计田口式正交实验,对实验中各因素水平的均值和信噪比进行分析。结果表明培养基中的C/N和MgSO_4·7H_2O的浓度对油脂产量有极显著影响,CaCl_2的浓度有显著影响。最佳培养基组成为C/N为100∶1(粗甘油50 g/L,硫酸铵1.08 g/L),MgSO_4·7H_2O 3 g/L,CaCl_2 0.2 g/L,KH_2PO_4 4 g/L。使用最佳培养基配方在28℃180 r/min条件下培养4 d,油脂产量达到1.859 g/L,与田口设计的预测结果 1.782 g/L接近,相对于未优化时油脂产量提高了48.5%。     

提高产反式-4-羟脯氨酸工程菌产量的发酵策略

为了实现羟脯氨酸的高产,首先以缺陷型菌株E. coli JM109ΔargB/pUC19-BH作为实验菌,通过单因素优化及正交试验,优化得到新的培养基配方及培养条件。其次通过基因工程手段引入透明颤菌血红蛋白VHB基因,构建菌株E. coli JM109ΔargB/pUC19-BHV,进行高密度发酵。结果显示,发酵培养基为:麦芽糖10 g/L,甘油5 g/L,胰蛋白胨22 g/L,K_2HPO_44 g/L,FeSO_4(Fe~(2+)∶VC=1∶1) 5 mmol/L,MgSO_4·7H_2O 1.7 g/L,Nacl 3 g/L,Cacl_2 0.005 g/L;培养条件为:初始pH8.5,温度30℃,接种体积分数4%,转速220 r/min。此条件下,菌株E. coli JM109ΔargB/pUC19-BH羟脯氨酸产量约为1 602 mg/L,约为优化前的1.4倍.在7 L罐发酵培养,菌株E. coli JM109ΔargB/pUC19-BHV的羟脯氨酸产量约为18.3 g/L,与JM109ΔargB/pUC19-BH相比,提高了13.2%,说明VHB基因的引入有利于羟脯氨酸产量提高.     

干酪乳杆菌产酸培养基的优化

为了提高干酪乳杆菌发酵产酸量,本研究以MRS培养基为基础培养基,通过单因素实验和4因素3水平正交试验确立了干酪乳杆菌HJB-006的最佳氮源、碳源、生长盐类等成分配比及培养基初始pH值.结果表明,葡萄糖2.2％、酪蛋白胨1.35％、MgSO4· 7H2O 0.2％,MnSO4·7H2O0.7％,牛肉膏1.0％,酵母膏0.5％,柠檬酸三铵0.2％,乙酸钠0.8％,吐温-80 1 mL/L,培养基初始pH值为6.0,用此培养基在37℃恒温下发酵24 h,其乳酸产量较优化前提高45.45％.     

枝孢菌AY-42产纤维素酶液态发酵优化

为提高枝孢菌AY-42纤维素酶的产量,通过单因素、响应面法优化其培养基成分及产酶条件。采用单因素试验确定了最适碳氮源分别为油菜秸秆粉和酵母粉。采用Plackett-Burman(PB)试验筛选出3个最显著的影响因素:MgSO_4·7H_2O、油菜秸秆粉、KH_2PO_4。进一步采用响应面优化后得到培养基组成:油菜秸秆粉12.5g/L,酵母粉2g/L,MgSO_4·7H_2O 0.75g/L,NaCl 0.5g/L,KH_2PO_45g/L,FeSO_4·7H_2O 0.01g/L。采用优化后的培养基优化培养条件,结果表明:最佳培养时间为3d,最佳接种量为5%,最适装液量为70mL,最适转速为200r/min,最佳培养温度为28℃。优化后CMC酶活提高到(4.20±0.06)IU,相比优化前酶活3.23IU提高了30.03%,产酶能力得到较大提升。该研究为枝孢菌应用于纤维素酶生产提供了一定理论支持。     

响应面分析法优化凝结芽孢杆菌发酵培养基

根据响应面法优化培养基配方,向基础培养基中添加廉价碳源和氮源,得到最优配方,即:蛋白胨7.5 g/L,牛肉膏5.0 g/L,葡萄糖(C_6H_(12)O_6·H_2O)15.0 g/L,淀粉8.78 g/L,玉米秸秆水解液0.83 L/L,氯化铵11.12 g/L和豆粕粉11.81 g/L,乙酸钠(CH_3COONa·3H_2O)3.0 g/L,磷酸氢二钾(K_2HPO_4·3H_2O)2.0 g/L,硫酸镁(Mg SO_4·7H_2O)0.58 g/L,硫酸锰(Mn SO_4·H_2O)0.25 g/L。在最优培养基下,可得到凝结芽孢杆菌菌数(21.1±0.27)×10~8CFU/m L,高于基础培养基的14.8±0.31×10~8CFU/m L,增幅达到42.6%;芽孢率51.2%,高于基础培养基的43.2%,增幅达到18.5%。本实验数据为今后凝结芽孢杆菌工业化培养提供了参考依据。     

重组大肠杆菌合成内切几丁质酶培养条件的优化

目的:探讨重组大肠杆菌合成内切几丁质酶培养条件的优化。方法:首先采用部分因素试验设计研究发酵培养基中各组分对产内切几丁质酶比活力的影响,找出主要影响因素,然后采用Box-Behnken设计确定各主要影响因素质量浓度的最佳值。结果:影响重组大肠杆菌合成内切几丁质酶的主要因素为葡萄糖,Na_2HPO_4·12H_2O和KH_2PO_4。最优化的发酵培养基组成(g/L):蛋白胨14,葡萄糖8.8,Na_2HPO_4·12H_2O 16.8,NH_4Cl 1,MgSO_4·7H_2O 0.14,酵母粉6,KH_2PO_4 2。在优化发酵培养基中重组大肠杆菌产酶量是未优化发酵培养基的1.67倍。结论:本研究结果为内切几丁质酶产业化生产提供了良好基础。     

响应面法优化隐甲藻LS1057产二十二碳六烯酸发酵条件

为了提高一株隐甲藻藻株LS1057的二十二碳六烯酸产量,对发酵培养基进行了优化。采用Plackett-Burman实验设计法考察发酵培养基中各组分对二十二碳六烯酸产量的影响,结果表明:葡萄糖、酵母膏、KH2PO4的浓度对二十二碳六烯酸的产量影响显著。再用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,并结合Box-Behnken实验设计和响应面分析法对3个显著因素进行回归分析,得到优化的发酵培养基组成:葡萄糖79.76g/L、酵母膏14.0g/L、KH2PO40.5g/L、海盐20.0g/L、MgSO4·7H2O 5.0g/L、KNO38.0g/L、FeSO4·7H2O 0.2g/L和M液(M液:V B10.6g/L,V B120.1mg/L)1%(V/V)。采用该法优化培养基,经摇瓶发酵实验供试藻株的二十二碳六烯酸产量达到了1.811g/L,较优化前提高了71.33%。利用70L发酵罐的分批补料发酵实验对优化后的结果做了进一步的验证,发酵结束后二十二碳六烯酸终产量为2.112g/L。实验结果表明经响应面法优化得到的发酵培养基利于隐甲藻LS1057发酵生产二十二碳六烯酸。     

红平菇液体发酵培养基优化

采用液体摇瓶培养法,通过单因素试验和正交试验,以菌丝体生物量为主要指标,对红平菇液体发酵培养基配方进行优化。结果表明:红平菇液体发酵最适宜的培养基配方为葡萄糖20g/L,酵母粉15 g/L,KH_2PO_4 2g/L,MgSO_4·7H_2O 0.5g/L。进一步对正交试验结果进行验证表明该配方确实为较优配方。