嗜酸乳杆菌Z-43高密度发酵配方及关键工艺条件优化

本研究在MRS基础培养基上进行单因素试验及正交优化,筛选嗜酸乳杆菌Z-43最优增菌培养基。 经单因素和正交试验确定其最佳增殖培养基配方并优化发酵条件：葡萄糖1.25%、蔗糖1.25%、酪蛋白胨1%、牛肉粉1.5%、鱼蛋白胨1%、大豆蛋白胨0.5%、番茄汁10%、碳酸钙0.3%、吐温80 0.1%、脯氨酸0.02%,其它成分参照基础培养基;按接种量4%,初始pH 6.5,39 ℃进行发酵培养,优化后菌体浓度为3.12×10⁹CFU/mL,是基础培养基的3.7倍。     

重组大肠杆菌生产多形拟杆菌肝素酶I的发酵优化

以实验室前期构建的N端融合SUMO标签的多形拟杆菌肝素酶I(SUMO-Bt-Hep I)生产菌株重组大肠杆菌Rosetta(DE3)/pE-SUMO-Bt-HepI为研究对象,通过单因素确定其最佳表达条件:诱导温度25℃、诱导剂浓度0.4 mmol/L、诱导时间12 h;首先通过Plackett-Burman试验,筛选出培养基中3个主要影响酶活的因素:葡萄糖、酵母提取物和蛋白胨。并通过响应面试验确定最佳培养基为:葡萄糖9.52 g/L,酵母提取物9.61 g/L,蛋白胨19.92 g/L,硫酸铵4 g/L,磷酸氢二钠18 g/L,磷酸二氢钾3 g/L,硫酸镁5 g/L。在此最佳培养基下发酵酶活预测可达55133IU/L,3次验证试验获得的SUMO-Bt-HepI酶活力平均为56961 IU/L,与理论预测值接近,比优化前(24215.9 IU/L)提高了2.3倍。通过5 L发酵罐的分批补料扩大培养得到的最高发酵酶活为3.937×10~5IU/L,比摇瓶提高了6.91倍,这是目前报道发酵生产肝素酶I的最高水平,对工业化应用具有一定的指导意义。     

色褐链霉菌产磷脂酶D的发酵条件研究

采用单因素试验,对色褐链霉菌产磷脂酶D(PLD)的发酵培养条件和培养基组成进行了优化。结果表明,色褐链霉菌摇瓶发酵最佳条件为:发酵周期7 d,发酵温度28℃,发酵培养基初始pH 6.0,接种量3%,发酵培养基装液量10 mL(100 mL三角瓶),摇床转速200 r/min;培养基最佳组成为:蛋白胨20.0 g/L,可溶性淀粉25.0 g/L,MgSO4.7H2O 0.5 g/L,CaCO3 1.0 g/L,Tween 8020.0 g/L。     

新疆传统发酵酸驼乳优势菌种短乳杆菌高密度培养技术

以分离自传统发酵酸驼乳中的优势菌种短乳杆菌作为材料,通过单因素试验,确定微囊化短乳杆菌的最佳碳源为蔗糖,最适质量浓度为15 g/L;最佳氮源为胰蛋白胨,最适质量浓度为10 g/L;最佳促生长因子为玉米浆,最适体积分数15%;最佳酸碱缓冲剂为CaCO3,最适质量浓度为5 g/L。 在此基础上,采用响应曲面法分析了4 个因子的交互作用及其最佳水平范围,高密度发酵培养的培养基优化配方为：乳清粉60 g/L、蔗糖18 g/L、胰蛋白胨13.02 g/L、玉米浆130 mL/L、CaCO3 3.29 g/L。     

杏鲍菇液态发酵培养的初步研究

杏鲍菇是一种珍贵的药食皆宜的真菌.为在较短时间内大量获得杏鲍菇菌体,该试验探讨了液态发酵方法制备杏鲍菇.试验以杏鲍菇菌丝体干重为指标,通过单因素试验和正交试验,对杏鲍菇液态发酵培养基和液态发酵条件进行了优化.试验结果表明,杏鲍菇液态发酵的最佳碳源为葡萄糖,最佳氮源为蛋白胨,当培养基配方为葡萄糖30g/L、蛋白胨5g/L、KH2PO40.8g/L、MgSO41.2g/L、VB110mg/L时杏鲍菇菌丝体生物量较高.在摇瓶培养条件中研究了种龄、装液量、初始pH值、接种量、温度、转速、培养时间等对液态发酵杏鲍菇菌体生物量的影响.得出最佳培养条件:种子培养6d,装液量20％ (v/v),接种量为10％ (v/v),培养基的初始pH值为自然,培养温度为25℃,摇瓶转速为140r/min,发酵8d,杏鲍菇菌丝产量可达8.23g/L.     

利用响应面法优化GSH发酵培养基

利用Plackett-Burman试验设计,筛选出影响GSH产量的3个重要因素,分别为葡萄糖、蛋白胨、KH2PO4.在此基础上,再利用Box-Behnken试验设计及借助于MINTAB软件进行二次回归分析,确定了主要影响因素的最佳浓度,葡萄糖、蛋白胨、KH2PO4最佳发酵质量浓度分别为2.75%、3.03%、0.11%.在优化的培养基中,GSH产量达到147.02mg/L,比优化前的98.94mg/L提高48.60%.     

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。     

木糖葡萄球菌高密度培养条件的研究

采用正交试验优化木糖葡萄球菌A2的增殖培养基配方,并确定其高密度培养条件和高密度培养物的富集条件。通过单因素试验确定木糖葡萄球菌A2液体培养基的最佳碳源为乳糖,最佳氮源为示蛋白胨,最佳营养因子为酵母膏和香菇汁;利用L9(34)正交试验得出增殖培养基的最佳配方为0.5%乳糖、2%示蛋白胨、0.2%酵母膏、5%香菇汁和7.5%NaCl。木糖葡萄球菌A2高密度培养的最适初始pH值为7.5,最适装液量为90%。以最佳培养基和培养条件在32℃培养17 h后,菌液中活菌数可达到3.43×109CFU/mL。对高密度培养物进行富集的最佳条件为6 000 r/min离心30 min,离心后菌种存活率为82.5%,浓缩倍数为74.48倍,活菌菌密度可达2.07×1011CFU/g。本研究成果可为生产发酵肉制品的直投式发酵剂提供优良菌种。     

纳豆芽孢杆菌发酵条件的优化

采用单因素及正交实验法对纳豆芽孢杆菌的摇瓶发酵培养基进行了优化,优化后的培养基为蔗糖15g/L、酵母浸出物2.5 g/L、胰蛋白胨2.5 g/L、氯化钠5 g/L,并通过单因素实验法确定了最佳培养条件为温度35 ℃、初始pH值8.接种量 3%、装液量20 mL/250 mL、发酵时间14 h.     

动物双歧杆菌乳亚种HCS04-002发酵条件优化

为实现动物双歧杆菌乳亚种（Bifidobacterium animalis subsp. lactis）HCS04-002的高活菌数培养,获得其生长的最适发酵条件,对发酵工艺和发酵培养基分别进行优化。以菌泥收率为考察指标,通过单因素及正交试验对培养温度、接种量和初始pH值等发酵工艺参数进行了优化;以发酵液活菌数为响应值,通过单因素试验和Box-Behnken试验优化发酵培养基。结果表明,动物双歧杆菌乳亚种HCS04-002最佳发酵条件为：培养温度39 ℃、接种量3%、初始pH值为7.2;最佳发酵培养基组分为：酵母蛋白胨24 g/L、酵母浸出物30 g/L、葡萄糖19 g/L、乳糖11 g/L。在此优化条件下,菌株HCS04-002菌悬液活菌数达2.73×109 CFU/mL。     

保加利亚乳杆菌番茄复合汁增菌培养基的优选研究

研究了在番茄汁基础培养基中添加不同营养物质对保加利亚乳杆菌生长的影响,进一步采用正交试验优化筛选了保加利亚乳杆菌L.b-S1的增殖培养基。结果表明,在番茄汁基础培养基中添加胰蛋白胨、酵母膏、碳酸钙可显著促进试验菌株的细胞生长(P<0.01);利用L933正交试验筛选出增殖培养基的最佳配比为:在番茄汁基础培养基中添加0.5%酵母膏、1.0%胰蛋白胨、0.3%碳酸钙;试验菌株在增殖培养基中经37℃培养18h,活菌数可达为2.25×1010mL-1,较液体MRS培养基的活菌数(4.98×108mL-1)提高了45.18倍,成本较液体MRS培养基降低1500元/t。为工业化大规模培养乳酸菌并研制开发直投式酸奶发酵剂提供了经济廉价的增菌培养基。     

保加利亚乳杆菌菊芋复合汁增菌培养基的优化筛选

以菊芋为主要原料,以自行分离选育的高活力保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)L.b-DR为试验菌株,研究了在菊芋汁培养基中添加单一营养因子对保加利亚乳杆菌L.b-DR细胞生长量的影响;利用正交试验优化筛选出保加利亚乳杆菌L.b-DR的菊芋复合汁增菌培养基。试验结果表明:在菊芋汁基础培养基中添加番茄汁、乳糖、蛋白胨、碳酸钙,可显著促进试验菌株的细胞生长(P<0.01);利用L934正交试验筛选出菊芋复合汁增菌培养基的最佳配比是:在菊芋汁培养基中添加7.5%番茄汁,1.5%乳糖,1%蛋白胨,0.3%碳酸钙。保加利亚乳杆菌L.b-DR经过复原脱脂乳培养基和液体MRS培养基活化后,以1%(约1×106cfu/mL)接入菊芋汁复合增菌培养基中,37℃培养16h,活菌数可达1.50×109cfu/mL,较对照菊芋汁培养基的活菌数提高23.96倍,与实验室常用的MRS培养基的活菌数相当,而其成本较实验室常用的液体MRS培养基的成本降低了2400元/t。     

竹红菌素培养基的初步优化

利用竹黄菌株通过液态发酵的方法获得活性成分竹红菌素系列化合物.首先采用单因素的分析方法找到了竹黄菌比较合适的液态发酵培养基:蛋白胨作为培养基氮源,葡萄糖作为培养基碳源.然后利用响应面法分析探讨蛋白胨和葡萄糖的最佳浓度.结果表明,蛋白胨最佳浓度为1.82 g/L, 葡萄糖的最佳浓度为2.42 g/L.优化后竹红菌素产量为0.62 g/L.     

抗菌肽产生菌Brevibacillus laterosporus S62-9 最适发酵条件的优化

探讨侧孢短芽孢杆菌S62-9的发酵培养基和发酵条件对产抗菌肽的影响,通过单因素试验,确定了3个显著因素,采用正交试验对产抗菌肽的发酵培养基组成进行了优化,并确定了最佳发酵条件。结果表明,S62-9产抗菌肽的最佳培养基组成和发酵条件:糊精1%、蛋白胨2%、Ca Cl20.15%、Tween-20 1.5%;起始p H为7.0,装液量为40 m L/300 m L,以3%的接种量于37℃,250 r/min摇床培养22 h。在此条件下产抗菌肽较优化前相比提高了59.9%。     

白灵菇液体发酵工艺优化

以菌丝体生物量为考查指标,研究了白灵菇(山东寿光720)液体发酵的最佳工艺条件。在培养温度为25℃、摇床转速160r/min、培养时间为8d、接种量10%、装液量80m L/250m L的条件下,通过单因素试验和正交试验得出最佳发酵培养基配方:葡萄糖3.0%、蛋白胨0.4%、KH2PO40.3%、Mg SO40.2%。在此条件下,菌丝体生物量最高可达到1.27 g/80 m L。     

枯草芽孢杆菌产3-羟基-2-丁酮、2,3-丁二醇发酵条件优化

研究以一株从古井窖泥中分离筛选的枯草芽孢杆菌为出发菌株,进行发酵培养成分和发酵条件优化。与静置发酵相比,振荡培养可有效提高菌株发酵液中3-羟基-2-丁酮和2,3-丁二醇的产量;在振荡培养的基础上采用正交试验方法对发酵培养基和培养条件进行了优化。实验结果表明,枯草芽孢杆菌发酵培养的最佳条件为:3mmol/L Mg~(2+),15g/L蛋白胨,150r/min,32℃。与初始静置发酵条件相比,最优条件下3-羟基-2-丁酮、2,3-丁二醇(左旋)、2,3-丁二醇(内消旋)的产量分别提高了57.75%、1234.96%、163.33%。     

黑皮鸡枞菌固体培养基的优化

以黑皮鸡枞菌菌丝日生长速率为指标,首先通过单因素试验确定最佳的碳源、最佳碳源的最优量、最佳氮源、最佳氮源的最优量,然后经过响应面试验的优化,得出最佳固体培养基配方:琼脂20 g/L,果糖23 g/L,胰蛋白胨3 g/L,VB12 mg/L,自然p H的条件下,通过验证培养后,黑皮鸡枞菌丝生长速率达到0.9 cm/d。     

响应面法优化弗氏葡糖杆菌PFY-8产胞外多糖发酵工艺

以弗氏葡糖杆菌（Gluconobacter frateurii）PFY-8为出发菌株,利用单因素试验和响应面试验优化菌株PFY-8产胞外多糖的培养基组分和培养条件。结果表明,其最佳培养基成分为葡萄糖20 g/L,蔗糖86 g/L,牛肉浸膏10 g/L,酵母提取物8 g/L,蛋白胨15 g/L,CH3COONa 5 g/L,K2HPO4 2 g/L,MnSO4 0.25 g/L,MgSO4·7H2O 0.58 g/L,柠檬酸铵3 g/L,吐温-80 1 mL/L。最佳培养条件为：培养温度25 ℃,摇床转速130 r/min,接种量5%,培养时间96 h,初始pH值5.6。在此优化工艺条件下,弗氏葡糖杆菌PFY-8的胞外多糖产量为（37.07±0.38） g/L,是优化前的1.55倍。     

布拉酵母高密度发酵培养基及发酵工艺优化

为实现布拉酵母高密度培养,对其高密度发酵培养基和发酵工艺进行优化。采用Plackett-Burman试验筛选培养基中的显著因素,并进行中心组合设计。通过人工神经网络（artificial neural network,ANN）和响应面试验建立菌体布拉酵母产量与培养基之间的关系模型,利用遗传算法（genetic algorithm,GA）进行全局寻优。结果表明,ANN模型有较好的数据拟合能力和预测能力,更适合处理复杂的非线性问题。GA优化获得最佳培养基组合：葡萄糖40.52 g/L、蛋白胨36.8 g/L、玉米浆17.32 g/L、硝酸钾14 g/L、酵母营养盐1.5 g/L、磷酸二氢钾0.6 g/L、硫酸镁0.8 g/L。利用该培养基进行摇瓶培养,菌体布拉酵母产量可达到8.21 g/L,比优化前提高1.39 倍。在此基础上利用1 L发酵罐培养确定最佳发酵工艺：温度30 ℃、接种量10%、pH 5.0、溶氧40%。利用50 L发酵罐进行扩大培养,流加葡萄糖和蛋白胨控制发酵液中葡萄糖3 g/L、氨氮0.06 g/L,菌体布拉酵母产量达到51.21 g/L。     

嗜热脂肪芽孢杆菌液体发酵条件的优化

本文通过对芽孢液体发酵条件进行优化,确定了嗜热脂肪芽孢杆菌产孢培养基的最佳配比:0.8%蛋白胨、0.3%酵母粉、0.3%NaCl、Mn~(2+)0.9mmol/L、Ca~(2+)10mmol/L;最佳发酵条件:pH7.0、接种量0.1%、装液量100mL、培养时间24h、温度65℃。对优化后的综合条件进行检测实验,结果显示,液体发酵产孢率可达48%左右,较优化之前提高15%左右。