RSM法优化产β-葡聚糖酶的发酵培养基

采用响应面法对重组大肠杆菌BL21(DE3)-pET28a(+)-bgl产β-葡聚糖酶发酵培养基成分进行优化.首先采用Plackett-Burman设计从培养基组成中筛选出了对产酶水平有显著影响的甘油、酵母粉、NaCl三种成分,利用Box-Benhken设计对浓度进行优化,结果表明,它们的最佳浓度分别为18.9、45.6、5.3g/L,产β-葡聚糖酶水平为2311.81U/mL,较优化前提高了23%.     

淀粉液化芽孢杆菌产β-葡聚糖酶培养基优化以及酶稳定剂的研究

采用正交试验方法,进行了淀粉液化芽孢杆菌发酵产β-葡聚糖酶培养基的优化。结果表明,采用玉米粉30g/L,大麦粉40g/L,豆饼粉30g/L,Na2HPO4.12H2O 6g/L,(NH4)2SO4 4g/L,CaCl2 0.8g/L,MgSO4.7H2O1g/L组成的培养基发酵,β-葡聚糖酶活力达到128.55U/mL,比优化前提高了22.48%。在β-葡聚糖酶溶液中添加大分子亲水型多糖黄原胶、动物蛋白明胶、甘油、氯化钠可明显提高β-葡聚糖酶的热稳定性。将添加甘油120g/L、黄原胶5g/L复合稳定剂的葡聚糖酶溶液60℃处理2h,酶液的残余酶活比未经处理的酶活提高了55.3%。     

耐热β葡聚糖酶发酵培养基的优化

本文利用响应面分析对耐热β-葡聚糖酶的发酵培养基进行优化,结果表明:最适发酵培养基组成为大麦粉43.48g/L、豆粉34.40g/L、Na Cl 2.4g/L、磷酸二氢钾2.4g/L和磷酸氢二钾12.5g/L;优化后的发酵培养基发酵产β-葡聚糖酶的量为(110±2.67)U/m L,比初始发酵培养基提高了11%。优化后的发酵培养基中的碳源和氮源是廉价的大麦粉和豆粉,大大降低了β-葡聚糖酶的生产成本,具有很好的实际应用价值。     

响应面优化木霉TP-24固态发酵生产β-1,3-葡聚糖酶产酶条件

研究采用响应面法(RSM)对木霉TP-24固态发酵生产β-1,3-葡聚糖酶的培养基组成(碳源酵母粉、氮源NH4NO3和料水比)进行了优化。结果表明,采用以麸皮为基质、添加1.91%酵母粉、1.99%NH4NO3和15.79mL水的培养基中,接种木霉TP-24菌株于30℃发酵4d,β-1,3-葡聚糖酶活力可达到594.37U/g·ssc,比对照产酶水平提高了273.55%。     

耐热β-葡聚糖酶产生菌AS35产酶条件的研究

本试验对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)AS35产β-葡聚糖酶的发酵条件进行优化研究。单因素实验结果表明:该菌产β-葡聚糖酶的最佳碳源为麦糟粉,添加量为3.0%(w/v),最佳麦糟粉颗粒直径为0.5mm左右;最佳氮源为蛋白胨,添加量为0.8%(w/v);最佳培养基初始pH为7.0;最佳摇瓶装液量为50mL/250mL三角瓶;最佳发酵温度为36℃。在上述优化条件下,以接种量10%(v/v)接种菌龄18h的种子于发酵培养基中,200r/min摇床培养60h,β-葡聚糖酶酶活达到32.5U/mL。同时,耐热性实验表明,该酶最适反应温度为65℃。     

耐热β-1,3(4)-葡聚糖酶源真菌筛选、鉴定及产酶条件优化

利用葡聚糖作为唯一碳源的基础盐培养,在50℃培养条件下,从新乡周围土样及腐殖质中筛选到一株产β-1,3(4)-葡聚糖酶耐热真菌菌株(Paecilomycessp.FLH30)。该菌株在40～60℃能较好生长,最适生长温度45℃。产酶培养优化条件表明:在培养温度为45℃,初始培养基pH6.5,以大麦麸皮为碳源,以蛋白胨、酵母粉和玉米浆为有机氮源,发酵4d,葡聚糖酶活达132.4U/mL,葡聚糖酶最适pH和温度分别为7.0和70℃。     

黑曲霉产β-葡萄糖苷酶发酵培养基的优化研究

利用响应面方法对黑曲霉产β-葡萄糖苷酶的发酵培养基进行了优化,研究碳源、氮源、无机盐和pH对β-葡萄糖苷酶活力的影响.利用Box-Benhnken设计和响应面方法对碳源浓度、氮源浓度、初始pH进行试验分析.结果表明,β-葡萄糖苷酶的最佳发酵培养基为:麸皮2%,蛋白胨0.1%,KH2PO40.1%,初始pH6.0.经发酵后的β-葡萄糖苷酶活力达325.62 u/mL.     

黑曲霉产α-半乳糖苷酶发酵条件研究

对从黄酒麦曲中筛选得到的黑曲霉wx-07产α-半乳糖苷酶的发酵条件进行了研究。结果表明,蔗糖是产酶的最适碳源,胰蛋白胨是最适氮源,产酶的最佳发酵条件为在250mL三角瓶中装入75mL培养基,接种量约为106个/750mL孢子,30℃、150r/min振荡培养96h,α-半乳糖苷酶活力达到2.40U/mL,是优化前的约3.08倍。     

基于二次正交旋转回归试验的酵母β-葡聚糖发酵培养基优化

为了提高酵母菌中β-葡聚糖的含量,本研究对酿酒酵母的培养基进行了优化.首先通过单因素实验对碳源、氮源和酶激活剂等对酿酒酵母β-葡聚糖含量的影响进行了研究,并以二次正交旋转组合法设计培养基成分的优化组合试验,经二次多项式逐步回归分析确定了最佳培养基(g/100 mL)为:葡萄糖3.27、蛋白胨(2)1.89、酵母膏1.57和甘油1.04.经过培养基的优化后,酵母β-葡聚糖产量由原来的65.80 mg/100 mL提高到108.18 mg/100 mL.     

β-葡聚糖酶发酵培养基的优化研究

为了对芽孢杆菌发酵产β-葡聚糖酶的培养基进行进一步的研究,以芽孢杆菌为发酵菌,通过单因素试验和三因素三水平正交试验法对芽孢杆菌的10L发酵罐发酵产酶培养基进行优化。实验结果表明:芽孢杆菌产β-葡聚糖酶的最优培养基为甘油含量6g/L、酵母粉含量24g/L和NaCl含量10g/L;发酵条件:接种量为10%、初始发酵pH值为7、培养温度为37℃、转速为350~950r/min、通风量为1vvm和发酵时间15h。经过3批发酵实验验证,最优条件下β-葡聚糖酶最高酶活可达3112U/mL。     

大肠杆菌产β-内酰胺酶培养基条件

对大肠杆菌(Escherichia coli)产β-内酰胺酶培养基条件进行优化研究,以提高β-内酰胺酶活力。研究了碳源、混合碳源配比、氮源、混合氮源配比、氯化钠、微量元素等因素对菌体干重及β-内酰胺酶活力的影响。确定菌种最佳培养时间为40h,最佳培养基组成为:葡萄糖16g/L、可溶性淀粉4g/L、蛋白胨20g/L、酵母浸粉10g/L、氯化钠6g/L、Zn2+浓度0.9 mg/L,β-内酰胺酶活力达2 648.95 nkat,比培养基优化前提高了18%。     

拟青霉WPG-1的鉴定及固体发酵产β-1,3-1,4-葡聚糖酶条件的优化

从土壤中筛选出一株高产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的耐热真菌WPG-1,经过鉴定为拟青霉属(Paecilomyces sp.)。通过单因素试验优化拟青霉WPG-1固体发酵产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的发酵条件。结果表明,该菌株产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的最佳条件是:以燕麦粉为碳源,蛋白胨为氮源(氮素含量0.2%),初始水分含量70%,初始p H为自然,培养温度45℃为最佳产酶条件。在优化后的条件下培养5 d产β-1,3-1,4-葡聚糖酶水平高达1 324.49 U/g干基碳源。     

产β-1,3-1,4-葡聚糖酶特基拉芽孢杆菌Bacillus tequilensis CGX5-1发酵培养基的优化

采用响应面优化法对一株野生特基拉芽孢杆菌的发酵培养基进行优化,最终培养基各组分为:大麦粉68.4 g/L,玉米粉40 g/L,豆饼粉61.1 g/L,KH2PO41 g/L,MgSO4·7H2O 0.1 g/L,CaCl20.1 g/L。用优化培养基在37℃摇瓶发酵52 h,β-1,3-1,4-葡聚糖酶酶活达到191.96 U/mL,是优化前产酶水平的1.91倍。     

β-甘露聚糖酶高产菌株发酵条件优化

从土壤中分离出1株产β-甘露聚糖酶的优良菌株Bacillus sp.QYW-1,具有发酵周期短且产酶活力高等特性,初始酶活力21.85 U/mL。在单因素实验对培养基及培养条件优化的基础上利用Plackett-Burman实验设计对影响产酶的重要因素进行筛选。实验发现,影响该菌株产酶的重要因素是魔芋粉、蛋白胨及硫酸镁。最陡爬坡实验和Box-Behnken实验得到响应面(RSM)优化的最佳培养基为:魔芋粉26 g/L,蛋白胨10 g/L,MgSO43.8 g/L,NaCl 10 g/L,KCl 6 g/L,NaNO36 g/L,K2HPO43 g/L,初始pH6.5。在此条件下菌株发酵产β-甘露聚糖酶酶活力为233.86 U/mL,与模型预测值相符,与单因素优化后的酶活力115.62 U/mL相比,提高了102%。     

耐有机溶剂蛋白酶高产菌Pseudomonas aeruginosa PT121的发酵条件

优化了耐有机溶剂蛋白酶产生菌株Pseudomonas aeruginosa PT121的产酶发酵条件。通过单因子试验探索了碳源、有机氮源对菌株发酵产酶的影响;通过正交试验对甘油、果糖、胰蛋白胨进行了水平组合优化。正交试验的方差分析表明,培养基中各成分显著性排列顺序为:胰蛋白胨>甘油>果糖。采用优化后培养基发酵72h,发酵液蛋白酶酶活达到12758U/mL,比优化前提高了6.3倍,为现有国内外报道中耐有机溶剂蛋白酶最高发酵产量。     

嗜热β-葡聚糖酶产生菌的筛选及其培养基优化研究

以大麦β-葡聚糖为唯一碳源,从吐鲁番地区采集的土样中筛选到1株热稳定性β-葡聚糖酶产生菌株XTP-5,经初步鉴定该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。对该菌株产酶培养基优化实验结果表明:最佳培养基配方:麦糟粉20g/L、酵母粉4/L、K2HPO41.0g/L、NaCl0.5g/L、FeSO·47H2O0.01g/L、MgSO·47H2O0.5g/L、(NH4)2SO42.0g/L、Tween-800.06%。接种上述液体培养基(pH7.0)中,于37℃、180r/min摇瓶培养60h达到产酶高峰,酶活力可达9.52U/mL。     

响应面法优化产β-内酰胺酶菌Bacillus cereus B03的发酵条件

为快速高效地提高菌株Bacillus cereus B03的产酶能力,采用响应面法对Bacillus cereus B03产β-内酰胺酶的发酵培养基进行优化。首先通过单因素实验研究了不同碳源及浓度、不同氮源及浓度、不同金属离子及浓度、氯化钠、磷酸氢二钾以及温度、pH、接种量、装液量对菌株产酶活力的影响,然后设计Plackett-Burman试验筛选出影响产酶的3个显著性因素:温度、pH、接种量。在此基础上,最后设计Box-Behnken中心组合试验确定最优产酶发酵条件。结果表明,最佳发酵培养基成分为葡萄糖20 g/L、酵母浸粉20 g/L、NaCl 2 g/L、MgSO₄·7H₂O 0.2 g/L,K₂HPO₄·3H₂O 4 g/L,最佳产酶发酵条件为发酵温度37 ℃,pH为7.3,接种量3%,装液量50 mL/250 mL。在此优化条件下,该菌株产β-内酰胺酶的酶活力为113278.7 U/mL,为优化之前酶活(88792.7 U/mL)的1.28倍。本研究为进一步工业化开发利用性状稳定且高产β-内酰胺酶的菌株提供借鉴。     

高产α-半乳糖苷酶菌株的筛选鉴定及发酵培养基的优化

从紫花苜蓿草种植土壤中筛选得到一株产α-半乳糖苷酶的菌株A1-19,结合形态学特征及分子生物学对其鉴定,并优化其发酵培养基。结果表明,菌株A1-19被鉴定为黑曲霉（Aspergillus niger）。对基础发酵培养基中碳源、氮源、无机盐及诱导物进行单因素优化,结果显示,其最佳碳源为乳糖,氮源为牛肉膏,无机盐为MgSO4、Na2HPO4、MnCl2,诱导物为水苏糖。最佳培养基配方为乳糖15.0 g/L,牛肉膏10.0 g/L,MgSO4·7H2O 1.0 g/L,Na2HPO4 0.5 g/L,MnCl2 1.0 g/L,水苏糖0.8 g/L。在此优化的培养基下,菌株A1-19产α-半乳糖苷酶酶活力7.85 U/mL,是优化前发酵酶活力的6.77倍。     

黄曲霉产胞外β-1 ,3-1 ,4-葡聚糖酶的发酵条件优化

研究发现一株高产β-1,3-1,4-葡聚糖酶的黄曲霉菌株,优化了其产酶条件并考察了粗酶潜在的工业应用价值。依次采用单因素法和响应面分析法优化该菌发酵产酶条件,得到其优化产酶条件:麸皮19 g/L、磷酸氢二铵30g/L、吐温-60 21 g/L、NaCl 5 g/L、MgSO_4·7H_2O 0. 5 g/L、KH_2PO_40. 75 g/L、培养基初始pH值8. 0、培养温度38℃、培养时间6d。在此条件下,黄曲霉能够分泌的最高胞外β-1, 3-1,4-葡聚糖酶酶活达155.9 U/mL。水解研究发现,该酶能高效降解大麦粉和燕麦粉中的β-葡聚糖,并直接生成葡萄糖。这些结果表明,黄曲霉能高效分泌β-1,3-1,4-葡聚糖酶,且该酶具有较强的工业应用前景。     

碳氮源对枯草芽孢杆菌发酵产β-甘露聚糖酶的影响

为提高枯草芽孢杆菌产甘露聚糖酶的能力,对Bacillus subtilis YH12产β-甘露聚糖酶的培养基组分和培养条件进行了优化,重点考察了碳氮源对发酵产酶的影响。实验结果表明,以魔芋精粉和甘露寡糖作为碳源时能对菌株发酵产酶起到良好的诱导作用,魔芋甘露寡糖的诱导效果要优于魔芋精粉,从经济效益角度考虑选择魔芋精粉作为碳源和诱导底物;以胰蛋白胨作为发酵氮源时产酶效果最佳。研究同时发现,产酶的最佳碳氮比为2:1;Na~+、K~+和Mg~(2+)对酶活具有显著促进作用;对发酵条件的考察结果显示,选择初始pH和培养温度分别为7.5和30℃时产酶效果最好。产酶发酵过程及SDS-PAGE分析表明,发酵33 h时产酶量达到最高。在此条件下B.subtilis YH12发酵产酶高峰期β-甘露聚糖酶活力达到280 U/mL,相比初始水平提高约5倍。