影响解淀粉芽孢杆菌GSBa-1产凝乳酶的因素及发酵条件优化研究

为了提高解淀粉芽孢杆菌GSBa-1发酵产凝乳酶活力,通过单因素试验并采用Plackett-Burman试验设计对影响该菌株发酵产酶条件的6个因素进行评价,筛选出具有显著影响作用的3个因素即发酵温度、发酵时间和装液量,然后通过响应面法探讨此3个主要因素的最优发酵参数水平,获得最佳的发酵产酶条件。结果表明,解淀粉芽孢杆菌GSBa-1发酵产凝乳酶的最佳工艺条件为:发酵温度36℃,发酵时间75h,装液量40%,初始p H为培养基自然p H(6.85),接种量4%,摇床转速160r/min。此条件下解淀粉芽孢杆菌GSBa-1发酵产酶活力为742.42 Su/m L。解淀粉芽孢杆菌GSBa-1发酵产凝乳酶活力经发酵条件优化后得到显著提高,该菌株的发酵产酶及在干酪生产中的应用具有良好的产业化开发前景。     

解淀粉芽孢杆菌GSB a-1产凝乳酶培养基组成的优化

从甜酒曲中分离筛选得到1株解淀粉芽孢杆菌菌株GSBa-1,为了提高该菌株液态发酵产凝乳酶的能力,采用单因素实验和响应面法优化其产酶培养基组成。通过单因素实验分析了碳源、氮源、金属盐、磷源对菌株GSBa-1产凝乳酶的影响,并采用响应面法对产酶培养基中麦芽糖、蛋白胨和酵母浸粉含量3个主要因素的优化组合进行了定量研究,确定解淀粉芽孢杆菌GSBa-1产凝乳酶的优化培养基组成为:麦芽糖1.93 g/L、蛋白胨10.89 g/L、酵母浸粉2.15 g/L。在此优化培养基培养条件下,该菌株产凝乳酶活力可达(562.57±7.67)Su/m L,接近理论预测值537.10 Su/m L,且平均误差为4.53%。优化后解淀粉芽孢杆菌GSBa-1产凝乳酶活力比基础培养基提高了1.88倍。     

酒曲中产凝乳酶微生物菌株的分离筛选及鉴定

针对酒曲中的微生物进行分离纯化,得到11株细菌和2株真菌,并采用酪蛋白平板法和Arima时间法筛选出了1株产凝乳酶的细菌菌株编号为LB-51。通过形态学观察、生理生化实验和16S rDNA序列分析鉴定该菌株为解淀粉芽孢杆菌,将该产凝乳酶菌株命名为解淀粉芽孢杆菌GSBa-1。该菌株在液体LB培养基中发酵72 h产凝乳酶的凝乳活力为(431.53±15.89)SU/mL,蛋白水解活力为(5.05±0.59)U/mL,所产凝乳酶凝乳活力高而蛋白水解活力低,凝乳酶粗酶单位酶活力为1.54×10~5SU/g。解淀粉芽孢杆菌GSBa-1是分离筛选自酒曲中的一株高产凝乳酶细菌,因此其来源安全,可作为工业化候选菌株进一步研究开发。     

解淀粉芽孢杆菌胞外多糖发酵条件的优化

解淀粉芽孢杆菌PB6可以生产胞外多糖,通过单因素和响应面实验,对其进行发酵优化研究。实验结果表明,最优发酵培养基:蔗糖浓度400g/L、酵母粉2.5g/L、Na Cl 10g/L、p H7.0;发酵条件为:接种量4%、温度30℃、转速150r/min、发酵时间26h。在此条件下发酵的解淀粉芽孢杆菌胞外多糖的产量可高达104.37g/L。     

高效抑制大肠埃希氏菌的芽孢杆菌的发酵培养基及发酵条件优化

本研究从土壤中筛选对大肠埃希氏菌具有高抑菌活性的芽孢杆菌,采用单因素实验与正交试验,对发酵培养基及发酵条件进行优化。结果表明,经筛选得到一株对大肠埃希氏菌具有显著抑菌活性的芽孢杆菌G3E,经菌种鉴定为解淀粉芽孢杆菌植物亚种(Bacillus amyloliquefaciens subsp.plantarum);G3E表达抑菌物质的最佳发酵培养基配方为:淀粉10 g/L、氯化钙4 g/L、酵母浸出物4 g/L、胰蛋白胨4 g/L、尿素2 g/L;最佳发酵条件为:发酵温度40 ℃,发酵时间40 h,pH=7.0,此时,抑菌圈直径可达(25.5±0.5) mm。     

一株解淀粉芽孢杆菌产糖条件的优化

为提高一株解淀粉芽孢杆菌LPL061胞外多糖(EPS)产量,采用单因素试验和响应面法,对该菌株的最适培养基成分和发酵条件进行优化。优化后培养基配方为：蔗糖22g/L、酵母膏18.4g/L、pH 7.0;发酵条件为：温度28℃、转速220r/min、接种量3%、发酵时间24h。优化后胞外多糖产量达4.46g/L,比优化前提高了1.51倍。     

应用解淀粉芽孢杆菌GBIF-2液体发酵产γ-聚谷氨酸配方研究

通过摇瓶液体发酵试验,研究了基于糖蜜的5种配方对解淀粉芽孢杆菌发酵产聚谷氨酸的影响。结果表明,以添加100 g/L糖蜜和75 g/L谷氨酸钠的配方T3处理发酵产物聚谷氨酸含量最高,浓度为10.1 g/L;最低的聚谷氨酸含量是添加10 g/L糖蜜+25 g/L谷氨酸钠配方T1处理,浓度仅为1.8 g/L。上述研究结果可为进一步扩大解淀粉芽孢杆菌GBIF-2液体发酵产聚谷氨酸提供参考。     

纯种发酵对小米淀粉分子结构及老化特性的影响

利用自然发酵液中对淀粉老化特性起主要作用的菌种发酵,研究发酵对小米淀粉分子结构及老化特性的影响。采用0.2 g/100 m L的NaOH溶液提取发酵后的小米淀粉,研究不同菌种发酵后对小米淀粉颗粒特性、官能团、分子质量、糊化及老化特性的影响。结果表明:发酵未改变淀粉的偏光十字;植物乳杆菌、戊糖片球菌和屎肠球菌发酵后小米淀粉表面被侵蚀,酿酒酵母及芽孢菌发酵后淀粉颗粒表面侵蚀迹象变重,孔道加深且数量增多;酿酒酵母及芽孢菌发酵后小米淀粉官能团区的峰位未变,但特征峰强度减弱,植物乳杆菌、戊糖片球菌及屎肠球菌发酵后小米淀粉指纹区图谱部分消失;植物乳杆菌发酵后Ⅰ区、Ⅱ区的重均、数均分子质量较小米淀粉降低。戊糖片球菌、屎肠球菌、酿酒酵母发酵后Ⅰ区的重均分子质量升高,数均分子质量降低,Ⅱ区重均、数均分子质量降低。芽孢菌发酵后Ⅰ区的数均分子质量略有升高,Ⅱ区重均、数均分子质量降低。植物乳杆菌、戊糖片球菌及屎肠球菌发酵后淀粉的糊化温度、回生值及最终黏度降低,热焓值升高。酿酒酵母发酵后糊化温度及回生值降低,最终黏度及热焓值升高。发酵使淀粉的分子结构、支链淀粉及直链淀粉分子发生改变,短期抗老化性能提高。     

解淀粉芽孢杆菌11568产柚苷酶发酵条件的优化

利用前期筛选获得的一株解淀粉芽孢杆菌11568进行液体发酵产柚苷酶,考察不同碳源、氮源、p H值、培养温度、摇瓶转速、金属离子种类与浓度等对该菌株产柚苷酶能力的影响。通过单因素考察、响应面分析可知,解淀粉芽孢杆菌11568液体发酵产柚苷酶的最优培养基成分(g/L)为:麦芽糖15.1,胰蛋白胨10,(NH4)2HPO420,Na Cl 10,酵母提取物5;最优发酵条件为:培养温度40.9℃,摇床转速180 r/min,p H 7.5,发酵时间48 h。在最优条件下,柚苷酶活力达到201.12 U/m L,是优化前的2.4倍。     

β-淀粉酶酶解甘薯淀粉条件分析

麦芽糖可以诱导枯草芽孢杆菌产生中温α-淀粉酶,甘薯淀粉的β-淀粉酶酶解产物主要为麦芽糖。应用高效液相色谱示差折光检测法对不同酶解条件下甘薯淀粉β-淀粉酶酶解产物进行分析。结果表明,液化酶加入量为5~10U/g干淀粉时,酶解产物中葡萄糖的含量最高可达0.94%±0.048%,其含量较低,不会对枯草芽孢杆菌产α-淀粉酶具有阻遏作用。酶解最佳条件为液化酶加入量5U/g干淀粉,β-淀粉酶最佳加入量为200U/g干淀粉,酶解最佳温度为60℃,最佳酶解时间为28h时,此条件下甘薯淀粉酶解产物中麦芽糖含量达75.8%±1.7%。甘薯淀粉β-淀粉酶酶解产物可以诱导β-淀粉酶酶解产物枯草芽孢杆菌发酵生产中温α-淀粉酶。研究对枯草芽孢杆菌发酵生产中温α-淀粉酶碳源优化具有重要意义。     

芽孢杆菌活性多糖的分离纯化及合成基因研究

选用自行选育的1 株活性多糖高产菌株（Bacillus amyloliquefaciens LPL061）,经醇沉、除蛋白、透析、冷冻干燥从其发酵上清中分离得到活性多糖粗品,并采用色谱纯化技术进一步纯化,得到1 个中性糖组分（EPS1）和1 个酸性糖组分（EPS2）。根据GeneBank中已报道芽孢杆菌产糖相关基因设计引物,经PCR扩增获得解淀粉芽孢杆菌LPL061的5 个EPS生物合成相关基因。对其功能预测分析表明这些基因主要参与EPS合成过程多糖聚合、糖基转移、糖链长度控制以及多糖转运和输出。     

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。     

高产胞外多糖沙棘根瘤内生细菌的筛选、鉴定及其发酵条件优化

目的:从6株产胞外多糖的沙棘根瘤内生细菌中,筛选出高产胞外多糖的菌株,并对其进行鉴定和发酵条件优化。方法:利用苯酚-硫酸法联合DNS法测定菌株胞外多糖产量,筛选高产胞外多糖菌株;利用形态学观察、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析法对高产胞外多糖菌株进行鉴定;利用单因素实验法优化产多糖的发酵培养基与发酵条件,并利用正交实验法进一步优化培养基中蔗糖、KNO₃、KH₂PO₄的最适添加量。结果:筛选得到一株高产胞外多糖菌株TT207,鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。经条件优化,确定其高产胞外多糖的最优培养基组分为蔗糖50 g/L,KNO₃ 10 g/L,KH₂PO₄ 8 g/L;最佳发酵条件为:培养时间48 h,培养温度34℃,初始pH6.5,接种量4%,装液量70 mL/250 mL,摇床转速140 r/min。利用优化后的发酵条件,菌株胞外多糖产量提高了6.04倍。结论:高产胞外多糖菌株枯草芽孢杆菌TT207在最优发酵条件下,胞外多糖产量达到12.39 mg/mL,是一株具有开发潜力的胞外多糖生产菌株。     

解淀粉芽孢杆菌GSBa-1凝乳酶在马苏里拉干酪中的应用

对分离自酒曲的1 株解淀粉芽孢杆菌GSBa-1发酵所产凝乳酶进行研究,该酶凝乳活力高而蛋白水解活力低,纯酶凝乳活力可达1.46×106 SU/g;使用该凝乳酶和商品凝乳酶制作马苏里拉干酪,并对干酪理化成分、成熟过程中pH值和微生物指标及干酪成熟前后质构特性、游离脂肪酸、可溶性蛋白、风味和干酪性能等指标进行对比分析。结果显示,理化成分上菌株凝乳酶与商品凝乳酶制作的干酪相接近（P＜0.05）。干酪在成熟过程中,发酵剂存活数先增加后减少,但其差异不大;菌株凝乳酶制作的干酪pH 4.6可溶性蛋白含量较多,干酪的游离氨基酸总量（76 mg/100 g）也高于商品凝乳酶制作的干酪游离氨基酸总量（55.3 mg/100 g）;菌株凝乳酶制作的干酪质构特性优于商品凝乳酶制作的干酪;电镜结果显示,菌株凝乳酶制作的干酪内部网状结构更充实;菌株凝乳酶具有稍强的蛋白水解活力,导致其制作的干酪风味物质种类多于商品凝乳酶制作的干酪,风味物质更加丰富。干酪样品的保形性和拉丝性实验测定结果显示,2 种凝乳酶制作的干酪性能差异不大（P＞0.05）;对2 种凝乳酶制作的干酪进行感官评定,其总评分相接近。以上结果表明,解淀粉芽孢杆菌GSBa-1凝乳酶在一定程度上可代替小牛凝乳酶应用于马苏里拉干酪的生产。     

Optimal production of exopolysaccharide by Bacillus licheniformis KS-17 isolated from kimchi

A strain producing exopolysaccharide (EPS) with strong hydroxyradical scavenging activity and antityrosinase activity has been isolated previously. However, the EPS production rate of the strain (7.3 g/L) was relatively low to utilize it at the industrial level. Therefore, in this study, optimal medium and fermentation conditions were examined to enhance EPS production by Bacillus licheniformis KS-17. Maximum EPS production was obtained in medium with 125 g/L sucrose, 30 g/L ammonium sulfate, and 10 mM calcium chloride without a phosphate source at 37°C for 5 days with the initial pH adjusted to 8.5. Under optimal culture conditions, EPS was produced at up to 27.2 (at 5 days) vs. 12.0 g/L (at 7 days under basal conditions), which was 2.3 times greater and in a shorter time than the production yield possible without optimizing conditions.     

胶质芽孢杆菌胞外多糖的制备及流变学特性

以实验室保藏的胶质芽孢杆菌SM-01为研究对象,研究了其胞外多糖(EPS)在5 L发酵罐中的发酵过程及制备方法,并对EPS溶液的流变学特性进行了研究,主要分析了质量浓度、剪切速率、剪切时间、温度、pH、无机盐、外加多糖等对其黏度的影响。结果表明,发酵液中EPS的最大产量为23.46 g/L,经离心、醇沉、冷冻干燥后EPS的回收率为76.7%;EPS溶液是典型的非牛顿流体;溶液黏度随着质量浓度的增加而快速增大;25～100℃范围内EPS黏度变化不大;EPS溶液黏度受pH影响较大,其黏度值在pH 7时达到最大,pH>12时溶液成弱凝胶状;加入NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2等无机盐后溶液黏度显著下降,Fe3+、Pb2+等高价阳离子使EPS沉淀;EPS与海藻酸钠、黄原胶、瓜尔胶、槐豆胶、阿拉伯胶均有协效性。     

高产四甲基吡嗪微生物的筛选、鉴定及发酵条件优化

该研究以高温大曲为材料，采用传统培养分离及高效液相色谱（HPLC）法分离筛选高产四甲基吡嗪的菌株，通过分子生物学技术对其进行菌种鉴定，并通过单因素试验和响应面法对其产四甲基吡嗪的发酵工艺进行优化。结果表明，分离筛选获得一株高产四甲基吡嗪的菌株，编号为1-13，经鉴定其为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens），其产四甲基吡嗪的最优发酵条件为初始pH值7.0、发酵温度39.0 ℃、铵盐添加量50.0 g/L（发酵第6天时添加）。在此优化条件下发酵10 d，四甲基吡嗪产量可达（166.19±2.79） mg/L，较优化前（112.26 mg/L）提高48%。