伊枯草菌素A高产菌株的筛选鉴定及发酵工艺研究

该研究采用平板对峙法及高效液相色谱（HPLC）法从土壤中筛选高产伊枯草菌素A（iturin A）的菌株,通过分子生物学技术对其进行菌种鉴定,并以iturin A产量为评价指标,对培养基成分及发酵条件进行研究。结果表明,筛选得到1株高产iturin A的菌株,编号为ND,并鉴定其为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）;其产iturin A的最佳培养基成分为豆粕粉120 g/L、酵母浸粉16 g/L、L-谷氨酸钠1 g/L、甘油70 mL/L、MgSO4·7H2O 0.5 g/L、KH2PO4 1.0 g/L,FeSO4·7H2O 0.15 mg/L、MnSO4·H2O 5 mg/L、CuSO4·5H2O 0.16 mg/L;最佳培养条件为装液量12%、初始pH值8、接种量10%、培养温度28 ℃、培养时间5 d。在此最优条件下,菌株ND的iturin A产量为4.76 g/L,是优化前（0.35 g/L）的13.6倍。     

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。     

产红色素赤红球菌的筛选鉴定和产色素条件的优化

将一株土壤中分离筛选出的产红色素菌株采用生理生化及分子生物学鉴定,根据菌株的16Sr DNA序列分析结果及生理生化特性,该菌株归属为赤红球菌(Rhodococcus ruber)。以此菌株为出发菌株,通过单因素筛选及正交试验对赤红球菌发酵色素培养基以及培养条件进行优化研究。确定最优培养基配方为:果糖10 g/L、蛋白胨5 g/L、酵母粉15 g/L、氯化钠10 g/L、玉米浆15 g/L;最佳培养条件为:培养温度28℃、摇瓶装液量50 mL/250 mL、转速190 r/min、接种量4%、p H6.5,发酵液产菌体干重达到6.6 g/L,红色素粗品产量达到0.93 g/L。     

豆腐酸浆中高产蛋白的白地霉发酵条件的研究

本文对从酸浆中分离筛选出的白地霉FL44菌株在以黄浆水为主的培养基的条件下生产单细胞蛋白的发酵条件进行了初步研究,并对其发酵过程作了动态分析。结果表明培养基组成、初始pH值、摇瓶装量与培养时间等,均对该菌株细胞生物量和蛋白产量有影响,优化培养基组成为废糖蜜5%、(NH4)2HP041%);培养条件为培养基初始PH5.5,装量40mL/250mL,摇瓶,摇瓶转速为220rpm,30培养48h;菌体生物量及蛋白产量分别为15.2g/L和7.42g/L。     

长双歧杆菌22-5胞外多糖(EPS)合成条件的优化

针对筛选出的产胞外多糖优良菌株长双歧杆菌22-5,采用单因素及正交试验,对其培养基组分及培养条件进行优化,确定生产EPS的最适培养基组成为蔗糖20g,大豆蛋白胨10g,MnSO4为5g,牛肉膏10g,乙酸钠5g,柠檬酸铵2g,K2HPO4为2g,MgSO4·7H2O为0.58g,吐温80为1mL,蒸馏水1000mL;最适培养条件为初始pH值为5.0,20℃厌氧培养20h。优化后菌株22-5EPS的产量可提高到1000mg/L,是为优化前的3倍。     

锁掷孢酵母产胞外多糖发酵条件优化

为进一步提高酵母菌产酵母胞外多糖（EPS）的能力,该研究以近粉红锁掷孢酵母（Sporidiobolus pararoseus）PFY-Z1为出发菌株,筛选出其最适产糖发酵培养基,并以此为基础,联合应用单因素试验、Plackett-Burman（PB）试验和中心组合设计（CCD）试验,优化菌株产EPS的最佳发酵条件。结果表明,菌株最佳培养基配方为葡萄糖15 g/L,硫酸铵15 g/L,硫酸镁1.8 g/L,氯化钙0.28 g/L,磷酸氢二钾0.24 g/L,氯化钠0.6 g/L。菌株最佳培养条件为培养温度28 ℃、摇床转速210 r/min、接种量5%、装液量100 mL/250 mL、培养时间6 d,培养基初始pH值5.10条件下,EPS含量最高,为（4.60±0.13）g/L,是优化前的1.40倍。该研究为今后利用S. pararoseus PFY-Z1产胞外多糖奠定了基础,同时也为酵母菌EPS的工业化制备和生产提供了理论依据。     

植物乳杆菌LB-B1产细菌素发酵条件的优化

为提高分离自新疆传统发酵乳制品酸马奶中植物乳杆菌LB-B1产细菌素的能力,对其产细菌素的发酵条件进行了优化,分别研究了培养条件(时间、温度、培养基初始pH值)和培养基成分对细菌素产量的影响。通过单因素试验和正交试验,确定产植物乳杆菌LB-B1的最佳培养条件为37℃静置培养20h,培养基初始pH值为6~7;最佳培养基成分组合为葡萄糖30g/L、胰蛋白胨10g/L、牛肉膏10g/L、酵母粉5g/L、无水乙酸钠5g/L、柠檬酸铵2g/L、磷酸氢二钾2g/L、硫酸镁0.28g/L、硫酸锰0.25g/L、吐温-80 4mL/L。在优化发酵条件下,植物乳杆菌LB-B1产细菌素高达10240AU/mL,提高了3倍。     

益生菌的筛选及其发酵特性研究

为获得性能优良的益生菌生产菌株,通过乳酸菌的溶钙圈筛选,耐酸、耐胆盐检测及体外抗氧化和分解胆固醇能力测试进行了菌株的选育;对筛选菌株进行16S rRNA基因测序及生理生化特性鉴定;采用正交试验优化培养基配方和发酵条件。结果表明,从牛奶储罐中分离、筛选到一株各项性能优良的菌株,编号为SX68,经鉴定其为植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）。优化培养基配方为：蛋白胨10 g/L,牛肉膏10 g/L,酵母提取物5 g/L,磷酸氢二钾3 g/L,柠檬酸氢二胺4 g/L,乙酸钠5 g/L,葡萄糖30 g/L,吐温-80 1 mL/L,MgSO4·7H2O 0.58 g/L,MnSO4·4H2O 0.25 g/L,pH 6.4;最佳发酵条件为：起始pH 6.5,发酵温度35 ℃,接种量20 mL/L,溶氧量＜100 mL/L,搅拌转速50 r/min,罐压0.03 MPa。在此优化条件下,菌株SX68最高发酵生物量（OD600 nm值）为15.68,活菌数为9.6×1012 CFU/mL,可为其用于益生菌生产奠定基础。     

白酒大曲中一株散囊菌的鉴定及培养条件优化

以分离自扳倒井中高温大曲中的一株散囊菌（Eurotium）CICC 41584为研究对象,经菌落形态观察、理化特征试验以及分子生物学研究对菌株CICC 41584进行鉴定。在基础生长培养基上,通过单因素试验、Plackett-Burman及Box-Behnken试验对菌株CICC 41584培养条件进行优化。结果表明,菌株CICC 41584被鉴定为谢瓦散囊菌（Eurotium chevalieri）,该菌株最佳培养条件为蔗糖添加量40 g/L,酵母浸粉添加量27.2 g/L,硫酸镁添加量2.6 g/L,培养温度28 ℃,培养时间10 d,转速120 r/min,接种量2%,装液量50 mL/250 mL。在此优化条件下,菌丝干质量达到1.95 g/100 mL,较优化前提高了8.29倍。     

利用木糖高产乙醇酵母菌发酵条件的研究

以蒙假丝酵母JS-73为出发菌株,逐渐增加底物中木糖浓度,对该菌株利用木糖产乙醇的能力进行了驯化,并优化该菌利用木糖生产乙醇的工艺和培养基成分.结果表明,驯化后,木糖利用率为67.21％,酒精产量达到7.41 g/L.确定了发酵培养基的最优组合为:木糖60 g/L,酵母粉0.6 g/L,K2HPO41.0 g/L,MgSO4·7H2O 0.4 g/L,在该条件组合下,菌株JS-73的乙醇产量为10.27 g/L,是理论产量的37.21％.确定了发酵最优条件为:温度31℃,pH5,转速70 r/min,接种量11％,装液量120 mL/250 mL,在此条件下,乙醇产量达最高,为18.95 g/L.     

黏红酵母离子注入诱变及其发酵产生β- 胡萝卜素条件的研究

利用低能N+ 注入黏红酵母高压突变株G-39,经筛选获得高产β- 胡萝卜素的离子诱变株GL-5,其β- 胡萝卜素产量由出发菌株的9.64mg/L 提高到17.36mg/L,增加了80.08%。通过均匀设计试验法,初步确定了诱变株GL-5 的β- 胡萝卜素发酵最适条件(葡萄糖40g/L、蛋白胨30g/L、酵母膏10g/L、番茄汁3ml/L、核黄素0.5mg/L、初始pH6.0、摇瓶装量50ml/250ml、接种量50ml/L),使其β- 胡萝卜素产量进一步由17.36mg/L 提高到34.21mg/L,比对照增加了98.09%。这表明,离子诱变株GL-5 是一株优良的高产β- 胡萝卜素突变株,离子注入对该菌种具有良好的诱变效果。     

嗜冷普鲁兰酶产生菌NX-1的筛选及产酶条件优化

从南极海泥样品中分离得到一株产嗜冷普鲁兰酶的假交替单胞菌菌株（Pseudoalteromonas sp.）NX-1。以菌株NX-1为研究对象,对菌株NX-1产嗜冷普鲁兰酶的酶学性质进行了初步研究,并通过单因素试验和正交试验对其产嗜冷普鲁兰酶的最佳培养条件进行研究。结果显示,菌株NX-1所产嗜冷普鲁兰酶的最适作用温度为20 ℃,最适作用pH值为7.0,在最适条件下,酶的半衰期约为120 min;菌株NX-1的最适产酶条件为：培养温度20 ℃、接种量1%、培养基各组分含量分别为蔗糖15 g/L、蛋白胨15 g/L、CaCl2 0.5 g/L、Na2HPO4 6 g/L。优化后菌株产酶可达25.172 U/mL,相比优化前提高25.1%。     

响应面法优化壳聚糖酶发酵培养基

为了提高壳聚糖酶的产量,在单因素的试验基础上,采用响应面法优化诱变后菌株的发酵培养基。利用Plackett-Burman试验设计分析发酵培养基中的7个组分,确定了其中的3个显著因素为酵母浸粉、葡萄糖和MgSO4·7H2O,应用最陡爬坡试验确定了这3个因素的合理范围,再通过Box-Behnken响应面试验优化培养基组分。结果表明,最佳发酵培养基为：酵母浸粉16.9 g/L,葡萄糖10.3 g/L,NaCl 5 g/L,K2HPO4 1.4 g/L,KH2PO4 0.6 g/L,MgSO4·7H2O 1.2 g/L和吐温-80 1.2 g/L。在此优化条件下,壳聚糖酶酶活力达到10.57 U/mL,比优化前提高了11.77%。     

灵芝深层培养的药质培养基及发酵工艺条件优化

研究灵芝发酵的药质(六味地黄丸)培养基最优配方组成及提高发酵生物量的优化工艺条件。采用均匀设计对影响发酵生物量的关键因子及其水平的相互关系进行研究。通过回归方程求解得到药质培养基最优组合;应用正交试验优化药质发酵的工艺条件。结果表明:生物量最佳的药质培养基组分是:六味地黄丸10g/L、黄豆粉50g/L、玉米粉10g/L、葡萄糖8.29g/L、MgSO41.0g/L、KH2PO41.0g/L、VB120～40mg/L。优化发酵条件为:接种量10%,通气量0.5m3/min、搅拌速度150r/min、发酵周期144h。均匀设计和正交试验结合,实现了对灵芝药质发酵条件的优化。     

酯化红曲霉菌液态培养条件研究

以红曲霉为原始菌株,经分离筛选获得1株产酯能力较高的红曲霉菌,并对其培养基配方和培养条件进行了研究。试验结果表明,液态发酵培养红曲霉的最佳培养基组成为可溶性淀粉70g/L,黄豆饼粉10g/L,酵母浸膏10g/L,MgSO41g/L,NaNO32 g/L,NaH2PO4 1 g/L;最佳发酵条件为培养基初始pH值为4.5,接种量16%,装液量100mL/300mL,发酵时间为6d,红曲霉的酯化力达0.4678g/100mL。     

高产核酸的热带假丝酵母诱变选育及其发酵条件优化

以热带假丝酵母（Candida tropicalis）HY4-17为出发菌株,采用电子束辐射技术诱变,经过初筛、复筛及遗传稳定性试验选育核酸高产菌株,通过Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验及响应面法优化培养基,并优化接种量和发酵时间以提高核酸产量。结果表明,获得一株生长快速,遗传稳定的突变菌株EBI-21,其核酸含量较出发菌株HY4-17提高了25%。最佳培养基组成为：糖蜜185 g/L,硫酸铵3 g/L,硫酸锌0.05 g/L,硫酸镁0.5 g/L,硫酸亚铁0.05 g/L,磷酸1 mL/L,pH值为4.5。在优化培养基及接种量8%,发酵时间12 h条件下,核酸产量达到1.73 g/L,较未优化前提高了80.21%,培养时间缩短了10 h。     

清香型白酒大曲中高产四甲基吡嗪菌株的筛选、鉴定及发酵培养基优化

为通过生物法改善并提高清香型白酒酿造中功能性成分四甲基吡嗪的含量,该研究采用传统分离方法从清香型白酒大曲中分离纯化芽孢杆菌（Bacillus sp.）,通过气相色谱（GC）法筛选高产四甲基吡嗪的菌株,通过形态观察及分子生物学技术对其进行菌种鉴定,并对其产四甲基吡嗪发酵培养基配方进行研究。结果表明,共分离得到31株芽孢杆菌,从中筛选得到7株产四甲基吡嗪的芽孢杆菌,其中菌株q94的四甲基吡嗪产量最高,为（0.36±0.01）g/L,其被鉴定为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。菌株q94产四甲基吡嗪的最优培养基组成为：蔗糖80 g/L,蛋白胨10 g/L、酵母浸粉20 g/L、磷酸氢二铵30 g/L、磷酸二氢钾15 g/L,在此优化条件下,菌株q94的四甲基吡嗪产量可达（3.32±0.18）g/L。     

乳酶生片中乳酸菌的分离鉴定及其增殖培养条件优化

该研究采用传统培养分离法从乳酶生片中分离乳酸菌,通过形态观察、生理生化试验及分子生物技术对其进行鉴定,并采用单因素及响应面试验对其增殖培养条件及培养基进行优化。结果表明,从乳酶生片中分离得到一株乳酸菌Y1,经鉴定为屎肠球菌（Enterococcus faecium）,其最适培养条件为初始pH 8.0,生长温度37 ℃,接种量1%,最优增殖培养基为乳糖11 g/L,乳清粉10 g/L,酵母浸粉22 g/L,硫酸镁0.28 g/L,硫酸锰0.18 g/L。用此培养基培养所得E. faecium Y1的活菌数为2.90×109 CFU/mL,比优化前活菌数提高了80.12%。