β-胡萝卜素发酵培养基的优化

研究了应用三孢布拉霉生产β-胡萝卜素的发酵工艺.首先用 Plackett-Burman筛选出影响β-胡萝卜素产量最为重要的3个因素,即玉米粉、玉米浆粉、MnSO4·H2O,接着用最陡爬坡实验逼近β-胡萝卜素最大产量区域,然后根据最陡爬坡实验的结果用RSM对发酵培养基进行了优化,得到了一个稳定的工艺条件,β-胡萝卜素产量达到2.55 g/L,比优化前提高了39%.     

正交旋转回归法优化β-胡萝卜素发酵培养基

用正交旋转回归法研究了棉籽饼粉和玉米粉对三孢布拉霉（Blakeslea trispora）液体发酵生产β-胡萝卜素的影响,并拟合出了回归方程．回归分析表明：培养基中棉籽饼粉、玉米粉的含量及其配比对β-胡萝卜素产量有显著影响、通过岭脊分析寻优得出：棉籽饼粉最佳浓度为2．4％、玉米粉最佳浓度为1．6％,在此优化条件下β-胡萝卜紊产量可以达到1275．1mg／L,比优化前提高了25％．     

代谢调节剂对三孢布拉氏霉菌发酵的影响

三孢布拉氏霉菌发酵生产β-胡萝卜素仍存在产物含量低、代谢调控方法单一等问题。为了进一步提高三孢布拉氏霉菌菌丝体中β-胡萝卜素的含量,通过向初始发酵培养基中添加不同的代谢调节剂,探究其对三孢布拉氏霉菌产β-胡萝卜素的影响。研究发现,发酵培养基中添加0.5%的丙酮酸钠、0.1%的Span-20、0.1%的2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)、3%的甘油均能提高β-胡萝卜素含量,其中抗氧化剂BHT的促进作用最大,β-胡萝卜素含量达到4.25mg/g,相比空白组提高了72.1%。不同浓度的液体石蜡对β-胡萝卜素含量没有促进作用,但其促进生物量的增大,使β-胡萝卜素的产量得到提升。     

高产S-腺苷蛋氨酸的酿酒酵母发酵条件的响应面法优化

利用Design Expert软件,采用Plackett-Burman(PB)设计和响应面法(RSM)对产S-腺苷蛋氨酸(SAM)的酵母菌株的发酵条件进行优化,PB实验设计及分析结果表明,接种量、L-Met质量浓度、发酵时间是影响SAM胞内产量的3个显著因素。在此基础上通过最陡爬坡实验逼近最大响应区域,并采用Box-Behnken实验设计及响应面分析确定了发酵产SAM的最佳条件为接种量10%,L-Met质量浓度为4.0g/L,发酵时间56h,发酵温度30℃,pH为6.0,在250mL三角瓶中装液量60mL,种龄24h,摇床转速180r/min。最终优化后的SAM胞内产量达到287.615 7mg/g,比初始产量提高1.38倍。     

Mg^2＋对三孢布拉霉合成β—胡萝卜素的影响

补加Mg^2 对三孢布拉霉合成β—胡萝卜素及其生长的影响研究表明，在一定范围内，质量浓度低的Mg^2 促进菌体生长，质量浓度高的Mg^2 抑制菌体生长，但β—胡萝卜素比产量增加．发酵48h补加0．3g／dL Mg^2 ，β-胡萝卜素产量增加40％．同时，补加Mg^2 和β-紫罗酮比仅添加β—紫罗酮、β-胡萝卜素产量提高约11％．     

康氏木霉ZJ5纤维素酶发酵培养基的优化

采用响应面方法对康氏木霉(Trichoderma koningii)ZJ5生产纤维素酶的培养基进行了优化，首先通过全因子实验分析培养基组分；稻草粉、麦麸、大麦粉和(NH4)2SO4对纤维素酶三个组分活性的影响，确定主要影响因子为稻草粉和(NH4)2SO4，前者为正影响，后者为负影响，用最陡爬坡路径逼近最大响应区域，利用中心组合设计及响应面分析确定主要影响因子的最佳浓度，在优化培养基中发酵6d，CMC酶活、滤纸酶活和β-葡萄糖苷酶活分别达到了765．8、155．3U／mL和39．54U／mL。     

温度和pH值对溶解氧、红法夫酵母生长和类胡萝卜素积累的影响

通过分析发酵过程中溶解氧变化、红法夫酵母生物量及类胡萝卜素积累规律,研究了温度和pH值对红法夫酵母发酵的影响.结果表明,较低温度有利于虾青素合成,在温度为16℃时虾青素含量最高(15.23mg/L),较高温度积累较多的β-胡萝卜素,20℃时生物量和β-胡萝卜素含量最大,分别为15.56g/L和4.26mg/L.pH值为5.0培养时生物量和虾青素产量最高,分别为15.26g/L和15.08mg/L,pH值较低或较高时积累较多的β-胡萝卜素.培养温度和pH值影响发酵体系溶解氧浓度、红法夫酵母生长和类胡萝卜紊的合成.     

纳豆枯草杆菌的筛选和纳豆激酶发酵条件优化

纳豆激酶是由纳豆枯草杆菌产生的一种具有纤溶活性的丝氨酸蛋白酶.针对目前常用菌株的产酶活力较低、不能完全满足要求的问题,采用酪蛋白平板初筛摇瓶复筛的筛选策略,从纳豆中筛选获得了一株高产纳豆激酶的菌株,该菌株在筛选培养基上进行摇瓶培养,发酵液中纳豆激酶的酶活达到970 IU/mL.用Plackett Burman方法对影响液体发酵的各因素的效应进行了评价,并筛选出了有显著效应的四个主要因素:胰蛋白胨浓度、种龄、发酵温度和Na2HPO4浓度;在此基础上,用最陡爬坡路径逼近最大产酶条件区域;最后通过中心组合实验及响应面分析优化了纳豆枯草杆菌液体发酵的条件.通过在初始发酵条件和优化发酵条件下的对比研究,液体发酵液中纳豆激酶浓度从1 005 IU/mL提高到1 314 IU/mL,表明响应面法优化可成功地用于纳豆枯草杆菌液体发酵的条件优化.     

匍枝根霉液态发酵产木聚糖酶培养基优化研究

利用响应面法对匍枝根霉液态发酵产木聚糖酶的培养基进行优化研究.采用单因素实验,得到最佳的碳源、氮源、无机盐.采用Plackett-Burman对影响匍枝根霉产木聚糖酶发酵的相关因素进行评价,确定有显著效应的3个因素.采用最陡爬坡实验确定接近响应值区域显著因素的浓度,利用3因素3水平的Box-Behnken实验进行培养基优化.结果表明,培养基组成:3.9%麦麸玉米芯粉混合碳源,0.35%(NH4)2SO4,0.2%KH2PO4,0.2%MgSO4·7H2O,0.4%CaCl2,0.06%吐温-80,1%微量元素液,装液量为100mL,pH自然,接种量为10%,在30℃,180r/min条件下培养,其木聚糖酶酶活达到最高为101.697U/mL,比优化前木聚糖酶酶活提高了3.5倍.     

超声法提取三孢布拉氏霉中的β-胡萝卜素

采用正交试验优化了超声法提取三孢布拉霉中β-胡萝卜素的工艺条件。最佳工艺条件为:15倍量的乙酸乙酯,35℃,100 W超声提取40 min;二级提取。加入抗氧化剂可使β-胡萝卜素提取率提高5.7%,达到89.2%。     

响应面分析法优化天然海藻纤维凝固浴参数

用Plackett-Burman设计法进行重要因素筛选,用最陡爬坡实验,截取各显著影响因子的三个水平,再进行Box-Behnken的中心组合设计,响应面分析法优化天然海藻纤维凝固浴参数.结果表明:CaCl2质量分数3.81%,凝固浴温度40.68℃,纺丝液浓度4.24%,蠕动泵转速6.2 r/min,预测强度为10.5...     

交替假单胞杆菌RS-2培养基优化

用响应面法对交替假单胞杆菌RS-2(pseudoalteromonas paragorgicola)的液体培养基进行优化.首先,采用了Plackett-Burman实验设计研究,确定了对菌体浓度主要影响组分蛋白胨、酵母粉、NaCl.第二步,通过最陡爬坡实验逼近以上三种因素最优水平,最后用响应面设计法对培养基进行了优化,实验结果表明培养基最佳组分为蛋白胨0.6698g/100 mL,酵母粉0.3296g/100 mL,NaCl24.38g/L,Fe2(PO4)3 0.01g/L,MgSO4·7H2O 6.92g/L,MgCl2·6 H2O5.51g/L,CaCl2·H2O 1.45g/L,KCl0.67g/L,在此条件下发酵,得到菌体浓度为1.067×109 cfu/mL.而原始2116E培养基达到8.7×108 cfu/mL,优化后提高1.22倍.     

响应面法优化酿酒酵母高产谷胱甘肽的发酵条件

利用响应面法对酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)YZM14高产谷胱甘肽(GSH)的发酵条件进行优化。Plackett-Burman试验设计法筛选出葡萄糖质量分数、酵母膏质量分数和初始pH对GSH产量的影响最为显著。在此基础上通过最陡爬坡试验逼近最大响应值区域,并采用Box-Behnken试验设计和响应面分析确定了最优的高产谷胱甘肽发酵条件:葡萄糖质量分数为2.54%,酵母膏质量分数为1.03%,(NH4)2SO4质量分数为0.5%,MgSO4.7H2O质量分数为0.1%,KH2PO4质量分数为0.1%,初始pH为5.88,装液量为50mL于250mL三角瓶,发酵温度为28℃,发酵时间36h。在此条件下,GSH产量为125.42mg/L,比无机发酵培养基提高了75.37%。     

响应面法优化采油菌株Bacillus FH-1-2产脂肽发酵培养基

运用Plackett-Burman法确定了影响脂肽产量的3个重要因素:FeSO4、MnSO4和酵母粉,通过最陡爬坡试验确定了以上3个重要影响因素的最佳质量浓度范围,再利用Box-Behnken设计得出回归方程并利用Minitab软件进行回归分析,得到各因素的最佳质量浓度(g/L):FeSO40.011,MnSO40.204,酵母粉0.205,KH2PO43.4,Na2HPO41.5,NaNO34,MgSO4.7H2O 0.2,液体石蜡25。采用优化后的培养基进行发酵,发酵液的表面张力值降至38.4 mN/m,脂肽产量达到401 mg/L,提高了19.7%。     

响应面法优化桦褐孔菌产三萜化合物发酵培养基

通过单因子实验筛选出桦褐孔菌发酵产三萜化合物最佳碳源和氮源分别为葡萄糖和混合氮源,采用部分因子实验得到对三萜含量有显著影响的4个组分,即葡萄糖、蛋白胨、CaCl2和酵母粉,再利用最陡爬坡实验并结合中心组合实验和响应面分析得到最佳培养基组成:葡萄糖58.9g/L、蛋白胨2.9g/L、CaCl20.5g/L、酵母粉1.2g/L、KH2PO41.0g/L和MgSO40.2g/L。采用该优化培养基发酵,三萜含量达到57.1mg/g,较优化前(41.8mg/g)和天然子实体(36.3mg/g)分别提高了36.6%和57.3%。     

基于神经网络与遗传算法优化γ-氨基丁酸的发酵条件

本文运用BP（back-propagatfon）神经网络优化红曲霉ZL307产γ-氨基丁酸的固态发酵工艺条件,建立了发酵条件与γ-氨基丁酸产量的关系模型,采用遗传算法对此模型进行全局寻优.神经网络结构为4-11-1的模型能较为精确地拟合输入的样本数据,测试样本的输出值与试验结果的相关系数为0.989.遗传算法优化出的最佳工艺参数为温度31.7℃、初始pH 4.6、初始含水量69.8%,接种量13.2%.在优化条件下,γ-氨基丁酸产量为0.518mg/g,含量比优化前提高了19.6%.     

crtE、crtY、crtI、crtB基因共调控提高β-胡萝卜素产量

代谢合成途径优化的关键在于途径中多个基因表达的调控,本研究使用不同强度启动子对代谢通路中多个相关基因同时调控以提高大肠杆菌β-胡萝卜素产量。将来源于P.agglomerans的4个基因crtE、crtY、crtI、crtB,通过Golden Gate DNA方法与不同强度启动子组合得到质粒库,并转化到底盘细胞中进行颜色筛选。筛选得到crtE、crtY、crtI、crtB启动子组合各不相同的菌株,β-胡萝卜素产量在0.64~8.82mg/g,最高产量比对照提高了65.2%。本研究验证了通过Golden Gate组装建库对代谢通路多个基因同时调控以提高目的产物产量的可行性。     

新疆盐湖区域养殖盐藻与提取β,β—胡萝卜素研究

结合新疆盐湖区域气候条件和资源情况建立了一套盐藻养殖和提取β，β-胡萝卜素的工艺方法．对盐藻中β，β-胡萝卜素的功能和积累机制进行了讨论．     

响应面优化产碱性蛋白酶菌株的产酶条件

利用Minitab15数据处理软件用响应面法优化了产碱性蛋白酶菌株I13的产酶条件.运用Plackett-Burman设计筛选出3个对酶活力影响极显著因素,即接种量、酵母粉和培养温度,用最陡爬坡试验逼近最大产酶区域,应用中心组合设计和响应面分析确定产酶的最优组合为:酵母粉10.2 g/L,温度14.68 ℃,接种量5....     

响应面法优化海洋枯草芽孢杆菌HS-A38增殖发酵培养基

在摇瓶培养条件下,优化提高海洋枯草芽孢杆菌菌体浓度的发酵培养基组分。采用Plackett-Burman法确定了影响菌体浓度的显著性因子,即葡萄糖和ZnSO4;通过最陡爬坡实验逼近这两个重要因子的最大响应稳定区域,采用中心组合实验确定显著性因子的最佳水平,并用Design expert 7.13软件进行回归分析。优化后培养基的组成为:葡萄糖8.49g/L,豆粕粉12.0g/L,尿素0.625g/L,酵母膏4.0g/L,K2HPO44.0g/L,ZnSO40.053g/L。优化后的活菌浓度达到1.64×109 cfu/mL,与优化前菌体浓度(7.22×108 cfu/mL)相比,提高了1倍多。通过统计优化培养基组分可有效提高海洋枯草芽孢杆菌HS-A38的发酵液菌体浓度。