三孢布拉氏霉菌发酵产β-胡萝卜素工艺优化

三孢布拉氏霉菌(Blakeslea trispora,B. trispora)是目前微生物发酵产β-胡萝卜素的主要菌种之一。该研究通过单因素及响应面试验对三孢布拉氏霉菌液态发酵培养基成分以及工艺参数进行优化。优化后的最佳发酵培养基组成为:玉米粉20 g/L、黄豆粉30 g/L、葡萄糖4.8 g/L、玉米浆粉2.6 g/L、植物油4%、V_(B_1) 0.001%、MgSO_4 0.5 g/L、KH_2PO_4 2 g/L。工艺参数:发酵液初始p H 6.80、装液量35 mL/250 mL、负正菌种接种体积比1.60∶1、接种量12.5%、培养温度28℃、转速200 r/min、发酵时间132 h。在此发酵条件下,三孢布拉氏霉菌发酵产β-胡萝卜素的含量为523.8 mg/L,比优化前提高了19.9%。     

生物合成法生产β-胡萝卜素发酵条件研究

对三孢布拉氏霉菌生物合成β-胡萝卜素的发酵条件进行了研究.在一系列单因素试验的基础上,初步得到β-胡萝卜素合成的发酵条件,分析了各因素对β-胡萝卜素产量及发酵生物量进行了分析.经正交设计优化后,得到三孢布拉氏霉菌的最佳发酵条件为:发酵温度为28℃,初始pH为7.0,正负菌种接种比例1:1,接种量为6%,发酵时间为156～162 h,种龄42h,在此优化的发酵条件下,三孢布拉氏霉菌的β-胡萝卜素产量为772.47mg/L,比优化前提高了117.3%.     

三孢布拉霉发酵生产类胡萝卜素的产业化关键点探讨

三孢布拉氏霉菌代谢可产生天然的β-胡萝卜素和番茄红素,该菌株的性能已被广泛认可,并已实现工业化生产。文中对三孢布拉氏霉菌的代谢途径、相关基因、发酵调控和菌株诱变改良等产业化过程中的关键点进行了综述。     

响应面法优化以改良玉米浆为原料产β-胡萝卜素的液体发酵培养基

玉米浆是玉米粒用亚硫酸浸泡提取玉米淀粉后的副产物,主要成分为玉米可溶性蛋白及其降解物(如肽类、各种氨基酸等),另外还含有乳酸、可溶性糖类等营养成分,可作为发酵工业的原料。由于未处理玉米浆中含有多种金属离子,某些金属离子可能会对微生物的发酵过程产生不利影响,一定程度上限制了其在发酵生产上的应用。本研究采用Na2CO3对玉米浆进行预处理,离心去除沉淀后作为三孢布拉氏霉(Blakeslea trispora)的发酵原料。研究发现当100m L玉米浆中添加1.17g Na2CO3时,β-胡萝卜素产量达到最大,比未处理玉米浆提高20.67%。采用响应面法对三孢布拉氏霉液体发酵培养基进行了优化,经分析得到β-胡萝卜素产量最大时培养基中显著性因素含量为:葡萄糖8.70%、KH2PO4 0.51%,β-胡萝卜素产量可达到84.76mg/L,比优化前提高了29.93%。     

三孢布拉氏霉发酵产β-胡萝卜素的研究进展

β-胡萝卜素是一种典型的类胡萝卜素,也是生物体内合成VA的前体物质,广泛应用于化工、化妆品、饲料、食品、保健品以及医药等行业。与化学合成的产品相比,天然β-胡萝卜素具有更好的生物活性且无毒副作用,因此具有更为广阔的应用空间。三孢布拉氏霉发酵产β-胡萝卜素过程不受光照、气候、产地等环境条件的限制,因此逐渐成为获取天然β-胡萝卜素的主要方法。本文从菌种选育、发酵工艺优化以及反应器等不同角度,对三孢布拉氏霉发酵生产β-胡萝卜素的相关研究进行概述,从而对该技术的优势和发展方向进行展望。     

玉米浆中金属离子对三孢布拉霉发酵生产β-胡萝卜素的影响

玉米浆是玉米淀粉生产加工所得的副产物,其含有蛋白质、维生素、氨基酸等营养成分,被广泛应用于微生物发酵生产中,但由于玉米浆包含有多种金属离子,可能会影响微生物发酵生产的过程。本研究通过单因素试验法分别采用FeC l3、M nSO 4、ZnSO 4、C uSO 4和C aC l2模拟玉米浆中存在的Fe3＋、M n2＋、Zn2＋、C u2＋和C a2＋的不同质量分数,研究了玉米浆中存在的部分金属离子对三孢布拉氏霉菌合成β-胡萝卜素的影响,研究发现一定浓度的Zn2＋或M n2＋对三孢布拉氏霉菌合成β-胡萝卜素有促进作用;而不同浓度的Fe3＋,C u2＋和C a2＋对β-胡萝卜素合成存在抑制作用。本研究对以玉米浆为原料采用三孢布拉氏霉菌发酵生产β-胡萝卜素有一定的指导。     

响应面方法在优化β-胡萝卜素培养基的应用

多种统计优化方法已被成功地运用于微生物培养基优化工作中,本文根据响应面分析法的基本原理,针对响应面方法的优点、试验设计的方法以及实验数据的处理进行了简述,并结合三孢布拉霉发酵生产β-胡萝卜素培养基成分的确定说明了响应面方法的具体应用.     

凝结芽孢杆菌高密度发酵及产孢关键因素研究

以凝结芽孢杆菌TZB-5菌株为研究对象,在高密度发酵及提高产孢率两方面展开探究,旨在为其微生态制剂的制备提供参考。结果表明:麸皮浸出液能大幅度提高菌密度,硫酸铁是促进细胞形成芽孢的关键因素。菌株高密度发酵最佳培养基配方:葡萄糖15 g/L、酵母粉5 g/L、氯化钠5 g/L、麸皮浸出液80%、pH5.5;最佳培养条件:培养温度47 ℃、转速200 r/min、培养时间20 h,在此条件下发酵的菌密度高达5.5×10~9 cfu/mL;菌株产孢最佳培养基配方:可溶性淀粉10 g/L、豆粕粉10 g/L、酵母粉5 g/L、氯化钠5 g/L、硫酸铁100 mg/L、麸皮浸出液80%、pH5.5,芽孢产量最高达到5.1×10~9 cfu/mL,芽孢率为98.15%。     

响应面法优化β-胡萝卜素液体发酵培养基

用响应面法对三孢布拉霉（Blakeslea trispora）液体发酵β-胡萝卜素的培养基进行了优化。首先用快速登高路径逼近β-胡萝卜素最大产量区域,然后根据快速登高法的实验结果进行响应面实验。运用逐步回归分析法,获得β-胡萝卜素产量与柠檬酸、棉籽油、黄豆粉的最优回归方程,且分析了各因子间的交互效应。最后,通过岭脊分析（Ridge max）得到β-胡萝卜素产量最大值时的组合为：柠檬酸3.10 g/dL、棉籽油11.28 g/dL、黄豆粉2.54 g/dL。β-胡萝卜素产量可达1.02 g/L,比优化前提高了25%。     

灰树花发酵产β-葡萄糖苷酶和胞内多糖培养基及条件优化

对灰树花液体深层发酵产β-葡萄糖苷酶和胞内多糖的培养基组成和发酵条件进行优化。通过单因素试验确定最佳碳源为葡萄糖,最佳氮源为麸皮。采用响应面中心组合试验设计,同时建立产酶活力和胞内多糖随葡萄糖和麸皮含量变化的二次回归方程,得到灰树花发酵最优培养基组成(g/L):葡萄糖27.83,麸皮35.57,KH_2PO_43,MgSO_4 1.5,VB_1 0.05,在此条件下生物量、胞内多糖含量及β-葡萄糖苷酶活力分别达到1.397 g/100m L,2.176 g/L和22.177 U/100 mL,比优化前分别提高1.9,0.75倍和2.71倍。研究灰树花液体发酵培养过程中初始pH、接种量、温度、转速、接种种龄和发酵时间等发酵条件对产酶活力和胞内多糖产量的影响,结果表明,灰树花发酵的最适初始pH为5.0,接种量10%,选取培养7 d的种子液,25℃,180 r/min振荡培养7 d即可结束发酵。     

气升环流反应器用于β—胡萝卜素发酵的研究

针对三孢布拉霉菌发酵产β－胡萝卜素的特点，设计了一种新型气升环流反应器，并对操作条件，结构参数与反应器传质特征之间的关系进行实验考察，分析了反应器高剪切区利用流体剪切变稀特性强化传质的原理，３０Ｌ气升环流反应器β－胡萝卜素发酵结果，β－胡萝卜素产量达１７４６￣１８５７ｍｇ／Ｌ。     

利用水-有机两相体系提高三孢布拉霉菌合成β-胡萝卜素水平的研究

在摇瓶和发酵罐中研究了添加正十二烷对三孢布拉霉菌合成β-胡萝卜素以及浸提色素效果的影响.结果表明,在摇瓶和发酵罐中(200r/min和350r/min转速)添加5%的正十二烷能够将20.3mg/L、53.2mg/L和52.9mg/L的β-胡萝卜素浸提到有机溶剂中(分别占胞色素内含量的4.0%、7.0%和6.8%),同时添加正十二烷提高了发酵罐中的溶氧水平(k1a),当搅拌转速为200r/min和350r/min时,与对照相比,胞内β-胡萝卜素的合成水平提高了10.8%和4.4%,并且缩短了发酵周期,使β-胡萝卜素的生产效率提高了24.7%和25.4%.以上结果表明,正十二烷可以同时作为浸提剂和氧载体提高三孢布拉霉菌合成β-胡萝卜素的水平,并在较低的搅拌转速条件下可获得较高转速下的发酵水平,降低了生产成本.     

植物油和大豆卵磷脂对三孢布拉霉合成β-胡萝卜素的影响

考察三孢布拉霉发酵生产β-胡萝卜素过程中,添加植物油和大豆卵磷脂对菌体生长和类胡萝卜素合成的影响。结果表明,植物油对β-胡萝卜素合成作用显著;大豆卵磷脂的添加不仅促进培养基中植物油乳化吸收,并使其他类胡萝卜素向β-胡萝卜素转化,较大幅度提高β-胡萝卜素的积累量。当添加0.4%大豆卵磷脂时,发酵产物中β-胡萝卜素浓度2.86g/L,比对照2.09g/L增加了36.8%。     

发酵促进剂对三孢布拉氏霉菌发酵的影响

β-胡萝卜素(β-carotene)是一种天然类胡萝卜素,具有预防多种癌症及防治血管硬化和冠心病等作用。三孢布拉氏霉菌(Blakesleatrispora,B.trispora)是最常用的β-胡萝卜素高产菌。本文通过向发酵培养基中添加不同的表面活性剂,改变不同植物油的添加量,加入无机氮源硝酸钠和有机碳源丙二酸钠,研究它们对B.trispora产β-胡萝卜素的影响。结果表明表面活性剂Tween20在低浓度下促进合成,高浓度下促进作用降低,添加量为0.5%(体积分数)时B.trispora的β-胡萝卜素含量有最大值133.105mg/L,相对空白值108.167mg/L提高了23.06%,效果比较明显;1.5%(体积分数)的大豆精油效果最好,优于棉籽粗油;无机氮源硝酸钠对于B.trispora的生物合成量和β-胡萝卜素含量均起到抑制作用,不适合作为培养基添加物;有机碳源丙二酸钠添加量为1.0%(体积分数)时β-胡萝卜素含量有最大值112.326 mg/L,不添加时的β-胡萝卜素含量仅为71.566 mg/L,提高1.57倍。     

三孢布拉霉中类胡萝卜素增产方法的研究进展

三孢布拉霉（Blakeslea trispora）是目前工业化生产类胡萝卜素的主要微生物,其发酵产生的β-胡萝卜素、番茄红素具有抗氧化、免疫调节、延缓衰老等功效。然而目前三孢布拉霉产类胡萝卜产量低是制约发酵法生产的主要因素。因此,如何有效的提高发酵的产量是现阶段研究中亟待解决的问题。该文结合国内外的研究成果,从菌种选育、工艺优化等方面来综述近年来国内外针对三孢布拉霉中类胡萝卜素产量提升的研究现状,期望能为现有的三孢布拉霉工业化生产类胡萝卜素模式提供借鉴。     

诱导少孢根霉分泌胞外β-葡萄糖苷酶条件的研究

对少孢根霉在液态发酵后产生的β-葡萄糖苷酶最大酶活时最适工艺条件进行了研究。研究结果表明以吐温-80、吐温-20、曲通-x、聚乙烯醇、V_c、醋酸钠和EDTA作诱导剂,以吐温-80的效果最佳,使用量为100μL/ 100mL时获得最大酶活;麸皮、葡萄糖、乳糖、麦芽糖、玉米粉作碳源,以麸皮的产酶效果最佳,2%的麸皮使用量获得最大酶活。少孢根霉产β-葡萄糖苷酶最适发酵工艺条件:接种量2%少孢根霉在75mL黄豆芽液体培养基中,加2%的麸皮、调发酵培养基的初始pH值6.0,再加100μL/100mL诱导剂吐温-80,于35℃培养48h。     

Blakeslea trispora产番茄红素培养条件的优化

为提高番茄红素的微生物发酵生产产量,优化了三孢布拉氏霉菌(Blakeslea trispora)发酵生产番茄红素的培养条件。结果表明,番茄红素发酵生产的最佳条件为:三孢布拉氏霉菌正菌培养时间12 h～15 h,负菌培养时间20 h～25 h、接种比例为1∶5、pH7、发酵温度28℃、发酵周期120 h,发酵条件优化后番茄红素平均产量为44.919 3 mg/L。     

低能离子注入β-胡萝卜素生产菌株的选育与发酵条件初步优化

通过10k eV氮离子(N )注入β-胡萝卜素生产菌三孢布拉霉(Blakeslea trispora)筛选得到2株产量比出发菌株提高20%的高产菌株,经过多次传代试验表明该菌遗传稳定性较好,并对pH值、温度、转速等发酵条件进行初步优化,使β-胡萝卜素的产量达到2.2g/L.     

一株β-胡萝卜素生产菌的鉴定及其发酵工艺优化

该研究以从土壤中分离筛选得到的一株高产高纯度β-胡萝卜素的菌株S3-1为研究对象,采用分子生物学技术对其进行鉴定,并通过单因素及正交试验对其发酵工艺进行优化。结果表明,菌株S3-1被鉴定为近玫色锁掷孢酵母（Sporidiobolus pararoseus）。最优发酵工艺为葡萄糖40 g/L、酵母浸粉30 g/L、硫酸镁0.2 g/L、初始pH值5.0。在此最优发酵工艺条件下,β-胡萝卜素产量最高,为（3.08±0.46）mg/L,纯度为（60.01±2.66）%,为工业化发酵生产高纯度β-胡萝卜素提供工艺参考。     

庆大霉素B发酵培养基的优化

对棘孢小单孢菌产庆大霉素B发酵培养基进行优化,应用Design Expert 7.0软件设计Plackett-Burman筛选实验,筛选出硝酸钾、黄豆饼粉及氯化钴三个显著影响因素,通过正交实验对其进一步优化。确定最优的发酵培养基配方为:玉米淀粉6%,葡萄糖0.5%,玉米蛋白粉2.25%,黄豆饼粉3.5%,蛋白胨0.3%,鱼粉0.1%,硝酸钾0.02%,硫酸铵0.075%,碳酸钙0.6%,氯化钴0.001%,庆大霉素B效价可达800U/m L,比原配方提高20%。