发酵乳杆菌BLHN3的高密度培养优化

目的:研发低成本、高密度的乳酸菌发酵剂。方法:以从剁辣椒分离的发酵乳杆菌BLHN3为材料,在MRS培养基的基础上优化高密度发酵培养基及其培养条件。结果:发酵乳杆菌BLHN3的最佳碳源、氮源、缓冲盐、增菌因子分别是海藻糖30.0 g/L、大豆蛋白胨34.0 g/L、柠檬酸铵2.0 g/L、乙酸钠5.0 g/L、磷酸氢二钾2.0 g/L、胡萝卜汁10%,优化培养基的发酵乳杆菌活菌数可达6.05×109CFU/mL。该培养基优化发酵工艺为初始培养pH为6、培养温度37 ℃、接种量3%、装液量30 mL。半连续高密度培养表明,离心培养3次最佳。结论:优化培养基及培养条件后,发酵乳杆菌BLHN3的菌体密度显著高于MRS培养基,提高了发酵乳杆菌BLHN3的生长活性。     

益生性植物乳杆菌C88的高密度培养条件优化研究

以MRS为基础培养基,对培养基的碳氮源和培养条件进行了优化,确定了植物乳杆菌C88优化培养基的配方为:果糖10 g/L,葡萄糖20 g/L,大豆蛋白胨26.66 g/L,酵母浸粉13.33 g/L,柠檬酸钠5 g/L,无水乙酸钠5 g/L,K2HPO42 g/L,MgSO40.2 g/L,MnSO40.05 g/L,吐温80 1.0 mL/L。另外对植物乳杆菌C88高密度培养条件进行了优化,结果表明,植物乳杆菌C88在35℃条件下,同时流加20%的Na2CO3使发酵液pH值保持6.0~6.5,静止培养16 h后,活菌数可达9.3×1010mL-1,本研究为植物乳杆菌C88冻干直投式发酵剂的制备奠定了基础。     

鼠李糖乳杆菌乳酸发酵动力学的研究

鼠李糖乳杆菌是一类重要的L-乳酸生产菌,研究其发酵条件及其动力学对发酵工艺及其过程控制具有重要意义.本文针对鼠李糖乳杆菌1.549,通过摇瓶悬浮试验确定其最佳培养条件及发酵培养基组成.在此基础上,研究初始葡萄糖浓度和产物乳酸的积累对发酵过程的影响,建立发酵动力学模型.结果表明,鼠李糖乳杆菌1.549摇瓶发酵最佳培养条件:温度34℃,种龄8 h,接种量5%.由正交试验确定的摇瓶最佳发酵培养基组成:酪蛋白胨15 g/L,酵母膏4 g/L,葡萄糖50 g/L,柠檬酸二铵1 g/L,K2HPO4 2 g,L,乙酸钠2 g/L,MgSO4 0.3g/L,MnSO4·H2O 0.03 g/L,FeSO4·7H2O 0.03 g/L.鼠李糖乳杆菌利用葡萄糖L-乳酸发酵动力学模型结果与本试验结果吻合较好,其乳酸发酵机制属部分生长耦联型.动力学参数揭示,高浓度的初始葡萄糖底物和乳酸的积累对发酵的影响在于其对细胞生长的抑制.     

戊糖乳杆菌玉米浆干粉培养基筛选

为实现肉品发酵剂戊糖乳杆菌的规模化生产,本实验以菌株生长状况为评价指标确定一种低成本、易配制培养基。实验模拟经典戊糖乳杆菌培养基MRS的效果,用玉米浆干粉替代MRS氮源,最佳用量为20g/L;确定培养基为:20g/L玉米浆干粉,20g/L葡萄糖,0.25g/L硫酸锰,2g/L乙酸钠,pH 6.5。发酵活菌数达到3.0×109CFU/ml,并且成本较MRS下降80%。     

植物乳杆菌LP-S2高密度培养的研究

为提高植物乳杆菌LP-S2发酵培养液中的菌体浓度,对MRS培养基的碳氮源和培养条件进行了优化。确定植物乳杆菌LP-S2优化培养基配方为:葡萄糖26g/L、酵母浸粉34g/L、KH_2PO_42g/L、乙酸钠5g/L、柠檬酸铵2g/L、MgSO_4·7H_2O 0.58g/L、MnSO_4·4H_2O 0.25g/L、吐温80 1ml/L。植物乳杆菌LP-S2最优发酵条件为,接种量4%,发酵温度33℃,初始pH值7.2,装液量5ml。在优化后的发酵条件下培养,植物乳杆菌LP-S2菌液OD值达到0.830。比未优化前提高了1.84倍,活菌数达到12.5×10~(10) CFU/ml,为进行冻干发酵剂的相关试验奠定了良好的基础。     

酵母菌代谢产物对植物乳杆菌AB-1生产苯乳酸的影响

以植物乳杆菌AB-1（Lactobacillus plantarum AB-1）为研究对象,探究不同培养基组成以及外源添加酵母菌无细胞发酵上清液（cell-free supernatant,CFS）对植物乳杆菌AB-1生产苯乳酸的影响。结果表明,将培养植物乳杆菌AB-1的MRS培养基中葡萄糖浓度由20.0 g/L提高至27.5 g/L、蛋白胨浓度由10.0 g/L提高至30.0 g/L时,苯乳酸产量从81.2 mg/L提高至103.8 mg/L,提高了27.8%（P<0.05）。在此基础上,外源添加15%经40 h发酵的酵母菌E1 CFS,可使苯乳酸产量达到130.2 mg/L,相较于优化MRS培养基和初始MRS培养基分别提高了25.4%和60.3%（P<0.05）。进一步研究表明,植物乳杆菌AB-1苯乳酸产量的提高可能与酵母菌CFS中苯丙氨酸（Phe）和α-酮戊二酸（α-KG）两种代谢产物有关。综上,该研究通过优化培养基及外源添加酵母菌CFS的方法,找到一种提高植物乳杆菌AB-1生产苯乳酸能力的培养方式。     

植物乳杆菌163产抗菌物质的发酵条件优化

本文优化了从泡菜中发现的一株植物乳杆菌163产植物乳杆菌素的发酵条件,并通过单因素实验、PlackettBtmnan实验、Box-Behnken实验的响应面方法得到的最佳的发酵培养基为:麦芽糖浆55 g/L,玉米浆干粉20 g/L,乙酸钠8 g/L,柠檬酸氢二铵6 g/L,吐温-80 1.26 g/L,发酵条件:初始p H4.7,接种量为2%。最终抑菌圈直径提高到了31.90 mm,比原来的MRS培养基发酵提升了1.10倍。本次优化不仅提升了发酵液的抑菌活性,并且获得了一种成本低廉的可以大规模应用的食品级培养基配方。     

基于pH下降速率的反馈补料策略高密度培养保加利亚乳杆菌NQ2508

保加利亚乳杆菌是酸奶发酵剂和益生菌制剂的重要菌种,其高密度培养对于提高菌种在应用产品生产中的效率具有重要的现实意义。葡萄糖浓度和发酵pH是影响保加利亚乳杆菌生长的关键因子,底物葡萄糖被转化为细胞菌体和主要代谢产物乳酸,探究葡萄糖消耗速率与表征乳酸生成的发酵pH下降速率的关系,是研究保加利亚乳杆菌代谢流方向的重要方法。该实验通过培养基组成和培养条件对保加利亚乳杆菌生长的影响进行研究,同时对葡萄糖消耗速率-pH降低速率相关模型研究,并基于底物质量守恒定律建立了一条基于pH下降速率的保加利亚乳杆菌高密度培养的反馈补料发酵策略。通过化学中和法控制发酵pH为6.0～5.0,基于pH下降速率进行反馈补料将葡萄糖质量浓度控制在8～2 g/L,发酵液的活菌数达到3.6×10⁹ CFU/mL,是批次分批培养的2.4倍。该策略的应用结果为提高保加利亚乳杆菌的工业化生产效率提供参考。     

干酪乳杆菌LC-1高密度培养基优化

为提高其发酵液的生物量,研究所用分离自甘肃甘南藏区牧民自制传统酸乳的干酪乳杆菌LC-1。以MRS培养基为基础,通过单因素试验私正交试验优化了培养基配方,确定了碳源、氮源、磷源、微量元素、缓冲盐的添加量。最终得到的优化培养基配方为:葡萄糖18g、牛肉粉11g、胰蛋白胨11g、酵母粉5.5g、K_2HPO_4 3g、无水乙酸钠3g、柠檬酸氢二铵1.5 g、MgSO_4·7H_2O0.5g、MnSO_4·H_2O 0.3g、吐温-801 mL。使用优化后的MRS培养基比基MRS培养基培养所得的活菌数提高了1个数量级,活菌数可达5.8×10~9 cfu/mL,OD值提高了1.3倍。     

植物乳杆菌ZU018增殖培养基的优化

本研究以植物乳杆菌ZU018为研究对象,最终活菌数为主要参考指标,对其发酵培养基成分进行了优化。采用单因素实验选择碳源、氮源的种类及优化浓度,通过部分因子试验设计初步确定了麦芽糖、酵母浸粉及柠檬酸三铵为培养基中最主要的三个影响因素,进一步运用最陡爬坡试验及Box-Benhnken试验设计对培养基组分进行优化。结果表明,最佳优化培养基配方为:麦芽糖30.03 g/L、酵母浸粉37.50 g/L、牛肉浸粉25.00 g/L、柠檬酸三铵4.39 g/L、磷酸氢二钾2.00 g/L、乙酸钠5.00 g/L、硫酸镁 0.20 g/L、硫酸锰0.05 g/L以及1.00 g/L的吐温80。最终发酵液中植物乳杆菌ZU018活菌数相比优化前提高4.86倍,达到10.67×109 CFU/mL,为后续植物乳杆菌高密度发酵及应用提供了理论依据。     

5L发酵罐高密度培养番茄红素工程菌及其发酵条件优化

本研究对产番茄红素的工程菌W-05进行发酵条件优化。首先单因素实验确定培养基种类;培养温度;培养基中的较优碳源、氮源以及无机盐。然后根据单因素实验结果,设置响应面实验确定各因素之间的交互影响,响应面实验结果表明培养基各组分为:蛋白胨10.00 g/L、酵母浸出粉5.00 g/L、甘油7.80 mL/L、硝酸铵3.30 g/L、KH2PO4 1.80 g/L、Na Cl 11.62 g/L时,番茄红素得率达理论值为3.42 mg/L。在5 L发酵罐中,使用优化后的培养基高密度培养工程菌W-05。实验结果显示工程菌W-05高密度培养较优发酵条件为:p H值为7.0,溶氧百分数为20%左右及指数流加补料。此条件对比普通分批培养条件,菌体的生物量和番茄红素产量显著提高(p0.05)。优化发酵29 h后的菌体干重达到16.55 g/L,番茄红素得率为19.93 mg/L。这说明改善培养基成分及发酵条件能大幅提高工程菌的番茄红素得率。     

橘林油脂酵母发酵条件的初步研究

以橘林油脂酵母（Lipomyces kononenkoae CICC1714）为实验材料,通过设计单因素实验,确定了摇瓶发酵培养的最佳产油条件为：氮源为硫酸铵,碳源为葡萄糖,培养温度28℃,接种量10%,初始pH值为7.0,最适碳氮比为99。优化后批次发酵的生物量为7.01g/L,油脂含量15.91%,油脂产量1.12g/L。经半连续发酵后最终的生物量为24.13g/L,油脂产量为3.06g/L。     

罗伊氏乳杆菌培养基优化及其生长代谢研究

罗伊氏乳杆菌的MRS 培养基是富培养基,简化培养基组分,优化培养基组成和培养条件是微生物工业化培养的重要基础。本实验在传统MRS 培养基基础上,首先对氮源进行单因素优化,然后采用Plackett-Burman 和中心组合试验设计对影响罗伊氏乳杆菌CG001 生长的MRS 培养基和培养条件进行筛选优化,并在最优条件下研究该菌的生长代谢情况。结果表明：酵母膏质量浓度、葡萄糖质量浓度、硫酸锰质量浓度和温度是影响菌体质量浓度的4 个关键因素;经响应面法分析确定该菌的最优培养条件为：酵母膏质量浓度20g/L,葡萄糖质量浓度20g/L,醋酸钠质量浓度7g/L,柠檬酸铵质量浓度1g/L,磷酸氢二钾质量浓度3g/L,硫酸镁质量浓度0.2g/L,硫酸锰质量浓度为0.23g/L,吐温-80 质量浓度1g/L,初始pH6.2,培养温度38.6℃,最终菌体质量浓度达0.984g/L,相对优化前提高1.102 倍。发酵罐中菌体生长曲线呈S 型,4～12h 菌体处于对数生长期,之后趋于平衡,葡萄糖的代谢与菌体的生长速率相对应。     

辣椒酱发酵菌肠膜明串珠菌C27高密度培养条件优化

为了实现辣椒酱发酵肠膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）C27的高密度培养，以MRS肉汤培养基为基础，L. mesenteroides C27的菌体密度为评价指标，采用单因素试验和响应面法对培养基中的碳源、氮源、生长因子进行优化，同时采用响应面法对培养条件进行优化。结果表明，最佳培养基配方为蔗糖21 g/L，酵母浸粉22 g/L，土豆汁14 g/L；最佳培养条件为发酵温度38.4 ℃、初始pH值6.2，接种量2.4%。在此优化条件下培养24 h，L. mesenteroides C27的菌体密度（OD600 nm值）达1.034，活菌数为1.30×109 CFU/mL。     

植物乳杆菌ZJ316高密度发酵条件优化

以1株植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）ZJ316为研究对象,在MRS液体培养基的基础上,以吸光度值（OD600 nm值）为响应值,通过单因素试验及响应面试验对其高密度发酵培养基组分和培养条件进行优化。结果表明,L. plantarum ZJ316高密度发酵的最优培养基组成为蔗糖43 g/L、玉米浆干粉60 g/L、Na2HPO4-柠檬酸0.12 mol/L、MgSO4·7H2O 0.20 g/L、MnSO4·H2O 0.10 g/L、吐温80 1 mL/L;最优发酵条件为接种量4%、发酵温度30 ℃、初始pH值6.5。在此优化条件下,采用发酵罐静置发酵24 h,植物乳杆菌ZJ316的OD600 nm值为5.13,活菌数可达8.01×109 CFU/mL,较优化前分别提高1.65倍、3.44倍。     

凝结芽孢杆菌CNJD增殖发酵工艺优化

以凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）CNJD为研究对象,生物量为考察指标,采用单因素试验考察发酵时间、发酵温度、接种量、初始pH值、装液量和摇瓶转速等发酵条件对凝结芽孢杆菌CNJD菌体生长的影响,在此基础上,采用单因素及响应面法对其发酵培养基进行优化。结果表明,最优发酵条件为发酵时间16 h,发酵温度55 ℃,接种量2%,初始pH值 5.0,摇床转速180 r/min,装液量50 mL/250 mL;最优发酵培养基组分为：蔗糖48.59 g/L,氯化钙1.70 g/L,硫酸锰0.33 g/L,酵母浸粉10.00 g/L,氯化钠1.50 g/L,胰蛋白胨10.00 g/L。在此优化工艺下,凝结芽孢杆菌CNJD的生物量达到7.86×1010 CFU/mL。     

一种简单长期保藏乳酸菌菌种方法的研究

为了适应发酵蔬菜生产企业菌种保藏,本试验探讨乳酸菌培养基质的灭菌时间,并在单因素试验基础上,采用响应面法优化改良MRS培养基配方。结果表明,乳酸菌培养基质白菜帮颗粒灭菌时间为9 min,改良MRS培养基最佳配方为：白菜帮颗粒25 g/L、蛋白胨9 g/L、牛肉膏8 g/L、葡萄糖14 g/L、柠檬酸三铵2 g/L、酵母膏5 g/L、乙酸钠2 g/L、K2HPO4 2 g/L、MgSO4·7H2O 0.58 g/L、MnSO4·4H2O 0.25 g/L。在优化培养基条件下,副干酪乳杆菌的菌数为1.19×1010 CFU/mL。1～4 ℃冷藏可保藏3～4年,-16～-20 ℃冷冻可保藏4～5年。此保藏方法操作简单、成本低,菌种质量稳定可靠,适合蔬菜发酵企业保藏生产用乳酸菌菌种。     

动物双歧杆菌乳亚种HCS04-002发酵条件优化

为实现动物双歧杆菌乳亚种（Bifidobacterium animalis subsp. lactis）HCS04-002的高活菌数培养,获得其生长的最适发酵条件,对发酵工艺和发酵培养基分别进行优化。以菌泥收率为考察指标,通过单因素及正交试验对培养温度、接种量和初始pH值等发酵工艺参数进行了优化;以发酵液活菌数为响应值,通过单因素试验和Box-Behnken试验优化发酵培养基。结果表明,动物双歧杆菌乳亚种HCS04-002最佳发酵条件为：培养温度39 ℃、接种量3%、初始pH值为7.2;最佳发酵培养基组分为：酵母蛋白胨24 g/L、酵母浸出物30 g/L、葡萄糖19 g/L、乳糖11 g/L。在此优化条件下,菌株HCS04-002菌悬液活菌数达2.73×109 CFU/mL。     

Lactobacillus buchneri IMAU80233高密度发酵工艺优化

以工业化生产为出发点,对具有潜在益生特性Lactobacillus buchneri IMAU80233高密度培养工艺进行优化。采用Bioscreen C读值系统,在MRS培养基的基础上,对适合L. buchneri IMAU80233生长增殖培养基成分进行快速筛选优化。优化后最适培养基为果糖80 g/L,大豆蛋白胨23.90 g/L,酵母粉11.90 g/L,柠檬酸1.59 g/L,柠檬酸钠20.06 g/L,MnSO4·5H2O 0.09 g/L,MgSO4·7H2O 0.60 g/L,精氨酸0.50 g/L,吐温-80 1.00 g/L。采用5 L×3联发酵罐进行小试,确定初始pH值为6.5,37 ℃恒定pH 5.9培养20 h,发酵初期通入氮气,优化后发酵液活菌数达3.81×109 CFU/mL。     

海洋多粘类芽孢杆菌L_1-9菌株50L发酵罐发酵工艺

为了提高海洋细菌L1-9菌株液体发酵的生物量和抑菌活性,进行了50 L发酵罐的分批发酵和补料发酵工艺研究。结果表明:L1-9菌株在50 L发酵罐中分批发酵工艺为:接种量8%(菌龄24 h、浓度为109个细胞/mL)、初始搅拌速度250 r/min、通气量为3 L/min,发酵时间为11～12 h,生物量达2.40×1010CFU/mL;补料分批发酵工艺为:在分批发酵的条件下,发酵13 h开始流加60 g/L葡萄糖溶液,使还原糖浓度保持在0.4 g/L左右,发酵周期30 h,生物量达到4.63×1010CFU/mL,比分批发酵提高了78.07%;抑菌时效测定结果表明,发酵液对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的抑菌作用伴随着生物量的增加不断加强,20 h抑菌活性达到高峰,抑菌带宽度为17.75 mm,抑菌活性与生物量呈正相关,为生长关联型。