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。     

银耳芽孢多糖发酵培养基配方、发酵条件的优化及其放大发酵试验

为开发银耳芽孢高产胞外多糖深层液态发酵培养基,提高银耳芽孢多糖的发酵产量以及实现规模化生产应用,本研究采用单因素实验探索不同来源的碳氮源及营养元素对银耳多糖产量的影响,并结合Plackett-Burman和Box-Behnken响应面设计,得到高产胞外多糖的发酵培养基配方和发酵条件,进一步使用50 L发酵罐进行了发酵工艺的验证。结果表明:优化后得到银耳芽孢高产胞外多糖发酵培养基配方为:葡萄糖35 g/L,NaCl 0.6 g/L,复合氮源（酵母浸膏和玉米浆干粉1:1）3.6 g/L,MgSO₄ 0.5 g/L,KH₂PO₄ 1 g/L;最适发酵条件为:发酵温度27 ℃,发酵初始pH5,发酵时间6 d,接种量3%（v/v）,摇床转速150 r/min。优化完后银耳芽孢胞外多糖产量为214.45 mg/100 mL,在摇瓶发酵阶段达到了较高的产量水平。50 L发酵罐放大发酵中验证多糖得率为258.78 mg/100 mL,比摇瓶实验得率提高了21.03%。本次优化显著促进了银耳芽孢胞外多糖的产量,为其规模化工业生产提供理论支持。     

粗毛纤孔菌液体发酵工艺优化及胞外多糖的抗菌和抗肿瘤活性

目的:优化粗毛纤孔菌液体发酵工艺,提高胞外多糖产量,以利于其在抑菌和抗肿瘤活性方面进行开发利用。方法:利用单因素实验结合正交试验优化粗毛纤孔菌液体发酵工艺;采用牛津杯法对胞外多糖进行抑菌活性实验;采用体外细胞实验分析胞外多糖的抗肿瘤活性。结果:粗毛纤孔菌的最适发酵工艺为:葡萄糖35 g/L,酵母粉10 g/L,KH₂PO₄ 1.5 g/L,MgSO₄·7H₂O 1.0 g/L,VB₁ 0.05 g/L,培养温度26℃,转速140 r/min,培养时间12 d,pH6.5,该发酵工艺下的菌丝体和胞外多糖的产量分别为1.75 g/100 mL、167 mg/100 mL,较优化前菌丝体和胞外多糖分别提高了1.16、1.85倍。胞外多糖能明显的抑制金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、酵母菌,抑菌圈直径分别为11、12、11 mm,且对宫颈癌细胞Hela有明显的促凋亡作用。结论:优化了粗毛纤孔菌液体发酵工艺,可为粗毛纤孔菌发酵液中胞外多糖的开发利用提供参考。     

桦褐孔菌菌丝体发酵产活性多糖研究

本文通过液体深层发酵培养桦褐孔菌菌丝体的方式,以胞内和胞外多糖产量以及发酵代谢产物对α-葡萄糖苷酶的抑制率为指标,对发酵培养基营养成分和培养条件进行了单因素优化研究。经过优化的发酵培养基营养组成为:葡萄糖20g/L、牛肉膏4 g/L、K₂HPO₄1g/L、无水MgSO₄·1g/L、MnSO₄·H₂O 0.1g/L。桦褐孔菌菌丝体在优化后培养基中产生的发酵液对α-葡萄糖苷酶的抑制率为67.08%,是未经优化的4.5倍。     

鲍氏针层孔菌菌丝体及胞内多糖发酵工艺研究

以菌丝生物量、胞内多糖含量及胞内多糖产量为评价指标,对鲍氏针层孔菌液体深层发酵培养的培养基配方及发酵条件进行了优化。通过单因素实验和正交实验筛选液体发酵培养基,结果表明,最适培养基为：玉米粉4%,麸皮2%,KH2PO40.4%,MgSO4·7H2O0.05%。进一步对培养条件进行优化,得到最适生长的液体发酵条件为：培养温度28℃、pH6.5、接种量12%、装液量150mL/500mL、转速140r/min、发酵时间168h。在此优化工艺条件下,菌丝生物量、胞内多糖含量及产量由优化前的12.837g/L,15.930mg/g,204.493mg/L分别提高到19.410g/L,20.935mg/g,406.348mg/L。     

鸡枞菌产水溶性胞外多糖发酵条件及抗氧化活性的初步研究

为提高鸡枞菌（Collybia albuminosa）液体发酵产胞外多糖的产量，以鸡枞菌多糖产量为评价指标，通过单因素试验法对鸡枞菌发酵产多糖的液体发酵培养基和培养条件进行了研究，采用响应面法对影响胞外多糖产量较大的因素进行了优化，并对胞外多糖的抗氧化活性进行了初步研究。结果表明，最佳液体发酵培养基和发酵条件为麦芽糖6%，酵母提取粉1.5%，KH2PO4 0.1%，MgSO4·7H2O 0.05%，维生素B1 0.001%，接种量6%，装液量150 mL/300 mL，种龄5 d，发酵时间7 d。在此优化条件下，胞外多糖产量达671.57 μg/mL。质量浓度为1.2 mg/mL的鸡枞菌胞外多糖对DPPH自由基、ABTS自由基、OH自由基的清除率分别为77.18%、95.74%、80.04%。     

红杆菌NBS58-1产胞外多糖发酵条件优化及其保湿性研究

为提高红杆菌（Rufibacter hautae）NBS58-1液态发酵产胞外多糖（EPS）量,以胞外多糖产量为评价指标,通过单因素及响应面试验对菌株NBS58-1发酵产胞外多糖条件进行优化,并对其胞外多糖的保湿性进行研究。结果表明,菌株NBS58-1最佳产糖条件为初始pH 7.5、温度23 ℃、蔗糖14.1 g/L、酵母浸粉1 g/L、可溶性淀粉0.5 g/L、K2HPO4·3H2O 0.3 g/L、MgSO4·7H2O 0.05 g/L及丙酮酸钠0.3 g/L,在此条件下EPS产量为138.85 mg/L,是优化前的3.08倍。保湿性研究结果表明,在相对湿度0%条件下,48 h内该胞外多糖的保湿率优于透明质酸与壳聚糖;在相对湿度43%和81%条件下,吸湿能力稍低于透明质酸,但高于壳聚糖。     

正红菇液体发酵培养基和发酵条件的研究

研究了正红菇(Russulavinosa)在发酵过程中菌丝体及胞外多糖产量的变化趋势,碳源、氮源、无机盐以及发酵温度、pH值、时间和装液量等因素对正红菇液体深层发酵菌丝产量的影响。结果表明,蔗糖为最佳碳源,酵母膏为最佳氮源,优化培养基配方为蔗糖40g/L,酵母膏9g/L,KH2PO42g/L,MgSO41g/L;最适菌丝体生长的液体发酵条件:培养温度28℃￣30℃,初始pH值为5.5￣6.5,250mL三角瓶装液量为50mL￣60mL,发酵时间为5d。通过优化培养基和发酵条件,胞外多糖产量达到4.96g/L,菌丝体生物量达到22.34g/L。     

丹参内生镰刀菌HBG16胞外多糖发酵条件优化及其抗氧化能力

目的:优化丹参内生镰刀菌HBG16发酵工艺条件来提高胞外多糖产量,并分析其抗氧化能力。方法:通过单因素实验和响应面试验对产胞外多糖丹参内生镰刀菌HBG16的碳源、氮源、接种量、pH四个因素进行优化;通过凝胶渗透色谱法(GPC)进行样品单糖组成分析;通过DPPH法测定胞外多糖抗氧化能力。结果:通过单因素实验确定内生镰刀菌HBG16的碳源为麦芽糖,氮源为酵母粉,pH为6.0,接种量为6%;经响应面试验确定最佳发酵条件为麦芽糖32 mg/mL,酵母粉2.6 mg/mL,pH为6.0,接种量6%,在此优化条件下,发酵液胞外多糖的含量达到0.95 mg/mL,与预测值的偏差为2.06%。多糖主要由半乳糖组成,含量为52.09 mg/kg。随着胞外多糖浓度的增加,对DPPH自由基清除率增加。多糖清除DPPH自由基的IC₅₀为0.38 mg/mL。结论:在优化的培养条件下,丹参内生镰刀菌HBZ16胞外多糖产量由0.11 mg/mL提高到0.95 mg/mL,为真菌多糖的工业化利用奠定了基础。     

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。     

高产胞外多糖植物乳杆菌筛选及其发酵工艺优化

为获得高产胞外多糖的乳酸菌,采用菌落拉丝法和硫酸-苯酚法相结合的手段筛选获得1株高产胞外多糖的乳酸菌LPC-1,初步鉴定为Lactobacillus plantarum。以胞外多糖产量为指标,采用单因素和响应面实验对发酵工艺进行优化。优化的培养条件为:蔗糖30 g/L、大豆蛋白胨10 g/L、发酵时间24 h、温度30℃、初始p H值6. 5、接种量4%(体积分数)。通过Plackett-Burman实验确定温度、p H、柠檬酸氢二铵为显著因子,结合中心组合实验及响应面分析,确定最优发酵工艺条件为温度32℃、p H值6. 7、柠檬酸氢二铵3 g/L,在此条件下发酵测得实际产量为2 064. 69 mg/L,与预测值基本吻合,与优化前相比增加了48. 64%,为乳酸菌胞外多糖的规模化生产提供了依据。     

富硒香菇多糖发酵工艺的优化及其抗氧化活性

本试验利用香菇作为载体,Na₂SeO₃为添加的硒源,优化富硒香菇多糖的发酵条件并研究其抗氧化活性。采用单因素试验考察了培养基pH、硒灭菌方式、硒添加时间、硒添加量和发酵时间对富硒香菇多糖的影响,并通过 Box-Benhnken实验设计和响应面分析法确定最优发酵条件。在优化条件下得到富硒香菇多糖,并利用DPPH自由基清除能力研究其抗氧活性。结果表明:当培养基pH调至4.16,发酵至第162 h时,向发酵液中添加7.97 mg/L过滤除菌的Na₂SeO₃溶液,发酵11 d,富硒香菇胞内多糖提取量可达到71.54 mg/100 mL;当培养基pH调至4.01,发酵至第191.5 h时,向培养基中添加6.68 mg/L过滤除菌的Na₂SeO₃溶液,发酵11 d,富硒香菇胞外多糖提取量可达到853.96 mg/100 mL。DPPH自由基清除实验结果表明,抗氧化活性大小依次为富硒香菇胞内多糖 > 香菇胞内多糖 > 富硒香菇胞外多糖 > 香菇胞外多糖。硒的添加不仅促进香菇菌丝的生长及多糖的累积,同时也提高了其抗氧化活性,对DPPH有较好的清除作用。     

白灵菇产胞外多糖液体培养条件优化

以菌丝体生物量及发酵液中胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)含量为指标对白灵菇产胞外多糖的液体培养基组成和发酵条件进行了优化。结果表明,最适碳源是麦芽糖,最适氮源是酵母膏。正交实验确定最佳培养基组成为麸皮200g/L,麦芽糖25g/L,酵母膏3g/L,KH2PO41g/L,MgSO·47H2O1g/L。最佳发酵条件为起始pH8.0,培养温度25℃,摇床转速160r/min,装液量100mL/250mL,接种量0.50cm2菌种块,发酵时间4d。在此条件下,白灵菇菌丝体生物量(0.413g/100mL)及胞外多糖含量(2403.2mg/L)分别是对照(0.177g/100mL和664.533mg/L)的2.3倍和3.6倍。     

响应面法优化桑黄菌产胞外多糖的培养条件研究

利用响应面分析法对桑黄菌产胞外多糖的液体发酵培养条件进行了优化.研究温度、摇床转速、装液量、接种量、时间等因素对桑黄菌胞外多糖产量的影响.在单因素实验的基础上,利用Box-Benhnken设计和响应面分析法对温度、摇床转速、装液量、接种量进行分析.结果表明,桑黄菌产胞外多糖的最佳液体发酵培养条件为:温度为26.3℃,摇床转速为162r/min,装液量为81.4mL(250mL三角瓶),接种量为16.0%.在此条件下的验证试验表明,胞外多糖平均可达1.866g/L.     

根瘤菌多糖的发酵优化及抗肿瘤活性

优化根瘤菌(Rhizobium NG10)产多糖的培养条件,提高胞外多糖(extracelluar polysaccharides of Rhizobium,REPS)产量,并探究其抗肿瘤活性。通过单因素实验、Plackett-Burman实验和Box-Behnken实验等对根瘤菌产胞外多糖发酵培养基配方进行优化,并采用MTT法检测多糖对人肝癌细胞的抑制作用。最终优化得到的最优培养基配方为:麦芽糖22. 5 g/L,大豆蛋白胨9. 5 g/L,Mg SO4·7H2O 0. 2 g/L,KH2PO40. 41 g/L,Na Cl 0. 1 g/L,此时胞外多糖产量为5. 05 g/L,相比原始提高了45. 95%; REPS对肝癌细胞Hep G2的抑制呈一定的量效关系,培养时间为48 h时IC50为393. 3μg/m L,肝癌细胞抑制率达到56. 74%。     

植物乳杆菌YW11生产胞外多糖的发酵条件研究

对实验室从西藏灵菇中筛选出的一株植物乳杆菌YW11发酵产胞外多糖的条件进行优化。首先通过单因素实验对发酵条件进行初步优化,然后利用二水平正交试验直观分析确定影响因素的主次顺序。以胞外多糖产量作为响应值,采用3因素3水平的响应面分析法,建立二次多项式回归方程的预测模型,从而确定植物乳杆菌YW11产胞外多糖的最优条件。单因素实验结果表明,发酵时间为18 h、碳源为乳糖(质量浓度为15 g/L)、氮源为大豆蛋白胨(质量浓度为15 g/L)、发酵温度为32℃、接种量为3%、p H值为6.0。直观分析确定影响植物乳杆菌YW11产胞外多糖主要发酵因素为大豆蛋白胨质量浓度、p H值、接种量,响应面法优化其较佳值为:大豆蛋白胨质量浓度为13.50 g/L,接种量为2.70%,p H值为6.27。验证实验表明,在优化的发酵条件下得到植物乳杆菌YW11胞外多糖产量为131.26 mg/L,与理论预测值(129.915 mg/L)相接近。     

乳酸菌胞外多糖发酵条件优化及抗肿瘤活性的研究

该研究以胞外多糖产量为评价指标,采用单因素试验及响应面试验对副干酪乳杆菌副干酪亚种（Lactobacillus paracasei subsp. paracasei）M5L产胞外多糖的发酵条件进行优化,并采用噻唑蓝（MTT）法及实时荧光定量聚合酶链式反应（RT-FQPCR）研究胞外多糖的抗肿瘤活性。结果表明,乳酸菌M5L产胞外多糖的最优发酵条件为发酵温度37 ℃、发酵时间12.8 h、初始pH值7.7、菌体浓度108 CFU/mL,在此最优发酵条件下,胞外多糖产量达到最大,为167.2 mg/mL,是优化前的1.3倍。当质量浓度为500 μg/mL的胞外多糖对Caco-2细胞处理72 h时,抑制作用最佳,抑制率达19.5%,显著增加胞内Caspase-3、Bax基因且降低Bcl-2基因的表达量,说明该胞外多糖可通过影响凋亡相关蛋白的表达来促进Caco-2细胞凋亡。     

黄伞胞外多糖发酵培养条件的响应面法优化

采用Plackett-Burman试验设计筛选显著影响多糖产量的培养条件,然后用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,最后通过Box-Behnken设计及响应面分析确定主要影响因素的最佳值。结果表明,多糖发酵培养条件为：初始pH值6.5、摇床转速209 r/min、装液量48 mL/250 mL、温度31 ℃、接种量10%、种龄90 h、培养时间180 h。在此最佳条件下,黄伞发酵胞外多糖产量可达7.44 g/L,比优化前提高了近2倍。利用响应面分析法优化黄伞胞外多糖发酵培养条件是可靠的,具有实际的应用价值。     

双孢菇深层发酵培养基的响应面优化

研究了碳源、氮源、无机盐对双孢菇胞外多糖产量的影响.在单因素实验的基础上,采用响应面实验设计对双孢菇(Agaricus bisporus)深层发酵生产胞外多糖的培养基进行了优化,并建立了葡萄糖、KH2PO4、蛋白胨变化的二次回归方程,探讨了各因子对胞外多糖产量的影响.最终确定适宜的培养基条件为葡萄糖35.7g/L,KH2PO42.1g/L,蛋白胨3.1g/L;在此条件下可得到胞外多糖的最大产量,预测值为1.86g/L,对实验结果进行验证,得到胞外多糖的产量为1.87g/L.     

副球菌TH21-44 胞外多糖的发酵条件优化及其乳化性能

针对分离筛选的一株产胞外多糖菌株TH21-44，通过形态观察、生理生化试验和16S rRNA 基因系统发育分析进行种属鉴定，采用单因素和响应面法优化胞外多糖的发酵条件，并分析胞外多糖的乳化性能。结果表明，菌株TH21-44 为副球菌（Paracoccus sp.）；最佳产糖条件为pH7.1、接种量6.1%、温度28 ℃、葡萄糖7.2 g/L、酵母浸粉3.0 g/L、K2HPO4·3H2O 0.3 g/L、MgSO4·7H2O 0.05 g/L 及丙酮酸钠0.3 g/L，该条件下胞外多糖产量为188.89 μg/mL，是优化前的3.18 倍；所产胞外多糖具有良好的乳化性能，对葵花油24 h 时的乳化能力为69.62%，优于吐温80。该研究为微生物胞外多糖的菌物资源开发和应用提供了依据和参考。