嗜酸乳杆菌IMAU30067增殖培养基的研究

嗜酸乳杆菌IMAU30067是分离自新疆传统酸马奶中的一株具有潜在益生特性的乳酸菌。本研究针对嗜酸乳杆菌IMAU30067的营养需求,通过增殖培养基优化,获得其高密度培养条件。采用单因素试验、正交试验以及响应面法对嗜酸乳杆菌IMAU30067的培养基成分以及静态培养条件进行优化。通过优化得到嗜酸乳杆菌IMAU30067的最佳增殖培养基为:葡萄糖30.00 g/L、麦芽糖30.00 g/L、海藻糖20.00 g/L、鱼蛋白胨30.00 g/L、大豆蛋白胨10.00 g/L、柠檬酸钠2.29 g/L、乙酸钠5.74 g/L、K_2HPO_42.29 g/L、MgSO_4·7H_2O 0.80 g/L、马铃薯提取物6.00 g/L、组氨酸0.10 g/L。最佳培养条件为:接种量1×10~6CFU/mL、初始pH值6.5,于37℃恒pH5.0厌氧培养。最后利用5L发酵罐进行小试发酵试验,优化后IMAU30067的活菌数达3.72×10~9CFU/mL。通过对IMAU30067增殖培养基及培养条件的优化,IMAU30067活菌数较MRS基础培养基提高了82.6倍,为其高密度培养奠定了基础。     

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。     

瑞士乳杆菌LH-G51冻干菌粉生产工艺研究

目的:对瑞士乳杆菌LH-G51菌粉生产工艺进行优化。方法:通过单因素及正交试验设计,确定适合LH-G51生长的发酵培养基、冻干保护剂配方及生产工艺。结果:发酵时间、碳氮源及微量元素添加量均对LH-G51生长有明显影响。最终确定LH-G51培养基碳氮源及微量元素为葡萄糖20 g/L、大豆蛋白胨10 g/L、酵母膏15 g/L、MgSO_4·7H_2O为250 mg/L、MnSO_4·H_2O为50 mg/L、发酵时间10 h、保护剂为B。结论:根据优化工艺,LH-G51冻干菌粉活菌数可达到4.21×10^(11)CFU/g。     

响应面分析法优化凝结芽孢杆菌发酵培养基

根据响应面法优化培养基配方,向基础培养基中添加廉价碳源和氮源,得到最优配方,即:蛋白胨7.5 g/L,牛肉膏5.0 g/L,葡萄糖(C_6H_(12)O_6·H_2O)15.0 g/L,淀粉8.78 g/L,玉米秸秆水解液0.83 L/L,氯化铵11.12 g/L和豆粕粉11.81 g/L,乙酸钠(CH_3COONa·3H_2O)3.0 g/L,磷酸氢二钾(K_2HPO_4·3H_2O)2.0 g/L,硫酸镁(Mg SO_4·7H_2O)0.58 g/L,硫酸锰(Mn SO_4·H_2O)0.25 g/L。在最优培养基下,可得到凝结芽孢杆菌菌数(21.1±0.27)×10~8CFU/m L,高于基础培养基的14.8±0.31×10~8CFU/m L,增幅达到42.6%;芽孢率51.2%,高于基础培养基的43.2%,增幅达到18.5%。本实验数据为今后凝结芽孢杆菌工业化培养提供了参考依据。     

鼠李糖乳杆菌LP216高密度发酵培养基优化

为提高鼠李糖乳酸杆菌LP216生产效益,通过单因素试验、Plackett-Burman（PB）试验和Box-Behnken（BB）试验,对菌株LP216发酵培养基进行优化。结果表明,最佳培养基配方为酵母提取物16 g/L、蛋白胨13 g/L、葡萄糖30 g/L、牛肉膏5 g/L、CH3COONa 4 g/L、吐温80 1.5 g/L、MgSO4·7H2O 0.25 g/L、柠檬酸二胺2.0 g/L、K2HPO4 2.0 g/L、MnSO4 0.2 g/L。在此优化条件下,菌株LP216活菌数达8.9×109 CFU/mL,是对照组（MRS培养基）活菌数（3.28×109 CFU/mL）的2.71倍。     

凝结芽孢杆菌工业化发酵培养基初步研究

针对工业生产的需要,采用正交试验设计,研究筛选了饲料添加剂用凝结芽孢杆菌的发酵培养基。优化后的培养基配方为玉米粉15 g/L,豆粕粉10 g/L,(NH_4)_2SO_46 g/L,玉米浆6 g/L,MgSO_4·7H_2O 1 g/L,K_2 HPO_4·3H_2O 2g/L,MnSO_4 0.05 g/L。在pH7.0～7.2和40℃条件下,培养24 h活菌数量达到7.5×10~9 CFU/mL,36 h活菌数量达到9.3×10~9CFU/mL。     

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。     

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。     

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。     

益生性植物乳杆菌K25高密度培养工艺优化

采用单因素试验对植物乳杆菌K25的培养基配方以及培养条件进行了优化。确定植物乳杆菌K25的优化培养基配方为:蔗糖15 g/L,葡萄糖15 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,K_2HPO_4 2 g/L,MgSO_4 0.2 g/L,MnSO_4 0.05 g/L,吐温80 1.0m L/L;植物乳杆菌K25的最优培养条件为培养温度33℃,同时流加20%的氨水使发酵液pH值保持6.0~6.5,在此条件下静置培养16 h后,活菌数可达5.1×10~(10) CFU/m L。研究结果为植物乳杆菌K25直投式发酵剂的制备提供了理论依据。     

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。     

酪酸菌MYS66发酵条件研究

通过发酵条件研究,得到了菌体最佳培养条件和最佳无机盐添加量。 即发酵培养基组成：玉米粉20 g/L（制成糖化液）,豆粕粉10 g/L,蛋白胨10 g/L,酵母膏6 g/L,K2HPO4·3H2O 1.0 g/L,KH2PO4 1.0 g/L,MgSO4·7H2O 0.2 g/L,MnSO4·H2O 0.2 g/L,NaHCO3 1.0 g/L, CaCl2 0.2 g/L,NaCl 1.0 g/L;确定最佳发酵条件为初始pH 7.2,培养温度37.0 ℃,接种量4%。 经50 L发酵罐发酵,在发酵32 h时,菌体浓度为2.64×108CFU/mL,芽孢浓度为2.49×108CFU/mL,芽孢率达到94.3%。通过常用抗生素对该菌存活率影响的研究,结果表明,各抗生素对菌株存活率由低到高影响的顺序为硫酸粘杆菌素B＜莫能霉素钠＜盐酸林可霉素＜酒石酸泰乐菌素＜杆菌肽＜磺胺嘧啶＜新霉素硫酸盐＜盐酸金霉素。     

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。     

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。     

腐乳源乳酸乳球菌17M1高密度培养条件研究

为了获得乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）17M1的高密度培养方法,以菌体密度和活菌数为评价指标,以豆腐乳清为基础培养基,采用响应面法对该菌株的培养基组成进行优化,并研究其培养条件。结果表明,菌株17M1的最佳培养基组成为：在豆腐乳清中加入2.00%大豆蛋白胨、胰酪蛋白胨1.70%、柠檬酸铵2.30%。在此优化培养基中初始pH值6.15,于37 ℃培养15 h,乳酸乳球菌17M1的活菌数达到了1.17×1010 CFU/mL,高于M17肉汤培养基活菌数（1.04×109 CFU/mL）。该研究结果为乳酸乳球菌17M1的工业化应用提供了技术支持。     

一株凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）发酵培养基的优化

以凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）为研究对象,芽孢数为响应值,对其发酵培养基进行响应面优化分析。 在单因素试验的 基础上,采用Plackett-Burman试验筛选出对芽孢数有显著影响的因素为麸皮和牛肉膏。 由中心组合试验设计及响应面分析优化确定 最优发酵培养基配方为麸皮32.12 g/L,牛肉膏15.24 g/L,硫酸镁0.49 g/L,硫酸锰0.34 g/L,磷酸二氢钠0.31 g/L。 在此最佳条件下,发酵 液中凝结芽孢杆菌芽孢数达到3.38×108 CFU/mL,是优化前的5.28倍。     

丁酸梭菌的生物学特性分析及发酵培养基优化

该研究以四株丁酸梭菌（Clostridium butyricum）为出发菌,通过测定4株菌产酸性能、产酶活力、抑菌性能和抗逆性等,筛选生物学性能最优的丁酸梭菌,并以活菌数为响应值,通过Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和响应面试验对其发酵培养基组成进行优化。结果表明,筛选得到生物学性能最优的菌株为丁酸梭菌BLCC1-0022,其最优发酵培养基组成为：可溶性淀粉2.42%、蛋白胨3.27%、牛肉浸膏3.31%、CaCO3 2.47%、MgSO4·7H2O 0.025%、MnSO4·H2O 0.025%,pH 7.0±0.2。在此最优培养基组成下,按照2%（V/V）接种量接种丁酸梭菌发酵液,37 ℃静置培养24 h,丁酸梭菌BLCC1-0022活菌数达6.721×108 CFU/mL,芽孢率为98.21%,与原培养基相比,分别提高了3.22倍、17%。