产纤维素酶细菌菌株Z1发酵条件优化

以本实验室分离的产纤维素酶细菌菌株Z1为研究对象,采用单因素试验、正交试验、方差分析和多重比较,研究了碳源、氮源、温度、初始pH等因素对Z1菌株产纤维素酶活力的影响,确定了其产纤维素酶的最优条件组合。结果表明,在此试验范围内,影响CMC酶的主次因素由大到小依次为碳源、氮源、pH;影响FPA酶的主次因素由大到小依次为pH、碳源、氮源。菌株Z1的最优发酵条件为CMC 2 g,玉米粉1 g,豆饼粉3 g,pH为7.0。在此条件下,不仅有较高的纤维素酶活,同时还有较高的蛋白酶活,即CMC酶活力132.5μg/(mL.m in),FPA酶活力93.8μg/(mL.m in),蛋白酶活力46.7μg/(mL.m in)。     

Cladosporium sp.AY-42固态发酵产纤维素酶条件优化

为了提高高产纤维素酶菌株Cladosporium sp.AY-42的产酶能力,采用单因素实验和响应面优化实验对固态发酵产酶条件进行优化。结果表明:培养基的最适碳源为油菜秸秆粉∶麸皮为3∶2,最适氮源为(NH4)2SO4及最适氮源浓度为2%。最佳培养条件为料水比1∶1.8,温度29℃,发酵时间4d,优化后的固态发酵培养菌株CMC酶活最终达(8.17±0.05)IU,酶活力提高了57.72%。该研究将为枝孢菌在纤维素酶发酵生产方面提供一定理论基础。     

产碱性纤维素酶Mys-5发酵条件优化

在对菌株Mys-5发酵条件优化中,采用单一因子试验法,探讨不同营养元素对发酵的影响,从而确定液体发酵的最佳培养基组成。培养基组成为：CMC—Na20g,（NH4）2SO42g,CaCl20．3g,MgSO4·7H2O0．3g,K2HPO4 2g,FeSO4 0．005g,MnSo4 0．002g,ZnCl2 0．002g,CoCl2 0．002g,加900mL水,另配10％的Na2CO3,分开灭菌后与上述培养基成分按1：9的比例混合均匀,使培养基的初始pH值为9．5—10。Mn2＋、Zn2＋、Co2＋能较大地激活酶的活性,Cu2＋、Ag＋明显地抑制了酶的活性。     

响应面法优化厌氧细菌产纤维素酶发酵培养基

通过单因素试验确定了厌氧纤维素降解细菌—溶纤维丁酸弧菌WHQ产纤维素酶的最佳培养条件,结果表明,最适产酶条件为培养时间48h,接种量10％,初始pH值8.5,温度37℃.在此基础上,应用响应面法优化该菌株产纤维素酶培养基.在初期研究中,葡萄糖和尿素确定为最佳的碳氮源,利用Plackett-Burman设计从10种培养基成分中筛选出对WHQ产内切纤维素酶有重要性的因素,结果表明葡萄糖、NaHCO,和MgSO4·7H2O对WHQ产内切纤维素酶有重要影响,利用Box-Behnken设计研究这3种因素对WHQ产内切纤维素酶的综合效应,结果表明3种因素的最佳值为MgSO4·7H2O 0.14g/L、葡萄糖14.3g/L、NaHCO3 6.92g/L,此时的内切酶酶活力最大值为206.548μg/(mL.min),与实验值相接近199.324μg/(mL·min),比未优化前的内切纤维素酶活力71.254μg/(mL·min)提高179％.     

核茎点霉发酵产纤维素酶发酵条件优化

前期的单因素试验研究表明,在核茎点霉（Phoma tputaminum）LYYZ90-19发酵产纤维素酶过程中,温度、pH值及接种量是影响产酶量的关键因素。在此基础上,运用响应面分析法,以酶活力值为响应值,建立酶活力值与温度、prI值及接种量这3个关键因子的二次多项式回归模型,以Design Expert软件对模型进行分析并优化。研究表明,核茎点霉发酵产纤维素酶最佳工艺条件为：温度27．4℃、pH6．88、接种量6．75％。在该工业条件下,发酵液酶活为（18．21±0-3）U／mL。     

黑曲霉2277菌株产纤维素酶最佳液体发酵条件的研究

对黑曲霉2277菌株产纤维素酶最佳液体培养条件进行了研究。结果表明,黑曲霉2277最适液体培养条件为:稻草粉(碳源)6%,豆饼粉(氮源)1%,初始pH6.0～6.5,培养温度28℃～30℃,一级培养时间120h,二级培养时间76h～84h,接种量10%,250mL三角瓶装液量75mL,摇床转速150r/min。在最适培养条件下,以DNS法对酶活进行定量分析,测得发酵液中CMC酶活达92.1μg/mL·min;以滤纸崩溃度对酶活进行定性分析,滤纸在94h内完全分解。     

纤维素酶二、三级液体深层发酵条件的研究

选用青霉菌（Pemicillum sp)用于纤维素酶液体深层发酵条件和生产工艺的研究，研究了纤维素酶二级和三级液体培养的条件，确定了种子液和发酵液的配方、产酶活力FPA167u/mL,β-葡聚糖酶活力20万单位/mL，为纤维素酶三级液体深层发酵的工业生产提供了工艺路线和参数。     

纤维素酶产生菌的分离及其发酵条件的优化

从土壤中分离到一株产胞外纤维素酶的菌株,初步鉴定为芽孢杆菌。采用3,5-二硝基水杨酸显色法(DNS法)对该菌株产胞外纤维素酶的发酵条件进行优化,在温度为35℃,接种量为3%,培养基初始pH7.0,装液量为20%,接种种龄为36 h的条件下培养48 h,CMCase和FPA酶活性达到最高,分别为54.41 nkat/mL和23.45 nkat/mL。     

嗜热菌Geobacillus sp.PZH1产木聚糖酶发酵条件的优化

对嗜热菌Geobacillus sp.PZH1发酵产嗜热耐碱木聚糖酶的培养条件进行了优化研究。对碳源、氮源、初始pH、接种量以及发酵温度五个因素进行了单因素实验,在此基础上对碳氮比、初始pH以及接种量进行了正交实验。结果表明,该菌株在发酵培养7d时有最大产酶量,Geobacillus sp.PZH1发酵产木聚糖酶最佳发酵条件为:桦木木聚糖为碳源,牛肉膏为氮源,碳氮比2∶3,初始pH7.0,接种量4%,发酵温度50℃,发酵时间7d。在最佳产酶条件下进行发酵,木聚糖酶活力可达2.56IU/mL,是未优化前酶活的1.44倍。     

发酵秸杆生产耐高温纤维素酶工艺条件的研究

对绿色木霉110发酵秸秆生产纤维素酶上艺条件进行了研究，通过正交试验和扩大试验，确定了绿色木霉固体发酵生产纤维素酶的最佳工艺条件为干料：水=1：1，原料配比（稻草：麸皮）为6：4，容器装料量7％，接种量3％，培养温度38℃，发酵周期72h，试验因素的影响顺序为水分〉原料配比〉装料量〉接种量。在最佳工艺条件下，产酶酶活超过25300U/g。     

响应面法优化芽孢杆菌25-2产纤维素酶发酵条件

为了提高芽孢杆菌25—2产纤维素酶的能力,利用响应面法对其发酵条件进行优化。通过．2-水平设计的Plackett—Burman实验分析6种因素对芽孢杆菌产纤维素酶活力的影响,筛选出发酵时间（X1）、发酵温度（X2）、初始pH值（X33个影响酶活的显著性因素。在此基础上采用最陡爬坡实验逼近最大响应区域,并结合中心组合实验以及响应面分析对影响纤维素酶产量的关键因素的最佳水平范围作进一步研究和讨论。建立了以纤维素酶活为响应值的二次回归方程模型,从中分析得到最优发酵条件：发酵时间21．7h,发酵温度46℃,初始pH值4．8。在以上优化条件下发酵,供试菌株的纤维素酶酶活达到28．626U／mL,较优化前提高了1．748倍,其实验值与预测值基本相符。     

棘孢青霉菌发酵产右旋糖酐酶的条件优化

为优化棘孢青霉菌F1001产右旋糖酐酶的发酵条件,以培养基装载量、蛋白胨和右旋糖酐T70添加量为主要影响因素,结合其他发酵条件,在单因素试验的基础上,运用Box-Behnken试验设计原理,探讨培养基装载量、蛋白胨和右旋糖酐T70添加量的最佳组合。结果表明,蛋白胨添加量3 g/L、右旋糖酐T70添加量14 g/L、培养基装载量85 mL/250 mL,右旋糖酐酶活力最高可达到453 U/mL,比优化前提高88%。通过测定发酵过程中酶活力、pH值、蛋白质含量的变化,进一步验证发酵84 h酶活力达到最大,此时蛋白质含量达到最高,pH值达到3.9。     

响应面法优化小刺青霉16-7产纤维素酶液体发酵工艺

在单因素试验的基础上,采用Plackett-Burman试验设计及响应面分析,利用Minitab软件,对纤维素酶高产菌小刺青霉（Penicillium spinulosum）16-7进行发酵工艺条件的优化。通过Plackett-Burman试验筛选出影响产酶的3 个主要因素,即稻草-麸皮（碳源）添加量、培养温度和培养时间。在此基础上通过最陡爬坡试验和响应面分析法进行回归分析。结果表明：当稻草-麸皮添加量为3.45 g/100 mL、培养温度为27.11 ℃和培养时间为146.27 h时,酶活力最高,此条件下滤纸酶酶活力预测值为132.53 U/mL。经过修正,选择稻草-麸皮添加量3.45 g/100 mL、培养温度27 ℃、培养时间146 h,此条件下测得羧甲基纤维素酶酶活力为387.58 U/mL、滤纸酶酶活力为128.86 U/mL,滤纸酶酶活力比优化前提高49.07%。     

重组大肠杆菌产脂肪氧合酶发酵条件优化

为进一步提高重组大肠杆菌（pET-23a-pse-LOX）产脂肪氧合酶（lipoxygenase,LOX）的酶活力,利用响应面法对其发酵条件进行优化。通过单因素试验确定诱导时机、诱导剂浓度、诱导时间、诱导温度、接种量、培养基初始pH值和装液量对其发酵产酶的影响。在此基础上,采用Plackett-Burman试验设计从7 个因素中筛选出对LOX产量具有显著效应的因素为诱导时机、诱导时间和培养基初始pH值,并利用Box-Behnken试验设计和响应曲面法分析以确定其产酶的最优发酵条件,即诱导时机为菌液OD600 nm达到1.6、诱导时间34 h、培养基初始pH 7.0。在此条件下,LOX酶活力为（21 261.60±264.03） U/mL,比优化前的（13 553.96±46.64） U/mL提高了56.87%。     

绿色木霉在稻壳和麸皮混合基质上固态发酵生产纤维素酶的研究

以稻壳和麸皮的混合物为主要原料 ,采用绿色木霉 (Trichodermasp 3 2 942 )固态发酵生产纤维素酶。浅盘发酵实验表明 ,稻壳经 4%的NaOH溶液 40℃浸泡 2 4h后 ,以 30 %的质量比添加到麸皮中发酵 ,滤纸酶活和CMC酶活比未经处理时提高了 2 7 5 %和 2 5 1 %;最优发酵条件为 :培养温度 30℃ ,接种量 2 0 %,培养基初始含水量 45 %～ 60 %,此时滤纸酶活和CMC酶活可达 5 1 5IU/g(干物质 )和 38 46IU/g(干物质 )。     

米根霉固态发酵橘皮产纤维素酶工艺的优化

以橘皮为原料,以米根霉为生产菌株,采用固态发酵法生产纤维素酶。通过单因子试验分别考察了发酵培养基水分含量、接种量及培养时间三个重要因子对纤维素酶活力的影响,在此基础上,采用Box-Behnken设计对产酶工艺进行优化,利用Design Expert软件对试验数据进行回归拟合和方差分析,最终确定产酶最优工艺条件为:发酵培养基水分含量12.24 mL,接种量10.76%,培养时间72.64 h,在最优条件下所得纤维素酶的酶活力为464.33 U/g。     

绿色木霉液体发酵产纤维素酶的培养基优化

研究液体摇瓶发酵产纤维素酶的最佳培养基组成。通过单因素实验确定了培养基中氮源、碳源和诱导碳源的种类,采用正交试验确定了培养基中4种主要营养成分的组成。结果表明,摇瓶液体发酵产纤维素酶的最佳产酶培养基的种类和组成为：有机氮源蛋白胨和无机氮源硫酸铵的含量分别为11g／L和13g／L,葡萄糖6g/L,磷酸二氢钾10．5g/L,爆破的稻草为13．4g/L;纤维素酶的滤纸酶活为19．22U／mL。