纳他霉素高产菌株发酵罐发酵条件研究

考察溶氧量、补糖及pH值等因素对纳他霉素高产菌株发酵罐生产纳他霉素的影响。以摇瓶发酵结果为依据,确定了发酵罐发酵的最适条件为:控制溶氧在30%～35%,补糖控制在发酵液糖质量浓度约为2g/dL,在纳他霉素大量合成阶段,维持发酵液中的pH值在5.2～5.4。该发酵条件下纳他霉素产量从分批发酵的3.01g/L提高到5.32g/L。     

纳他霉素高产菌株的选育及其发酵条件的研究

利用链霉素抗性突变选育纳他霉素高产菌株 ,即将经过紫外线诱变处理的纳他霉素(natamycin)产生菌褐黄孢链霉菌 (Streptomycesgilvosporeus)ATCC1 332 6菌株孢子涂布在含有链霉素最小抑制浓度 (0 6μg/mL)的培养基平板上 ,获得了 1 2 2株链霉素抗性突变株。其中纳他霉素产量高于出发菌株的有 1 3株。其中突变株SG 56的生产能力比出发菌株提高到 1 4 6 % ,研究了其发酵性能 ,优化了培养基组成和发酵工艺条件 ,使纳他霉素产量提高到 1 70 %。     

响应面法优化褐黄孢链霉菌ZM701产纳他霉素发酵培养基

为了提高褐黄孢链霉菌（Streptomyces gilvosporeus）ZM701生产纳他霉素的产量,该文通过单因素试验,研究碳源、氮源及无机盐对菌体生长和纳他霉素产量的影响,采用响应面分析法优化发酵培养基中葡萄糖、豆粕、CaCO3的添加量。结果表明,褐黄孢链霉菌（S. gilvosporeus）ZM701产纳他霉素最佳发酵培养基组成为：葡萄糖52.6 g/L,酵母蛋白胨3.0 g/L,豆粕23.3 g/L,MgSO4·7H2O 2.0 g/L,CaCO3 3.2 g/L。在此条件下,纳他霉素产量达到5.41 g/L,比优化前提高了77.8%。     

纳他霉素生产菌株摇瓶发酵中种子质量的优化

采用最适的培养基条件对纳他霉素生产菌株Streptomyce.natalensis的孢子培养时间、菌种保藏时间、接种孢子浓度、种龄、接种量等方面进行研究,找出最适合发酵的种子质量条件,即优化后的斜面保藏培养基(g/L)组成为:可溶性淀粉10.0,酵母浸粉2.0,琼脂15.0,pH7.3;种子培养基(g/L)为:葡萄糖20.0,大豆蛋白胨10.0,酪蛋白胨6.0,MgSO4·7H2O 1.0,KH2PO4 0.5,NaCl 2.0,pH7.3.斜面菌种保藏时间:60d;斜面孢子培养时间:7d;接种孢子浓度:108个/mL;摇瓶发酵种龄:32h;接种量:2%.在此条件下,纳他霉素摇瓶发酵产量为2.12g/L.     

耐低pH值纳他霉素生产菌株的诱变选育

采用常压室温等离子体（atmospheric and room-temperature plasma,ARTP）诱变对纳他霉素生产菌株褐黄孢链霉菌（Streptomyces gilvosporeus）TUST01进行诱变处理,结合低pH值平板筛选及24孔深孔板高通量筛选获得耐低pH值菌株S.gilvosporeus Y-10。耐酸菌株Y-10在pH4.0平板上生长良好且在pH4.4和pH7.4摇瓶发酵条件下,纳他霉素产量和生物量较出发菌株都有明显提高。在不控制pH值和控制pH6.3的5 L发酵罐条件下,Y-10生物量较出发菌更高,但纳他霉素产量偏低。高生物量表明Y-10具有较好的耐酸性,而纳他霉素产量低可能是由于在5 L发酵罐发酵过程中菌体异常上浮导致菌体没有充分利用碳源和氮源。对Y-10的耐酸机制进行研究,通过比较Y-10与出发菌的胞内三磷酸腺苷水平发现,Y-10较出发菌株有更高的胞内三磷酸腺苷水平,以保证其在酸性条件下的正常生长。而通过气相色谱-质谱联用技术研究发现Y-10细胞膜脂肪酸的不饱和度更低,可能影响了其纳他霉素的发酵生产。     

产过氧化氢酶菌株培养条件的优化

通过对溶壁微球菌培养基优化,确定最佳发酵培养基,并对发酵工艺条件进行了初步的优化.最适碳源是麦芽糖,最适氮源是蛋白胨和酵母膏,最近无机盐是MnSO4;该菌株产酶的最佳培养基配方为:60 g麦芽糖,13 g蛋白胨,8 g酵母膏,1 g MnSO4,5 g NaCl,2 g NaH2 PO4·2H2O,2 g K2HPO4·3H2O,0.5 g MgSO4·7H2O,0.5 g CaCl2,1 000 mL水.从该菌株发酵过程曲线发现,该菌株大量产酶期在12-14 h.摇瓶发酵最适初始pH值为7.0,250 mL三角瓶装液量为25mL,接种体积分数为5%,培养温度为37℃.     

木醋杆菌突变株产细菌纤维素发酵条件优化

对一株经紫外诱变手段筛选得到的细菌纤维素高产菌株木醋杆菌C544进行发酵条件和培养基成分研究,确定其产纤维素适宜温度范围为25℃-31℃,30℃时纤维素产量最高;适宜的初始pH值范围为5.5-7.0,在pH6.0时纤维素产量最高。优化出的培养基配方为：葡萄糖5.0%（w/v）、大豆蛋白胨0.9%（w/v）、Na2HPO4·12H2O0.8%（w/v）及柠檬酸0.5%（w/v）,在最佳发酵条件下纤维素最大产量可达7.79g/L,是优化前产量的3.52倍。另研究了甘露醇对此菌株产细菌纤维素的影响,发现当基础培养基中加入10%（w/v）甘露醇作为碳源时,发酵终点的pH值为4.50,对纤维素的合成有利,纤维素产量达到9.33g/L,是优化前产量的4.22倍。     

醋杆菌产纤维素发酵培养基的优化

本文在已筛选出在摇瓶培养条件下高产细菌纤维素菌株--醋杆菌C2的基础上,研究了不同碳氮源及无机盐对该菌株产纤维素的影响,并优化了该菌株产纤维素的最佳培养基。醋杆菌C2的最适碳源为蔗糖,D-甘露糖醇,最适氮源为蛋白胨,酵母粉,无机盐为MgSO4•7H2O和柠檬酸三钠;经正交试验确定该菌株产酶最佳培养基配方为:蔗糖7%,酵母膏0.7%,蛋白胨1.1%,MgSO4•7H2O 0.2%,柠檬酸三钠0.1%。使用优化后的培养基配方,醋杆菌C2的纤维素产量可达9.5g/L。     

响应面法优化产虾青素假单胞菌的发酵培养基

利用响应面法对产虾青素菌株的培养基进行优化,确定发酵培养基最佳配方。最佳的培养基配方为KH2PO40.4%,MgSO4·7H2O 0.08%,酵母膏0.3%,可溶性淀粉1.2%,在此发酵条件下虾青素产量最高,为149.4mg/L。同时建立虾青素产量与KH2PO4、MgSO4·7H2O、酵母膏、可溶性淀粉的添加量之间的二次多项式模型,该模型可以很好地预测虾青素产量,可获得最佳的工艺条件。     

响应面法优化纳他霉素提取工艺

采用甲醇萃取法提取发酵液中的纳他霉素,并运用响应面法优化了萃取条件.结果表明,萃取pH值、搅拌速度和萃取液料比3个因素对纳他霉素的得率都有显著性影响(p<0.05),pH值和萃取液料比的交互作用极显著(p=0.0103),但pH值和搅拌速度、搅拌速度和液料比的交互作用不显著;优化的最佳工艺条件为:萃取pH值为10.2,搅拌速度420r/mm,液料比5:1,此时得率为81.13%.得到的纳他霉素再通过紫外分光光度法和管碟法效价检测,结果显示具有良好的生物活性.     

2-苯乙醇及其生物复配保鲜剂对柑橘致腐菌的抑菌作用

为研究2-苯乙醇(2-phenylethanol,2-PE)、纳他霉素、壳聚糖与壳寡糖对意大利青霉(Penicillium italicum)、指状青霉(Penicillium digitatum)、柑橘链格孢霉(Alternaria citri)和芽枝状枝孢霉(Cladosporium cladosporioides)4种主要柑橘致腐菌的抑菌活性,分别通过单一及复合生物保鲜剂的抑菌率与最低抑菌浓度测定,判断其抑菌效果。结果表明,2-PE与纳他霉素在较低的质量浓度下对4种致腐真菌的抑菌效果明显,在质量浓度分别为2.4、0.3 g/L时可完全抑制致腐菌的生长,而壳聚糖和壳寡糖的抑菌效果较弱,在质量浓度分別为7.5和12.0 g/L时亦不能完全抑制致腐菌的生长。由主效应与交互效应的方差分析得出,影响意大利青霉与芽枝状枝孢霉抑菌率的主要因子为2-苯乙醇和纳他霉素,且二者交互作用显著(0.005 < P < 0.05),2-苯乙醇与壳聚糖的交互作用不显著(P>0.05)。2-苯乙醇和纳他霉素复合使用抑菌显著(P<0.05)增效,与同一浓度的2-苯乙醇相比,复配后的抑菌效能提升60%以上。     

Growth/no growth interfaces of table olive related yeasts for natamycin, citric acid and sodium chloride

The present work uses a logistic/probabilistic model to obtain the growth/no growth interfaces of Saccharomyces cerevisiae, Wickerhamomyces anomalus and Candida boidinii (three yeast species commonly isolated from table olives) as a function of the diverse combinations of natamycin (0-30 mg/L), citric acid (0.00-0.45%) and sodium chloride (3-6%). Mathematical models obtained individually for each yeast species showed that progressive concentrations of citric acid decreased the effect of natamycin, which was only observed below 0.15% citric acid. Sodium chloride concentrations around 5% slightly increased S. cerevisiae and C. boidinii resistance to natamycin, although concentrations above 6% of NaCl always favoured inhibition by this antimycotic. An overall growth/no growth interface, built considering data from the three yeast species, revealed that inhibition in the absence of citric acid and at 4.5% NaCl can be reached using natamycin concentrations between 12 and 30 mg/L for growth probabilities between 0.10 and 0.01, respectively. Results obtained in this survey show that is not advisable to use jointly natamycin and citric acid in table olive packaging because of the observed antagonistic effects between both preservatives, but table olives processed without citric acid could allow the application of the antifungal.     

几种氧载体对纳他霉素发酵的影响

为有效改善纳他霉素发酵液中的氧传递速率,研究了几种氧载体对纳他霉素发酵的影响。结果表明,氧载体不能作为碳源被细胞利用,并能提高发酵体系溶氧量和传氧速率,有效促进单位细胞的纳他霉素产率的提高。在摇瓶发酵初期添加6%的大豆油、6%的橄榄油和9%的二甲基硅油,纳他霉素产量分别提高了56.8%、59.5%和72.5%。发酵初期添加6%的表面活性剂吐温-80可促进菌体生长,同时有效提高纳他霉素产量82.6%。     

纳他霉素对西兰花的保鲜效果

研究纳他霉素处理对西兰花冷藏保鲜品质的影响。纳他霉素处理浓度分别为800 mg/L、1 200 mg/L,在(0±1)℃冷藏期间每10 d取样测定西兰花理化指标及营养成分。结果表明:与冷藏对照相比,纳他霉素处理对于延缓西兰花可溶性固形物含量、VC含量及叶绿素含量的下降均有明显效果,并可抑制西兰花贮藏期间的呼吸强度;纳他霉素处理可提高西兰花SOD的活性和降低PPO活性,延缓了细胞膜相对透性的升高。说明冷藏结合纳他霉素处理对西兰花的成熟衰老有抑制作用,其中经1 200 mg/L处理的西兰花保鲜效果较好。     

纳他霉素的大孔树脂原位吸附动力学研究

考察9种大孔树脂对纳他霉素的静态吸附行为和解析效果,探讨吸附过程中树脂静态吸附动力学和等温吸附过程,并研究大孔树脂在Streptomyces natalensis HW-2发酵液中对纳他霉素的原位吸附效果。结果表明,HPD300和HPD450树脂对纳他霉素的吸附与解吸效果较好,吸附率分别为83.47%,96.14%,解吸率分别为95.22%,85.42%,吸附量分别达到0.63,0.72mg/g干树脂,HPD450适合对纳他霉素的吸附和解析。根据HPD450树脂的等温吸附动力学,HPD450树脂对纳他霉素的吸附符合Langmuir方程,主要为单分子层吸附。在发酵48h时添加4g/30mL的HPD450树脂进行原位吸附,使发酵过程中纳他霉素总产量提高了66.27%。     

促进纳他霉素合成的真菌诱导子筛选及诱导条件优化

采用真菌诱导子提高纳他霉素的产量,通过初筛,获得具有正向调节作用的真菌诱导子;采用Box-Behnken试验设计建立数学模型,进行响应面分析优化,确定诱导条件。结果表明：黑曲霉代谢产物诱导子能够有效提高纳他霉素的产量;质量浓度为122μg/mL的黑曲霉代谢产物诱导子在纳他霉素发酵18.3h后加入,诱导78.5h时,发酵液中纳他霉素的发酵产量可达到2.89g/L,为空白对照组的1.68倍。     

纳他霉素在气调保鲜草莓中的应用研究

采用10、20mg/L和30mg/L的纳他霉素对草莓果实进行处理后,按30%O2+6%CO2密封包装,在(2±1)℃条件下贮藏。结果表明:纳他霉素处理可有效控制果实表面霉菌数量,减慢叶柄叶绿素含量下降的速率,抑制果实有机酸与糖分的下降,较好地维持果实的营养,延长贮藏期,改善其品质。20mg/L和30mg/L的纳他霉素处理草莓后贮藏21d,腐烂率仅3.3%,品质优良。     

纳他霉素效价测定方法的改良及含量的快速测定

为了确定固体发酵过程中纳他霉素含量快速测定和生物效价准确测定方法,本文采用高效液相色谱法、紫外分光光度法和管碟法测定了同一批褐黄孢链霉菌固体发酵产物纳他霉素的含量。其中高效液相色谱法和紫外分光光度法测定纳他霉素固体发酵产物含量分别为2351.52 mg/L和1979.87 mg/L,前者结果准确而稳定。后者测定准确率为96.97%(以高效液相色谱的测定结果为100%计)。适用于固体发酵过程中的纳他霉素含量的快速测定。管碟法测定纳他霉素平均效价为1979.87 mg/L。改良管碟法采用正己烷封盖纳他霉素溶剂甲醇后,测定的平均效价达到1990.29 mg/L,准确率由84.20%提高到84.64%(以高效液相色谱的测定结果为100%计)。采用正己烷封盖能有效控制纳他霉素溶剂甲醇的挥发性并提高管碟法的准确性和测定的浓度范围,而正己烷本身不具有抑菌效果。     

纳他霉素提高酸菜感官品质的研究

研究纳他霉素对酸菜发酵过程中所污染霉菌、酵母菌等杂菌的影响及对酸菜感官品质的影响。将不同质量浓度的纳他霉素添加到酸菜发酵液中,通过微生物生长情况考察纳他霉素对不同种类微生物生长的影响。结果表明：当纳他霉素用量达到20mg/L 时,乳酸菌的生长没有受到影响,但是抑制了杂菌的生长,使酸菜的感官品质显著提高。