蛹虫草菌的液态培养基优化

采用响应面法优化蛹虫草菌的液态培养基,以获得最大菌体量为响应值,采用Plackett-Burman试验筛选出主要影响因素为葡萄糖、蛋白胨、七水硫酸镁。再利用最陡爬坡试验确定响应区域的中心点。最后利用中心复合试验确定最优的培养基配方为葡萄糖53.363 6g/L,蛋白胨26.720g/L,七水硫酸镁2.195 2g/L,磷酸二氢钾0.5g/L。蛹虫草菌的最终菌体总干重为3.91g/L,比优化前增加了2.48倍。     

产高光学纯度L-乳酸菌株HY-38发酵培养基优化

以产L-乳酸光学纯度为99.3%的粪肠球菌（Enterococcus faecium）HY-38作为出发菌株,通过Plackett-Burman试验设计确定影响L-乳酸的产量的主要因素,筛选出3个有显著影响效应的因素,分别为葡萄糖、酵母膏及乙酸钠,最陡爬坡试验逼近影响因素最佳值区域,采用Box-Behnken设计及响应面分析对L-乳酸发酵培养基成分进行优化。结果表明,L-乳酸发酵培养基成分确定为葡萄糖148 g/L、酵母膏12.4 g/L、碳酸钙80 g/L、乙酸钠5.0 g/L、磷酸二氢钾1.0 g/L、硫酸镁1.2 g/L、硫酸锰0.04 g/L,在此条件下,L-乳酸的产量达到134.7g/L,比优化前（108.3 g/L）提高了24.3%。     

产α-蒎烯重组大肠杆菌发酵培养基优化

为了提高α-蒎烯的产量,对YJM28菌株的发酵培养基进行了响应面优化。通过单因素实验筛选出了适合发酵α-蒎烯的最佳碳、氮源,分别为葡萄糖和蛋白胨。利用Design-Expert软件设计Plackett-Burman实验方案筛选出了影响α-蒎烯产量的3个重要因子;通过中心组和实验及响应面分析法确定了3个因子的最佳浓度:微量元素溶液63.78μL/100m L,蛋白胨9g/L,葡萄糖2.77g/L。用优化后的培养基发酵产α-蒎烯,48h后的α-蒎烯产量达33.26mg/L,比优化前提高了6.75倍。     

响应面法优化酿酒酵母产孢培养基及单倍体的鉴定

采用响应面法对酿酒酵母4608菌种的产孢培养基进行了优化。用Plackett-Burman方法对影响培养各因素的效应进行评价,筛选出有显著效应的3个因素：酵母膏、蛋白胨和葡萄糖;通过中心组合实验及响应面分析优化此3个主要因素。采用优化后的条件,酵母膏2.8 g/L,蛋白胨1.2 g/L,葡萄糖0.48 g/L,经培养验证,实测值与预测值间有-0.58%的偏差,实际酵母产孢率为44.12%,比优化前的产孢率提高了60.4%。利用PCR技术检验酵母的单倍体,验证了酵母的交配型,方法准确、迅速。     

屎肠球菌BC-3 产类细菌素发酵培养基的优化

通过Plackett-Burman 设计法对影响屎肠球菌(Enterococcus faecium)BC-3 产类细菌素发酵培养基的10 个因素进行评价,筛选出具有显著效应的3 个因素：蛋白胨、牛肉膏、柠檬酸二铵。用最陡爬坡路径逼近类细菌素最大产量响应区域,并通过响应面分析法确定主要影响因素的最佳水平组合为蛋白胨33.1g/L、牛肉膏55.6g/L、柠檬酸二铵4.9g/L。优化后培养基发酵液抑菌圈直径达到17.13mm,比优化前提高了50.79%。     

响应面法优化γ-聚谷氨酸发酵培养基的研究

采用响应面法对γ-聚谷氨酸发酵培养基成分进行优化.首先用Plackett-Burman(PB)设计对培养基中相关影响因素的效应进行评价,筛选出3个有显著影响效应的因素,分别为蛋白胨、谷氨酸及硫酸锰.然后进行最陡爬坡实验逼近最佳响应面区域,最后通过Box-Behnken设计及响应面分析确定了主要影响因素的最佳浓度.在优化的培养基中,γ-聚谷氨酸的产量达到28.91 g/L,比优化前的12.5 g/L提高了2.31倍.     

响应面法优化茯苓多糖发酵培养基

以茯苓菌种为研究对象,采用响应面法对其产茯苓粗多糖的发酵培养基组分进行优化。 在单因素优化的基础上,利用Plackett- Burman（PB）试验设计筛选出影响茯苓粗多糖产量的3个显著性因素：葡萄糖、酵母粉、硫酸镁。 利用响应面分析法（RSM）优化,得到 最佳培养基组分为：葡萄糖47.1 g/L、酵母粉20.5 g/L、硫酸镁1.8 g/L、蛋白胨30 g/L、硝酸钠5 g/L、磷酸二氢钾1.0 g/L、VB1 1 g/L、无水氯 化钙0.1 g/L。 在此优化条件下,茯苓粗多糖产量为138 mg/100 mL,是优化前的1.3倍。     

金属离子对低糖酵母发酵活性的影响

该研究考察了3种金属离子对低糖酵母发酵活力的影响。首先,采用响应面设计法对酵母发酵培养基进行了优化。通过Plackett-Burman设计试验筛选出3个主要因素：镁离子（Mg2+）、锌离子（Zn2+）、锰离子（Mn2+）。在这个基础上应用最陡爬坡路径法逼近最大响应值区域,然后利用响应面分析法确定最佳培养基配方为酵母抽提物（FM888） 10 g/L、蛋白胨（FM318） 20 g/L、葡萄糖20 g/L、六水合氯化镁 6.95 g/L、氯化锌1.78 mg/L、一水合硫酸锰0.069 mg/L。其次,将优化培养基配方应用于低糖酵母发酵,干酵母活力可达426.86 mL/g。经过3次平行试验的验证,实际的平均发酵活力与预测的发酵活力值相近,比优化前提高了24.8%。此研究对低糖酵母的工业化生产具有一定的指导意义。     

枯草芽孢杆菌BSD-2产抗菌肽发酵培养基的优化

为了提高枯草芽孢杆菌BSD-2抗菌肽的产量,应用响应面法对发酵培养基进行优化。采用Plackett-Burman设计对培养基中相关影响因素的效应进行评价,筛选出3个重要因素依次为蛋白胨、淀粉和豆饼粉;然后进行最陡爬坡试验逼近最佳响应面区域;最后通过Box-Behnken设计及响应面分析法确定最佳培养基配方为：蛋白胨14.29g/L、淀粉14.07g/L、豆饼粉6.49g/L、CaCO3 2.0g/L、MgSO4 1.0g/L。拟合实验模型结果显示,发酵液抗菌肽的产量增加为原来的1.77倍。     

海洋细菌Planococcus rifietoensis发酵产色素培养基的优化

在单因素的基础上,以Plackett-Burman(PB)设计结合响应面(RSM)分析法,对产色素海洋细菌Planococcus rifietoensis发酵培养基的8个营养成分配比进行优化。结果表明:培养基最佳碳氮源分别是葡萄糖和蛋白胨,葡萄糖、MgSO_4·7H_2O和酵母粉添加量显著影响色素的产量。Box-Benhnken设计分析确定最优培养基配方为:葡萄糖9.78 g/L,蛋白胨8.00 g/L,酵母粉2.05g/L,MgSO_4·7H_2O 8.17 g/L,Na_2HPO_40.1 g/L,FeSO_4·7H_2O 0.005 g/L,NaCl 10 g/L,CaCl_2 0.1 g/L,培养54 h,在此培养条件下,色素的OD值可达0.984,比优化前提高了245%。     

Pseudomonas sp. W7产低温蛋白酶培养基及培养条件的优化

采用Plackett-Burman法对影响假单胞菌（Pseudomonas sp.）W7产低温蛋白酶的因素进行显著性分析,筛选出对产酶影响显著的3 个因素：葡萄糖、蛋白胨和MgSO4;然后用最陡爬坡试验逼近最大产酶区域;应用Box-Behnken原理设计和响应面分析确定产酶培养基的最佳组合为：葡萄糖4.25 g/L、蛋白胨7.00 g/L、干酪素4.00 g/L、K2HPO4 5.00 g/L、KH2PO4 1.00 g/L、CaCl2 0.26 g/L、MgSO4 0.14 g/L,低温蛋白酶的酶活力达到了183.9 U/mL,比优化前提高了21%。另外,对Pseudomonas sp. W7的产酶条件进行了优化,在单因素的基础上,利用正交试验设计,最终确定产酶的最优培养条件为：培养温度为20 ℃、初始pH值为7.0、接种量为3%、装液量为20%、摇床转速为100 r/min,在最佳条件时测得的酶活力为193.2 U/mL。通过生长曲线和产酶曲线的测定,确定产酶的培养时间为48 h。     

响应面法优化隐甲藻产DHA的培养基

利用响应面法优化隐甲藻产DHA的培养基,在8种因素的单因素试验基础上,采用Plackett-Burman设计筛选出葡萄糖和胰蛋白粉为显著影响因子,维持其他组分浓度在低水平不变,对以上2因子爬坡逼近最大响应区域后利用中心组合设计和响应面分析得到最高点和主要因子的浓度。优化后的培养基组成为:葡萄糖30.54g/L,胰蛋白粉5.03g/L,酵母粉4g/L,甘油20g/L,不添加MgCl2和维生素溶液,其他组分同460培养基,在此培养基条件下,DHA产量达(907.54±1.02)mg/L,是优化前产量的2.48倍。     

高生物量富硒产朊假丝酵母培养基优化

对富硒产朊假丝酵母发酵培养基进行优化,获得高生物量富硒酵母。从6种发酵培养基中确定G改良培养基为最佳培养基。利用Plackett-Burman设计法从影响富硒产朊假丝酵母生长的12个因子中筛选出葡萄糖、蛋白胨、KH2PO4、CuSO4添加量这4个关键因子。再利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法确定关键因子的最佳水平及交互作用。试验得出各关键因子的最优组合为葡萄糖30 g/L、蛋白胨17 g/L、KH2PO4 6.5 g/L、CuSO4 0.01 g/L。结果表明,培养基优化后酵母生物量为12.01 g/L,有机硒含量为1 337.46 μg/g,谷胱甘肽为134.27 mg/L。将培养基中亚硒酸钠添加量由25 μg/mL提高至30 μg/mL,酵母生物量为11.21 g/L,有机硒为1 673.32 μg/g,谷胱甘肽为126.80 mg/L。     

解淀粉芽孢杆菌fmbj37产γ-聚谷氨酸发酵培养基的优化

为了提高解淀粉芽孢杆菌fmbj37产γ-聚谷氨酸的产量,采用响应面法优化其发酵培养基成分。首先用Plackett-Burman(PB)设计对培养基中9个组分的重要性进行评价,筛选出3个关键影响因素:蔗糖、谷氨酸钠和磷酸氢二钾。然后进行最陡爬坡实验确定最佳响应面区域,最后通过响应面分析得到蔗糖、谷氨酸钠和磷酸氢二钾的最佳浓度。结果表明,经优化得到的最佳培养基成分为:蔗糖115 g/L、谷氨酸钠59.35 g/L、磷酸氢二钾2.85 g/L、蛋白胨10 g/L、硫酸镁1.5 g/L、氯化钾1 g/L、硫酸亚铁0.0006 g/L、硫酸锰0.025 g/L、硫酸铜0.00064 g/L,在该培养基中γ-聚谷氨酸的产量达到(41.2±0.51)g/L,比优化前的5.2 g/L提高了6.9倍。     

响应面法优化真菌复合系F-7产纤维素酶的发酵培养基

为提高复合菌系降解纤维素的酶活力,通过响应面法对其培养基成分进行优化。首先对其液体发酵产酶培养基进行优化,在此优化基础上,利用Plackett-Burman试验筛选出影响真菌复合菌系F-7产纤维素酶活的显著因素,再采用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,结合Box-Behnken响应面法对显著因素进行分析,优化得到最佳发酵培养基。(NH4)2SO4、MgSO4和秸秆为F-7复合菌系产纤维素酶活的显著性因素,优化后获得最佳培养基成分为玉米芯5 g/L,秸秆7.5 g/L,(NH4)2SO4 4 g/L,K2HPO4 1 g/L,MgSO4·7H2O 1.2 g/L,KH2PO4 1 g/L,NaCl 1 g/L,蛋白胨1 g/L,酵母膏1 g/L。结果表明,优化后纤维素酶活由为50.12μmol/m L提高到68.73μmol/m L,提高了41%。     

响应面法优化嗜热厌氧代谢工程菌发酵产乙醇的培养基

利用响应面法优化嗜热厌氧代谢工程菌产乙醇的培养基,在单因素实验基础上,采用Plackett-Burman 设计对影响嗜热厌氧代谢工程菌发酵产乙醇的重要培养基组分进行了筛选,确定主要影响因子为葡萄糖、木糖和酵母提取物.再用最陡爬坡实验逼近最大响应区域.最后用中心组合设计和响应面分析法,确定了主要影响因子的浓度.优化后的培养基组成为葡萄糖13.07g/L,木糖9.58g/L,酵母提取物3.78g/L,其他组分浓度同MTC培养基,不添加一水半胱氨酸盐酸盐和二盐酸吡哆氨.在此培养基条件下,乙醇产量和乙醇得率分别为(6.102±0.21)g/L和(0.38±0.012)g/g,是优化前产量的1.46倍.     

中心组合设计优化保加利亚乳杆菌产亚油酸异构酶发酵培养基

首先应用部分析因设计法试验得出影响保加利亚乳杆菌产亚油酸异构酶的主要因素为亚油酸、蛋白胨和葡萄糖添加量,在此基础上根据中心组合设计原理,选取亚油酸添加量、蛋白胨和葡萄糖为影响因子,采用响应面法进行3因素5水平的试验设计,以亚油酸异构酶酶活作为响应值,对其产酶培养基进行进一步优化.结果表明,保加利亚乳杆菌产亚油酸异构酶的最佳培养基组成为蛋白胨13.6g/L、LA 添加量为1.99‰和葡萄糖25.4g/L、其余条件不变时,亚油酸异构酶酶活可达33.55U/mL.     

响应面法优化桔青霉产核酸酶P1培养基

采用响应面方法对桔青霉产核酸酶P1的发酵培养基进行优化。首先通过Plackett-Burman实验,筛选出3个主要的影响因素:葡萄糖、CaCl2和ZnSO4.7H2O。然后运用爬坡路径法对这3种因子进行实验,获得这3种重要因子的最适质量浓度范围。最后通过响应面分析法,得出3种重要影响因子的交互作用及最佳条件。确定桔青霉产核酸酶P1的最佳发酵培养基为:葡萄糖51.82g/L,蛋白胨3g/L,KH2PO4和K2HPO4各0.3g/L,CaCl20.52g/L,MgSO4·7H2O0.6g/L,ZnSO4·7H2O0.34g/L,吐温-802mL/L,在此最佳培养基下发酵酶活可达419.7U/mL,比优化前提高了31.8%。     

响应面法优化红曲霉菌株L发酵培养基

为将1株高粱红曲霉菌株L应用于红曲黄酒的酿造体系,对其进行液态发酵培养基的优化,确定纯种液态发酵曲最佳发酵培养基成分。以产糖化酶、红曲色素以及桔霉素能力为优化指标,采用Plackett-Burman(PBD)设计,从7个因素中筛选显著的影响因素,然后运用中心组合设计(CCD)结合满意度函数法(FD)进行多重响应的分析。试验结果表明:最佳发酵培养基配方:米粉3%,葡萄糖12.5 g/L,味精22.3 g/L,硫酸铵9.7 g/L,磷酸二氢钾3.0 g/L,七水合硫酸镁0.7 g/L,一水合硫酸锰0.07 g/L。在优化后的培养基配方下,发酵液糖化酶活力为453.57 U/mL,色价116.42 U/mL,桔霉素含量16.42μg/mL,相比于优化前,糖化酶活力提高了88.6%,色价基本维持在原水平,同时桔霉素含量降低了82%。     

响应面法优化产细菌素屎肠球菌BC-3发酵培养基

响应面分析法优化屎肠球菌BC-3产细菌素的培养基。采用不同的培养基对屎肠球菌BC-3进行培养,筛选出最适培养基。结合单因素法和响应面分析法,优化出最适屎肠球菌BC-3产细菌素的发酵培养基配比。结果表明:屎肠球菌BC-3产细菌素的最佳培养基为蛋白胨27.11g/L,牛肉膏51.65g/L,磷酸氢二钾4.78g/L,在此条件下,细菌素的产量最高,抑菌圈达到最大,为13.21mm,比优化前提高了42.81%。