响应面法优化γ-氨基丁酸发酵培养基

利用SAS软件中的二水平设计和响应面分析法,对发酵生产-γ氨基丁酸(GABA)的培养基进行了优化。以MRS培养基作为基础培养基,采用Plackett-Burman(PB)设计对培养基中相关影响因素的效应进行评价并筛选出了有显著效应的葡萄糖、碳氮比及MnSO4.H2O浓度,其他因素对GABA产量的影响不显著。然后用Box-Behnken设计及响应面分析确定了主要影响因素的最佳条件,在优化的培养基中,GABA的产量达到6.02g/L,比优化前的4.35g/L提高了38%。     

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。     

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.     

Penicillium sp.1523产柚苷酶摇瓶发酵培养基优化

采用单因素试验、Plackett-Burman设计和响应面分析相结合的方法,对Penicillium sp.1523产柚苷酶的摇瓶发酵培养基配方进行优化。单因素试验结果显示：发酵培养基中的最优碳源为玉米粉,最优氮源为豆饼粉;Plackett-Burman设计筛选出影响柚苷酶产量的3个重要因素为玉米粉、豆饼粉和柚苷,在此基础上运用最陡爬坡试验逼近最大响应值区域,再利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法进行回归分析,获得最佳培养基配方为：玉米粉31.14g/L、豆饼粉31.53g/L、柚苷1.65g/L、K2HPO4 1.00g/L、ZnSO4 0.10g/L、MgSO4 ·7H2O 0.06g/L、CaCl2 0.10g/L。在优化后的条件下摇瓶发酵产柚苷酶酶活力为(891.79±6.33)U/mL,与模型预测值接近,发酵产酶量比优化前提高70.8%。     

响应面法优化无色素产普鲁兰菌株UVMU3-1培养基成分

以Plackett-Burman(PB)设计结合响应面(RSM)分析法对无色素产普鲁兰突变菌株UVMU3-1发酵培养基7种营养成分配比进行优化。结果表明:葡萄糖、KH2PO4添加量显著影响普鲁兰产量。最陡爬坡试验使2个显著因素的水平取值逼近最大响应区域。中心组合设计结合RSM分析确定产普鲁兰最优培养基配比为:葡萄糖67g/L、KH2PO45.18g/L、(NH4)2SO45g/L、NaNO310g/L、MgSO4.7H2O 0.5g/L、酵母粉2g/L、吐温-80 10mL/L,预测最大响应值19.94g/L。实际验证普鲁兰产量19.98g/L,与预测相符,普鲁兰产量较优化前提高163%。     

响应面法优化壳聚糖酶发酵培养基

为了提高壳聚糖酶的产量,在单因素的试验基础上,采用响应面法优化诱变后菌株的发酵培养基。利用Plackett-Burman试验设计分析发酵培养基中的7个组分,确定了其中的3个显著因素为酵母浸粉、葡萄糖和MgSO4·7H2O,应用最陡爬坡试验确定了这3个因素的合理范围,再通过Box-Behnken响应面试验优化培养基组分。结果表明,最佳发酵培养基为：酵母浸粉16.9 g/L,葡萄糖10.3 g/L,NaCl 5 g/L,K2HPO4 1.4 g/L,KH2PO4 0.6 g/L,MgSO4·7H2O 1.2 g/L和吐温-80 1.2 g/L。在此优化条件下,壳聚糖酶酶活力达到10.57 U/mL,比优化前提高了11.77%。     

响应面法优化Streptomyces albus B-215菌发酵产ε-PL的培养基成分

通过响应面法建立模型,分析优化了对Streptomyces albus B-215发酵产ε-聚赖氨酸的培养基成分,得到的优化结果为:葡萄糖55.50g/L,硫酸铵12.25g/L,磷酸二氢钾1.72g/L,酵母膏7.80g/L,装液量50mL/500mL,pH值为7,接种量10％,转速180r/min.在此最佳条件下,ε-PL产量为0.948g/L.验证试验表明试验模型准确、可靠.     

响应面法优化谷氨酸温度敏感突变株生产L-谷氨酸

采用响应面分析法对谷氨酸温度敏感突变株产生谷氨酸的培养基成分进行优化。首先利用Plackett-Burman试验设计筛选出影响谷氨酸产量的三个主要因素:糖蜜,玉米浆和MgSO4。在此基础上用最陡爬坡实验逼近最大响应区域,再利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法进行回归分析。通过求解回归方程得到最佳浓度:糖蜜30.59ml/L,玉米浆33.82ml/L,MgSO42.99g/L,谷氨酸产量理论最大值达87.68g/L。经模型验证,预测值与验证试验平均值接近,在优化条件下谷氨酸产量提高了21.5%。     

ε-聚赖氨酸生产菌的硫酸二乙酯诱变及其发酵培养基优化

对出发菌白色链霉菌FQ-23进行硫酸二乙酯诱变,经过平板初筛和摇瓶复筛后,获得1株ε-聚赖氨酸产量为0.976g/L的高产菌株,并将其命名为白色链霉菌FQF-3。可稳定遗传,并用于后续研究。然后通过单因素与响应面分析方法对4大主要成分:葡萄糖、硫酸铵、玉米浆和鱼粉进行了优化,最终优化结果为:硫酸铵、鱼粉、玉米浆、葡萄糖的含量分别为9.95,12.52,7.79,49.70g/L。再加上M3G培养基的剩余成分即为最适培养基。在该培养基下,ε-聚赖氨酸产量为1.373g/L,是出发菌产量的1.53倍。     

响应面法优化寇氏隐甲藻突变株的发酵培养基

对寇氏隐甲藻突变株产DHA的发酵培养基进行响应面优化。首先用Plackett-Burman试验筛选出影响显著的3个因素,再利用最陡爬坡试验和响应面试验对培养基进行优化并建立二次多元回归模型,最后用优化后的发酵培养基在50 L发酵罐上进行放大试验。结果表明在最佳培养基葡萄糖121.41 g/L,谷氨酸钠11.54 g/L,硫酸镁7.25 g/L时,DHA的产量为5.65 g/L发酵液,比优化前提高了10.35%。在50 L发酵罐上发酵培养,DHA产量为9.50 g/L发酵液,为摇瓶培养时的1.68倍。     

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.     

响应面法优化灰树花发酵培养条件研究

借助于SAS8.0软件,采用Plackett-Burman试验设计法及响应面法分析,对灰树花进行了发酵工艺条件的优化研究,用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,再利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法进行回归分析.结果表明,接种量与灰树花多糖产量存在极显著的相关性,优化的发酵条件为:接种量10%、培养温度26℃、葡萄糖添加量4%.灰树花多糖产量可达到1.91g/L.     

植物乳杆菌YSQ 规模化生产的低成本培养基配方优化

通过单因素试验、Plackett-Burman试验设计及响应面法筛选适于植物乳杆菌YSQ株大规模发酵的低成本培养基。结果表明：单因素试验确定培养基成分：碳源为玉米粉、次粉+蔗糖;氮源为豆粕;番茄汁作为生长因子供体。利用Plackett-Burman试验设计筛选出影响植物乳杆菌生长的4个主要因子：次粉、豆粕、K2HPO4和MnSO4。最陡爬坡、中心优化组合及响应面分析确定培养基各组分的最适添加量为：玉米粉10g/L、豆粕15.5g/L、次粉1.2g/L、蔗糖5g/L、番茄汁150mL/L、K2HPO4 1.1g/L、MnSO4 0.28g/L、MgSO4 0.3g/L。优化后,植物乳杆菌发酵18h的菌落总数从优化前的8.73×108CFU/mL(玉米粉、豆粕、次粉的混合料)提高到2.68×1010CFU/mL。     

响应面法优化假单胞菌产胞外多糖发酵培养基

采用响应面法对假单胞菌（Pseudomonas sp.）FJY5-13生产胞外多糖的发酵培养基进行优化。通过Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验及Box-Behnken试验构建回归方程,结果表明,最佳发酵培养基成分为甘油83.0 g/L、酵母浸粉5.7 g/L、NaCl 8.2 g/L、柠檬酸钠5 g/L、（NH4）2SO4 1 g/L、玉米浆粉7.5 g/L,在此条件下,胞外多糖的产量为10.50 g/L,约为优化前多糖产量7.9 g/L的1.3倍。     

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。     

响应面法优化短梗霉多糖培养条件

采用响应面方法对出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)生产短梗霉多糖的培养条件进行了优化。首先利用Plackett-Burman设计法研究了培养条件对响应值的影响程度,发现(NH_4)_2SO_4和K_2HPO_4的质量浓度对多糖产量的影响显著。然后利用最陡爬坡法逼近最大响应区域.最后在上升最高点处由中心组合试验和响应面分析确定其最优培养条件。并通过实验测得优化培养条件后的多糖产量为24.652 g/L,与预测值24.597 g/L非常接近,且比优化前多糖产量提高了28.4%。     

响应面优化L-赖氨酸培养基

通过Plackett-Burman试验设计、最陡爬坡试验以及响应面分析法,对L-赖氨酸棒杆菌株发酵赖氨酸培养基进行优化。利用Plackett-Burman试验设计来确定影响L-赖氨酸得率的主要因素,结果表明:NaCl、MgSO4·7H2O、玉米浆对L-赖氨酸得率的影响最大。利用最陡爬坡试验确定最大响应区域,在该基础上利用响应面分析法中的Box-Behnken设计,确定培养基的最佳条件为NaCl 2.72%,MgSO4·7H2O0.05%,玉米浆21.13g/L。在该条件下,L-赖氨酸的理论得率为104.75g/L,实际得率为104.60g/L,比优化前的87.93g/L提高18.96%。     

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。     

利用响应面法优化γ-氨基丁酸液体发酵

通过响应面分析的方法对γ-氨基丁酸(GABA)的发酵条件进行优化.在前期单因素试验的基础上,首先利用Plackett-Burman(PB)法筛选出对乳酸菌液体发酵产GABA的4个主要的影响因素:L-谷氨酸钠(L-MSG)、大豆蛋白胨、CaCl2和MnSO4·H2O.第二步用 最陡爬坡路径逼近最大产量区域.最后由中心组合试验及响应面分析确定了主要影响因素的最佳条件.在优化条件下,GABA的产量为21.03g/L,比优化前的11.58g/L提高了81.61％.     

红酵母Y-5产类胡萝卜素培养基无机盐组分的优化

为提高红酵母菌株Y-5 发酵产类胡萝卜素的产量,对培养基中无机盐组分进行优化。采用Plackett-Burman试验设计从8 种无机盐中筛选出对提高类胡萝卜素产量具有显著效应的无机盐组分KH₂PO₄、MgSO₄ 和NaCl。通过Box-Behnken 设计及响应面分析确定其质量浓度为KH₂PO₄ 0.58g/L、MgSO₄ 0.49g/L、NaCl 0.28g/L 时,菌株的类胡萝卜素产量达到14.51mg/L,与未添加无机盐组分培养基相比,类胡萝卜素产量提高了25.09%。