樟芝菌液态发酵合成安卓奎诺尔的条件优化

安卓奎诺尔(Antroquinonol)是药食两用真菌樟芝子实体中的特征代谢产物之一,具有显著的生理活性。然而,在普通液态发酵条件下,樟芝菌丝体无法合成Antroquinonol,作者在添加前体物质和效应物促进樟芝液态发酵合成Antroquinonol的基础上,对其培养基以及发酵条件进行研究。结果表明,在复合添加大豆油和辅酶Q0的基础上,利用单因素实验分别对樟芝菌液态发酵培养基的碳氮源的种类和发酵条件进行了优化,最终确定发酵培养基的最佳碳源为米粉50 g/L,氮源为大豆粉6 g/L和玉米浆粉8 g/L。最适的发酵条件为初始p H 6,接种量为体积分数10%,发酵温度25℃,摇床转速150 r/min,在此条件下Antroquinonol的产量可以达到170.34 mg/L。     

响应面法优化牛樟芝高产总三萜发酵培养基

为提高牛樟芝(Antrodia camphorata)菌丝体产三萜类化合物的能力,采用筛选试验(Plackett-Burman,PB)试验和中心组合设计(central composite design,CCD)试验对发酵培养基进行优化。首先通过PB试验对影响菌丝体产三萜类化合物的8个组分进行筛选,确定玉米粉、牛肉膏、黄豆粉为3个主要影响因素,然后依次用最陡爬坡试验、CCD和响应面分析,确定主要因素的最佳浓度。由此得到最佳培养基配方:20 g/L葡萄糖,10 g/L大豆粉,16.07 g/L玉米粉,4.5 g/L牛肉膏,31.93 g/L黄豆粉,1 g/L MgSO4,2 g/L KH2PO4,50 mg/L VB1。采用基本发酵培养基培养牛樟芝其菌丝体中总三萜含量为(12.29±0.43)mg/g,经培养基优化处理后三萜类含量为(15.40±0.15)mg/g,相比初始其产量提高了25.3%。     

樟芝固态发酵产品活性代谢产物分析

对樟芝固态发酵产品的活性成分进行了初步分析。结果显示,樟芝固态发酵产品富含马来酸和琥珀酸衍生物、核苷类化合物、甾醇、多糖、不饱和脂肪酸等多种生理活性物质,与子实体具有一定的相似性。樟芝固态发酵产品含有护肝活性极好的两种化合物Antrodin B和Antrodin C。除此之外还含有腺苷、虫草素和Ergostatrien-3β-ol,含量分别为5.15 mg/g、0.178 mg/g和11.02 mg/g;樟芝固态发酵产品富含樟芝多糖,其中活性β-1,3-D-葡聚糖含量为102.4μg/g;此外,产品不饱和脂肪酸是优势脂肪酸,相对含量为81.96%,主要为亚油酸、油酸。     

响应面法优化樟芝固态发酵产安卓奎诺尔

以樟芝菌固态发酵生产活性代谢产物安卓奎诺尔为目标物,采用Box-Behnken原理进行响应面分析,对樟芝固态发酵产安卓奎诺尔条件进行优化,结果表明：接种量为296.80 mL/kg、Triton X-100添加量为1.10 mL/kg、辅酶Q0的添加量为0.23 g/kg时,理论上樟芝固态发酵培养基安卓奎诺尔产量的最大值为865.85 mg/kg。经验证,安卓奎诺尔实际产量为865.32 mg/kg,表明实验建立的模型能较好地预测实际发酵产安卓奎诺尔的情况。通过优化,樟芝固态发酵安卓奎诺尔产量比优化前（260.57 mg/kg）提高了232.09%。     

红色红曲菌液态发酵产Monacolin K重要影响因素的研究

对红色红曲菌(Monascus ruber)GM011产Monacolin K的重要影响因素进行研究.结果表明,以燕麦粉、甘油为混合碳源,黄豆粉为氮源,能够显著提高发酵液中Monacolin K的含量;Zb2+在红曲菌GM011的液态发酵中同样能显著提高Monacolin K 的产量.采用响应面方法对培养基进行优化,得到最佳的培养基组成为:燕麦粉32.0 g/L、甘油66.9 g/L、黄豆粉29.0 g/L、ZbSO4 2.5 g/L.通过验证实验,Monacolin K的实际质量浓度为353.30 mg/L.     

三孢布拉氏霉菌发酵产β-胡萝卜素工艺优化

三孢布拉氏霉菌(Blakeslea trispora,B. trispora)是目前微生物发酵产β-胡萝卜素的主要菌种之一。该研究通过单因素及响应面试验对三孢布拉氏霉菌液态发酵培养基成分以及工艺参数进行优化。优化后的最佳发酵培养基组成为:玉米粉20 g/L、黄豆粉30 g/L、葡萄糖4.8 g/L、玉米浆粉2.6 g/L、植物油4%、V_(B_1) 0.001%、MgSO_4 0.5 g/L、KH_2PO_4 2 g/L。工艺参数:发酵液初始p H 6.80、装液量35 mL/250 mL、负正菌种接种体积比1.60∶1、接种量12.5%、培养温度28℃、转速200 r/min、发酵时间132 h。在此发酵条件下,三孢布拉氏霉菌发酵产β-胡萝卜素的含量为523.8 mg/L,比优化前提高了19.9%。     

樟芝菌固态发酵生产三萜类化合物

通过单因素实验,考察了固态发酵基质、外加氮源、初始含水量、装料量,接种量及培养温度对樟芝菌(Antrodia cinnamomea)固态发酵生产三萜系化合物的影响。单因素实验结果显示,NH4Cl加量、初始含水量、装料量和接种量对樟芝三萜系化合物含量的影响较显著,以上述显著因素作为随机因子,进行均匀设计实验,采用逐步回归方法对实验结果进行分析。实验结果表明:以小米为固态发酵基质,添加NH4Cl0.2%,初始含水量65%(g水/g干基),1L三角瓶装料量为120g,接种量55%(v/w),培养温度为28℃的条件下,樟芝三萜系化合物含量达到87.62mg/g(干基),比未优化前提高1.56倍;固态发酵产物中三萜系化合物的含量是樟芝液态发酵产物中的5倍。     

响应面法优化康宁木霉产纤维素酶的发酵培养基

采用响应面法对康宁木霉产纤维素酶的发酵条件进行了优化。首先运用Plackett-Burman法筛选出3个影响较大的重要因素,分别为:葡萄糖,MgSO4.7H2O,MnSO4.H2O。然后进行最陡爬坡实验,确定这3种重要因素的最适质量浓度范围。最后通过Box-Behnken设计,利用Design Expert软件进行回归分析,得出3种因素的交互作用及最佳发酵条件。确定康宁木霉发酵产纤维素酶的最佳发酵培养基为葡萄糖5.97 g/L,乳清粉7 g/L,玉米浆干粉13 g/L,(NH4)2SO4 4 g/L,KH2PO4 8 g/L,MgSO.4 7H2O 0.56 g/L,CaCl.2 2H2O 0.6 g/L,FeSO.4 7H2O 2.5 mg/L,ZnSO4.7H2O 0.7 mg/L,CoCl.2 6H2O 1.9 mg/L,MnSO.4 H2O 4.07 mg/L,吐温-80 1.5 mL/L,在此培养基下发酵酶活为0.233 IU/mL,比优化前提高了35.7%。     

蛹虫草Cordyceps militaris JN168产虫草素液态发酵条件的优化

利用单因素筛选和响应面法对蛹虫草Cordyceps militaris JN168产虫草素的液态发酵培养基进行优化,以确定蛹虫草产虫草素的最佳发酵培养基配方。结果表明,蛹虫草产虫草素的最佳碳源为葡萄糖,最适质量浓度为40 g/L;最佳氮源为牛肉膏,最适质量浓度15 g/L;加入的无机盐及其添加量分别为MgSO40.76 g/L,K2HPO40.63 g/L,CaCl20.66 g/L,Na2HPO40.67 g/L。优化后发酵液中虫草素质量浓度达到633.47 mg/L,是优化前的6倍。     

灵芝深层培养的药质培养基及发酵工艺条件优化

研究灵芝发酵的药质(六味地黄丸)培养基最优配方组成及提高发酵生物量的优化工艺条件。采用均匀设计对影响发酵生物量的关键因子及其水平的相互关系进行研究。通过回归方程求解得到药质培养基最优组合;应用正交试验优化药质发酵的工艺条件。结果表明:生物量最佳的药质培养基组分是:六味地黄丸10g/L、黄豆粉50g/L、玉米粉10g/L、葡萄糖8.29g/L、MgSO41.0g/L、KH2PO41.0g/L、VB120～40mg/L。优化发酵条件为:接种量10%,通气量0.5m3/min、搅拌速度150r/min、发酵周期144h。均匀设计和正交试验结合,实现了对灵芝药质发酵条件的优化。     

基于PB试验和响应面分析法对谷氨酸棒杆菌CN1021发酵培养基优化

通过Plackett-Burman试验,得出糖蜜、玉米浆和豆饼水解液对谷氨酸产量有显著影响,通过最陡爬坡试验和响应面分析法对发酵培养基组成进行优化,得到谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)最适发酵培养基组成为葡萄糖30g/L,玉米浆33.9g/L,豆饼水解液19.9g/L,糖蜜30.6g/L,MnSO40.03g/L,FeSO40.03g/L,MgSO42g/L,K2HPO44.5g/L,生物素(VH)0.3mg/L,硫胺素(VB1)0.3mg/L。通过对模型验证实验,谷氨酸产量实际值为111.33g/L,且较未优化的发酵培养基相比谷氨酸产量提高了22.75%。     

响应面法优化纳豆芽孢杆菌发酵制备多肽螯合钙工艺

以牛骨粉和大豆粉为主要原料,采用纳豆芽孢杆菌（Bacillus natto）SWS-001发酵制备多肽螯合钙,并以螯合钙产量为响应值,采用单因素试验及响应面试验对其发酵培养基组成进行优化。结果表明,B. natto SWS-001发酵制备多肽螯合钙的最优发酵培养基组成为牛骨粉3.5%、大豆粉4.8%、葡萄糖0.5%、KH2PO4 0.2%、K2HPO4·3H2O 0.52%、MgSO4·7H2O 0.1%。在此优化条件下,多肽螯合钙含量最高达到（707.47±32.16） mg/L,较优化前提高29.42%。     

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。     

以豆渣为基料灵芝菌丝体液体发酵饮料的研制

研究以豆渣为基料灵芝菌丝体液态培养及酒精发酵的条件,并将其应用在果汁复合饮料的研究中,以生产新型功能性保健发酵饮料。通过对PDA液态培养基和豆渣液态培养基的对比试验,确定出豆渣培养基更适合灵芝菌丝体的生长,优化的培养基配方为豆渣90g/L、葡萄糖20g/L、MgSO4 1.5g/L、KH2PO4 1.0g/L。在灵芝菌丝体酒精发酵试验中,通过正交试验确定最佳酒精发酵条件：酵母接种量0.2%、发酵温度30℃、发酵时间5d。在灵芝发酵饮料的调配试验中,通过正交试验确定饮料的配方,通过感官评定得到色泽、风味和组织形态最佳的产品。     

响应面法优化短短芽孢杆菌FM4B的发酵培养基

采用Plackett-Burman法考察发酵培养基中各组分对抗真菌活性物质产量的影响。结果表明：葡萄糖、蔗糖、K2HPO4的质量浓度对抗真菌活性物质产量影响显著。再采用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,并结合Box-Behnken响应面法对3个主要因素进行分析,得到优化的发酵培养基组成(g/L)：葡萄糖6.1、蔗糖31.3、蛋白胨23.1、K2HPO4 0.825、MgSO4·7H2O 0.5。采用该法优化所得的培养基,其抑菌圈面积增加了42%。     

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%。     

纤维堆囊菌产埃博霉素B发酵培养基的优化

目的优化埃博霉素B发酵培养基。方法以纤维堆囊菌SoF5—9为供试菌株,通过单因素和止交试验研究了埃博霉素B合成的最佳培养基。结果埃博霉素B最适发酵培养基为糊精0．3%,蔗糖0．07％,葡萄糖0．02％,豆饼粉0．17％,MgSO4·7H200．1‰无水氯化钙0．1％,EDTA．Fe^（3＋）2mL／L,微量元素（TE）0．5mL／L。在该最优条件下,埃博霉素B产量可达到27．5mg／L。结论合理优化发酵培养基组分可以有效提高埃博霉素B的产量。     

纳豆激酶发酵条件的优化

利用Plackett-Burman 方法对影响纳豆芽孢杆菌液体发酵的各因素进行评价,筛选出对产纳豆激酶有显著效应的主要因素是豆饼粉浓度。在此基础上,用响应面分析法对发酵培养基中的豆饼粉浓度、CaCl2 浓度、葡萄糖浓度进行优化。所得的最优培养基成分为葡萄糖 1%、豆饼粉 3%、KH2PO4 0.2%、K2HPO4·3H2O 0.26%、MgSO4·7H2O 0.1%、CaCl2 0.12%。拟合实验结果显示,纳豆激酶液体发酵液的酶活由初始培养条件的约1800U/ml提高到优化后的2226.06U/ml。