重组亚胺还原酶工程菌快速高密度发酵研究

通过快速高密度发酵培养,以重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的菌体生物量及酶活力作为评价标准,利用低成本的发酵培养基,在短时间内获得菌体的最大生物量和最佳酶活力。采用2 L发酵体系,对该工程菌的接种量和诱导条件进行优化。结果表明,该菌株的快速高密度发酵最佳接种量为10%,当生物量OD₆₀₀值达到12时,发酵体系降温至20℃,加入0.4 mmol/L异丙基-β-D-硫代半乳糖苷,为最佳诱导条件,并以此条件进行20 L快速高密度发酵,诱导12 h酶活力最高,为4.56 U/g。该研究为进一步放大发酵体系以实现亚胺还原酶工业化快速高产量制备的生产奠定基础。     

酿酒酵母发酵条件的研究

以实验室前期筛选的培养基为发酵培养基,通过单因素试验和正交试验,得到酿酒酵母的最佳培养条件为温度26℃、转速150 r/min、初始pH 5.5、培养时间36 h、接种量4%、装液量20 mL/100 mL,在此优化条件下进行发酵,其OD560nm为1.370,菌体密度为1.54×108个/mL,菌体干质量可以达到18.48g/L,比初始条件下菌体干质量提高了将近10%。     

冰核活性细菌Xanthomonas ampelinaTS206实验室水平发酵生产工艺条件优化的研究

优化冰核活性细菌XanthomonasampelinaTS206实验室水平发酵生产的工艺条件为将冰核活性细菌应用在工业化生产提供了重要的技术资料。本文对冰核活性细菌XanthomonasampelinaTS206实验室水平的发酵生产工艺条件进行了系统的研究,结果表明这种冰核活性细菌的最适培养条件为:培养温度18℃,装液量40ml/250ml,摇床转速180r/min,接种量3%,发酵液的初始pH8。实验还确定了冰核活性细菌在发酵48h时达到对数生长期。采用上述发酵条件培养XanthomonasampelinaTS206可以使细菌在冰核活性不降低的条件下发酵液的菌体浓度达到2.87×1010个/ml,菌体干重增加了37.7%。     

高产SOD酵母菌的诱变选育及发酵条件研究

用紫外线诱变酿酒酵母B094原生质体，得到1株SOD含量较高的菌株BUV094，其SOD含量为720U／g湿菌体。用正交试验及单因了条件试验对该突变株进行培养基组成及发酵条件的研究，结果表明：其最佳培养基组成为葡萄糖2％，蛋白胨1％，酵母膏1％，7Be麦芽汁9％（V／V），CuSO475mmol／ml，ZnSO425mmol／ml；最佳培养条件为：初始pH5．5，摇瓶装量为75ml／500ml三角瓶，接种量为15％，培养时间24h。在此条件下，该菌细胞生物量为5．39g／100ml，SOD含量为1024U/g湿菌体，SOD产量为5520U／100ml，SOD产量较出发菌株提高103％。     

谷糠乳杆菌84-M-Y-7培养基配方和发酵工艺优化

以菌体量(OD600 nm值)为评价指标,通过单因素及响应面试验对谷糠乳杆菌(Lactobacillus farraginis)84-M-Y-7的培养基配方进行优化,应用正交试验对发酵条件进行优化,进一步以湿菌质量及活菌数为评价指标,对谷糠乳杆菌84-M-Y-7的菌体收集条件进行了优化。结果表明,最佳培养基配方为大豆蛋白胨3%、豆粕粉1.5%、乳糖3%、维生素B20.06%,在此优化培养基配方下,谷糠乳杆菌84-M-Y-7的菌体量比优化前提高了1.9倍;菌株最适培养条件为：接种量8%、发酵温度35℃、发酵时间24 h,在此培养条件下谷糠乳杆菌84-M-Y-7的菌体密度比优化前提高了2.3倍。最佳菌体收集条件为：4 000 r/min离心15 min,在此条件下,湿菌质量为0.012 g/mL,活菌数为1.05×10⁷ CFU/mL。     

海藻酸钠包埋法固定化绿色木霉的研究

本实验以海藻酸钠包埋法固定化绿色木霉,研究了海藻酸钠固定化的最佳条件和固定化细胞理化性质。3%海藻酸钠包埋1.0×109/ml的绿色木霉的孢子溶液,用8号针头滴入3%CaCl2溶液中固化5h,缓冲液冲洗抽滤后。取10g固定化菌放入50ml/250mlpH为4.5的产酶发酵培养基的三角瓶中,在31℃、180r/min的条件下培养96h可达到最佳固定化效果,菌体经固定化后其耐高温性和耐热稳定性得到较大提高;重复使用六次后产酶率保持在80%左右。     

黑曲霉耐酸性α-淀粉酶的固态发酵条件研究

研究了固态发酵条件对黑曲霉(Aspergillus niger)PZ301合成酸性α-淀粉酶的影响。结果表明,固态发酵最佳培养基组成:麸皮7.0g,葡萄糖0.07g,淀粉0.21g,(NH4)2SO40.07g,起始pH 4.2;最佳培养条件为培养温度35℃,料水比为1∶1,接种量3mL(孢子浓度为107个/mL)。在上述条件下培养72h,酶活力可达19.6IU/g干培养基。另外还测定了PZ301固态发酵中生物量的变化,PZ301菌株的生物量和耐酸性α-淀粉酶在72h时均达到最高,这表明耐酸性α-淀粉酶系同步合成型酶。     

β- 葡萄糖苷酶基因工程菌发酵工艺优化

以菌体生物量和酶比活力为参考指标,通过单因素和响应面分析法优化β- 葡萄糖苷酶基因工程菌发酵条件,得到最优的发酵条件：温度37.9℃、pH6.6、接种量10%、转速200r/min、诱导时间10h,在此条件下发酵可以使β- 葡萄糖苷酶酶活力达到147.8U/L。     

重组大肠杆菌产普鲁兰酶发酵条件优化

在7L发酵罐规模,利用自诱导培养方式,对重组大肠杆菌产普鲁兰酶发酵条件进行优化研究,主要考察了发酵过程中控制溶解氧浓度、p H和采用补料策略对菌体生长和普鲁兰酶表达的影响。结果表明,最佳发酵培养条件:溶氧浓度维持在20%~30%;p H保持在7.60;第9 h时,以0.8 g/(L·h)的速度流加甘油;在20 h,以0.2 g/(L·h)的速度流加乳糖。此条件下,重组菌的细胞浓度OD600 nm从12.58上升到42.25,提高了3.36倍;普鲁兰酶酶活力从356 U/ml上升到1 200 U/ml,提高了3.37倍。     

不同补料方式对酿酒酵母高密度发酵的影响

以酿酒酵母为发酵菌种,使用自主优化筛选配制的糖蜜培养基,分别采用残糖反馈分批补料和连续流加补料方式,优化发酵工艺条件以提高发酵液中菌体密度。残糖反馈分批补料,拟设定3个梯度,分别控制对数期发酵液中残糖含量在0.5%～1.5%,1.0%～2.0%,1.5%～2.5%。三次试验结果分别为,试验1菌体培养32 h时达到最大生物量,为28.88 g/L;试验2菌体培养52 h时达到最大生物量,为27.43 g/L;试验3菌体培养24 h时达到最大生物量,为22.06 g/L。通过连续流加补料培养菌体,结果培养30 h时达到最大生物量,为29.29 g/L。     

黑曲霉M2固态发酵产液化酶和糖化酶的研究

本研究对黑曲霉M2菌株固态发酵产液化酶和糖化酶特性进行了分析,在单因素试验基础上,采用正交试验对发酵条件进行了探讨,菌株M2液化酶固态发酵的最佳工艺参数为温度27℃,接种量3×106孢子/g干基,培养时间4.5d和水分含量34%,其含量达到7.65U/g;糖化酶固态发酵最佳参数温度28℃,接种量3×106孢子/g干基,培养时间3.5d和水分含量35%,其含量为630U/g。     

米曲霉Y6产中性蛋白酶和内切葡聚糖酶的研究

以提高中性蛋白酶和内切葡聚糖酶酶活为目的,优化了米曲霉Y6的制曲工艺。在单因素的试验基础上,采用正交试验优化的米曲霉Y6中性蛋白酶的最佳制曲工艺参数为温度30℃,接种量1.0×107个孢子/g干基,培养时间42h,含水量80%,其酶活达到3637U/g;内切葡聚糖酶的最佳制曲工艺参数为温度为30℃,接种量0.25×107个孢子/g干基,培养时间48h,含水量100%,其酶活达到810U/g。     

设施蔬菜生防用枯草芽孢杆菌M6发酵条件的优化研究

研究了设施蔬菜生防用枯草芽孢杆菌M6的发酵工艺,通过单因素试验和正交试验确定了M6的发酵培养基及条件.结果表明,枯草芽孢杆菌M6的的最优化工艺条件:玉米淀粉10g/L、大豆蛋白粉8g/L、NaCl 5g/L、K2HPO40.6g/L、培养基初始pH值7.0、培养温度35℃、接种量8％、摇床转速180r/min、培养时间42h.在此条件下发酵液活菌数达到95.8×108cfu/mL,芽孢形成率达到92％以上.此发酵条件比优化前枯草芽孢杆菌M6活菌数(85× 108cfu/mL)提高了12.7％.     

竹黄分离菌液态发酵条件及生物学活性研究

以竹黄分离菌株sh-3为试验材料,以生物量和红色素产量为评价指标,采用单因素试验和正交试验优化发酵条件,并对发酵液的生物活性进行研究。结果表明,较优发酵培养条件是20%马铃薯、0.03%MgSO4·7H2O、果糖3%、初始pH值为4、温度28 ℃、装液量120 mL/250 mL、摇床转速180 r/min,培养时间6 d。在此最佳发酵条件下红色素含量（OD529 nm）为0.853。红色素具有广谱抑菌活性,对大肠杆菌（Escherichia coli）最低抑菌浓度（MIC）0.158 mg/mL,发酵液的正丁醇提取物具有较好的抗氧化活性和较强的抑制酪氨酸酶活性。     

羊肚菌液体发酵培养基成分及培养条件的优化

采用单因素和正交试验设计法对羊肚菌液体发酵培养基成分及培养条件的优化进行了研究。结果表明,羊肚菌液体发酵培养基最佳配方为可溶性淀粉2.5%,酵母膏2.5%,MgSO4 0.1%, KH2PO4 0.2%, VB1 0.2%;最适培养条件：pH值为7,发酵温度28℃、转速140r/min,装液量100mL/250mL,摇床振荡培养7d,在最佳条件下所生产的菌丝生物量为3.438g/200mL。羊肚菌液体发酵培养基成分和发酵条件的优化工艺能高效生产菌丝体,为以后开发羊肚菌真菌资源产品奠定了基础。     

培养基与分割发酵优化促进Nisin生物合成

为了提高乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）细胞生长和乳酸链球菌素（Nisin）的合成效率,以正交优化法研究培养基分批发酵和分割发酵方式对Nisin生物合成效率的影响。结果表明,优化发酵培养基配方为：5%蛋白胨,3%蔗糖,2%玉米浆,1%酵母浸粉。在此优化条件下,摇瓶培养（11 h）峰值生物量为4.9×109 CFU/mL,较对照提高43%;10 L发酵罐分批发酵峰值生物量、Nisin效价及Nisin合成速率■q分别为7.75×109 CFU/mL、2 573 IU/mL、151.4 IU/（mL·h）,较优化前分别提升38.0%、56.6%、38.2%。分批发酵培养18 h Nisin达到峰值后[■q为147 IU/（mL·h）],以不同比例分割发酵并继续培养7 h,第二次分割（25%）为Nisin合成最适发酵方式,其Nisin平均合成速率达到294 IU/（mL·h）,较分批发酵提高了100%。     

常压鼓风干燥法制备直投式纳豆菌剂工艺

建立采用常压鼓风干燥法制备直投式纳豆菌剂的工艺。通过优化直投式纳豆菌剂的制备条件,得到其最佳制备工艺,并测定该菌剂的发酵性能和贮藏稳定性。结果表明,直投式纳豆菌剂的最佳制备工艺为:复合干燥保护剂为11.07%脱脂乳粉、6.41%谷氨酸钠和14.76%柠檬酸钠;纳豆菌菌泥与复合保护剂的混合条件为:菌泥与复合保护剂的混合比例(g/mL)1:7、复合保护剂的pH为6.0、菌泥与复合保护剂的平衡时间35 min;纳豆菌的载体基质为碎米粉,菌悬液与碎米粉的混合比例(mL/g)为1:2;菌剂的干燥条件为50℃干燥9 h,在此条件下制备出的纳豆菌剂活菌率达82.66%,含菌量为7.93×10¹⁰ cfu/g,该菌剂发酵性能和贮藏稳定性较好,在4℃或-20℃条件下贮藏180 d后活菌数及发酵活力无明显变化。故采用常压鼓风干燥法制成的直投式纳豆菌剂符合市售纳豆菌剂的标准要求,可推广至工业生产中,简化生产过程。     

益生菌的筛选及其发酵特性研究

为获得性能优良的益生菌生产菌株,通过乳酸菌的溶钙圈筛选,耐酸、耐胆盐检测及体外抗氧化和分解胆固醇能力测试进行了菌株的选育;对筛选菌株进行16S rRNA基因测序及生理生化特性鉴定;采用正交试验优化培养基配方和发酵条件。结果表明,从牛奶储罐中分离、筛选到一株各项性能优良的菌株,编号为SX68,经鉴定其为植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）。优化培养基配方为：蛋白胨10 g/L,牛肉膏10 g/L,酵母提取物5 g/L,磷酸氢二钾3 g/L,柠檬酸氢二胺4 g/L,乙酸钠5 g/L,葡萄糖30 g/L,吐温-80 1 mL/L,MgSO4·7H2O 0.58 g/L,MnSO4·4H2O 0.25 g/L,pH 6.4;最佳发酵条件为：起始pH 6.5,发酵温度35 ℃,接种量20 mL/L,溶氧量＜100 mL/L,搅拌转速50 r/min,罐压0.03 MPa。在此优化条件下,菌株SX68最高发酵生物量（OD600 nm值）为15.68,活菌数为9.6×1012 CFU/mL,可为其用于益生菌生产奠定基础。     

巴斯德芽孢杆菌培养基及培养条件的优化

通过单因素和正交实验对巴斯德芽孢杆菌(Bacillus pasteurii)培养基组分及培养条件进行研究。结果表明,最适培养基配方(g/L)为甘露醇40、大豆蛋白胨25、氯化铵3、氯化钠10,pH为8.0;最适培养条件为温度30℃,摇床转速200r/min,接种量4.0%(V/V),装瓶量75mL/250mL;在优化条件下,菌体培养24h达到生长高峰期,活菌数达9.52×109cfu·mL-1,分别是普通LB培养基和牛肉膏蛋白胨培养基的1.71、1.55倍。