烟曲霉素5 L罐发酵条件优化及中试

以烟曲霉（Aspergillus fumigatus）CEA-1701为生产菌株,通过高效液相色谱（HPLC）法测定发酵液中烟曲霉素的含量,考察碳源、pH值、搅拌速度、发酵温度和接种量对5 L发酵罐中烟曲霉素产量的影响,优化了5 L罐的发酵工艺条件。结果表明,甘油作为唯一的碳源,发酵温度30 ℃,搅拌速度800 r/min,接种量为3%,自然pH条件下,通气量0.5 m3/h,烟曲霉CEA-1701产烟曲霉素效果理想,发酵168 h烟曲霉素产量达到97.76 mg/L。将优化后的工艺进行20 L罐的放大试验,0.5%接种量发酵252 h时烟曲霉素获得最高产量达到130.57 mg/L,中试放大效果良好。     

烟曲霉素发酵培养基的优化

目的:以烟曲霉CEA-1701为生产菌株,对烟曲霉素发酵培养基进行优化。方法:运用HPLC测定发酵液中烟曲霉素含量,通过单因素实验选择发酵碳源和氮源种类,进一步用Plackett-Burman(PB)和Box-Behnken Design(BBD)设计优化各成分在培养基中的浓度。结果:单因素实验筛选到适宜烟曲霉素合成的碳源和氮源分别为甘油和酵母提取粉。PB实验表明,甘油、玉米粉和酵母提取粉是影响烟曲霉素产量的主要因素;BBD实验优化得到产烟曲霉素的适宜培养基成分为:甘油33.5 g/L、酵母提取粉3.1 g/L、玉米粉1.7 g/L、MgSO₄·7H₂O 0.5 g/L、K₂HPO₄ 1.5 g/L、KCl 0.5 g/L、FeSO₄·7H₂O 0.013 g/L。以此培养基发酵144 h测得发酵液中烟曲霉素含量达到68.51 mg/L,较优化前提高了122.4%。结论:实验优化了发酵烟曲霉素的培养基成分,显著提高了烟曲霉CEA-1701菌株合成烟曲霉素产量,为烟曲霉素的发酵生产提供了参考依据。     

毕赤酵母表达β-葡萄糖苷酶中试条件优化

通过单因素摇瓶培养结合50 L发酵罐参数优化,对毕赤酵母基因工程菌生产β-葡萄糖苷酶发酵条件进行研究,确定毕赤酵母β-葡萄糖苷酶工程菌摇瓶最佳产酶条件:增值阶段最适初始p H5.5、接种量10%、装液量100 m L/500 m L,50 L发酵罐中试条件:诱导p H6.0、诱导时间96 h、甲醇浓度1.0%(v/v)、溶氧控制20%~30%,在此条件下,酶活力可达98.85 IU/m L。进一步优化,可为提高木质纤维素生产纤维乙醇过程中酶解得率提供技术支撑。     

以油茶籽粕为底物发酵生产蛋白酶培养条件的优化研究

优化了枯草芽孢杆菌KD-N2利用茶籽粕等为底物液体发酵生产蛋白酶的发酵条件。单因素实验结果表明,在初始p H 8.0、种龄30h、转速230r/min、接种量12%(v/v)、培养温度28℃、装液量30m L时,发酵液中蛋白酶活性较高。正交试验结果表明,接种量5%(v/v),装液量30m L,初始p H值7.2时为最佳条件,在30℃、30h种龄、200r/min培养18h后蛋白酶活性达到104.2U。文章同时对发酵过程可溶性蛋白质含量和发酵液p H值变化进行了分析,为提高发酵产酶总量,发酵条件还需进一步进行优化。     

重组大肠杆菌制备珍珠贝源抗氧化肽发酵条件优化

为进一步提高实验室前期构建的产抗氧化肽重组工程菌株DE3-p EGX6p-1-PFMAP制备珍珠贝源抗氧化肽的制备效率,通过摇瓶发酵过程中发酵条件包括诱导温度、诱导时间、IPTG浓度、培养基、摇床转速和接种量的单因素优化实验确定最佳发酵条件,并进一步利用正交实验优化50 L发酵罐发酵条件,结果表明摇瓶和50 L发酵罐最佳发酵条件一致,均为诱导温度30℃、诱导时间4 h、IPTG浓度0.2 mmol/L、培养基p H7、摇床转速220 r/min和接种量5%(v/v)。该工艺操作方便、过程简单、时间短,能高效制备出目的蛋白,为珠母贝源抗氧化肽的下一步工业化应用提供了有力技术支撑。     

基于油酸诱导的高产三萜灵芝菌丝体发酵条件优化

本文对油酸促进灵芝菌丝体高产灵芝三萜发酵条件进行了优化,旨在提高灵芝三萜的产量。实验进行了碳源、氮源等单因素的筛选,利用CCD实验设计对培养基进行优化,以及对发酵条件单因素进行了优化。实验结果表明,促进灵芝菌丝体高产灵芝三萜的最优条件为:培养基成分为可溶性淀粉3.4%、鱼蛋白胨0.72%、KH2PO40.3%、Mg SO40.15%、VB10.005%(m/v),p H5.5,在发酵培养第0 d加油酸4.38%(v/v);装液量为100 m L,接种量为10%(v/v),发酵天数为9 d,胞内三萜产量达到(282.67±3.77)mg/100 m L。该方法不仅大幅度提高了三萜产量,对于灵芝的工业化生产也有重要意义。     

茁芽短梗霉P1012产普鲁兰多糖的条件优化

研究了培养基组分(蔗糖、米糠和L-抗坏血酸)及发酵条件(pH、温度、接种量和转速)对茁芽短梗霉P1012(Aureobasidium pullulans P1012)产普鲁兰多糖的影响,以期提高普鲁兰多糖的产量。研究对培养基组分进行单因素试验及优化发酵条件,再结合正交试验考察了三因素(米糠、蔗糖和L-抗坏血酸)两水平对普鲁兰多糖产量的影响,从而优化茁芽短梗霉P1012发酵工艺,并通过上5 L发酵罐发酵培养验证。试验确定最佳培养基配方为蔗糖70 g/L、米糠3 g/L和L-抗坏血酸3 g/L。发酵条件控制为温度28℃、p H 5.0、接种量4%以及转速200 r/min。经5 L发酵罐培养后,测定普鲁兰多糖产量达到43.77 g/L,糖转化率为62.53%。发酵液pH由5.00升至6.56,黏度达到52.10m Pa·s,具有特别的芳香气味。获得茁芽短梗霉P1012的发酵工艺参数,为进入工业化生产提供依据。     

发酵生产紫色杆菌素的培养基及发酵条件优化

目的:考察一株分离自北京小汤山山羊乳中能够生产紫色杆菌素的嗜冷菌,对其发酵条件进行优化,提高紫色杆菌素的产量。方法:采用均匀设计的方法对碳源、氮源、生长因子、初始p H值、接种量及装液量进行优化,根据试验结果,分别对发酵培养基和发酵条件进行正交试验,采用分光光度法检测紫色杆菌素的产量。结果:该嗜冷菌生产紫色杆菌素的最佳发酵条件为:麦芽糖1.8 g/L,胰蛋白胨+牛肉浸膏7 g/L,色氨酸1.3 g/L,初始p H值7.5,接种量5%,装液量30 mL/250 mL。在最优条件下,紫色杆菌素产量达到2.87 g/L,较原产量2.13 g/L增长了34.7%。结论:采用均匀设计和正交试验联用的方法可以简化试验步骤,克服单独使用的局限性,具有更大的发展价值。     

一株红色素产生菌的鉴定及发酵条件优化

将一株从四川自贡砂质土壤中分离得到的产红色素菌株XF105采用生理生化及分子生物学鉴定,根据菌株的16SrDNA序列分析结果及生理生化特性,该菌株XF105归属为P.agaridevorans属。以此菌株为出发菌株,分别从发酵温度、p H、装液量、接种量4个单因素研究发酵条件,在单因素实验基础上采用响应曲面设计实验,对Paenibacillus agaridevorans XF-105产红色素的发酵条件进行优化。优化结果表明,Paenibacillus agaridevorans XF-105产红色素最优发酵条件为温度27℃,p H6.15,装液量为22.4%(v/v),接种量为9.78%(v/v),在此条件下红色素的吸光度为0.415,回归模型的预测值为0.3996,发酵效果最佳。     

棉籽糖乳球菌Y-12产细菌素培养条件优化

目的:以分离自独山盐酸菜产细菌素棉籽糖乳球菌Y-12为研究对象,对其产细菌素培养条件进行优化。方法:利用单因素和Plackett-Burman实验确定发酵温度、发酵时间、初始p H和葡萄糖浓度等发酵条件水平值,在单因素和Plackett-Burman实验的基础上,采用Box-Behnken法设计三因素三水平实验进行响应面优化,确定菌株Y-12产细菌素最佳发酵条件。结果:菌株Y-12产细菌素最佳发酵条件为:发酵温度35℃、发酵时间36 h、接种量2%、蛋白胨10.62 g/L、葡萄糖31.61 g/L,初始p H6.46,其他成分(同MRS培养基)保持不变。在此条件下,细菌素抑菌圈直径达16.87 mm,比优化前(14.12 mm)提高19.5%。结论:在最优条件下获得实验结果与模型预测值吻合,说明所建立回归方程模型切实可行。     

利用干酪乳杆菌YQ336制备酸浆豆腐凝固剂的发酵条件优化

以产酸量和菌体密度为指标,利用单因素实验和响应面实验,从发酵时间、发酵温度、初始p H、接种量、碳源及碳源添加量几个方面,对从自然发酵酸浆中分离出的一株干酪乳杆菌YQ336进行发酵条件的优化。最优发酵条件为:发酵时间48 h、发酵温度37℃、初始p H6.0,接种量3%,碳源为葡萄糖,添加量5%,此时乳酸产量为28.81 g/L,总酸产量为34.245 g/L。实验结果表明干酪乳杆菌YQ336可以在此条件下发酵为纯种酸浆豆腐凝固剂,并用于工业生产点制酸浆豆腐。     

植物乳杆菌YW11生产胞外多糖的发酵条件研究

对实验室从西藏灵菇中筛选出的一株植物乳杆菌YW11发酵产胞外多糖的条件进行优化。首先通过单因素实验对发酵条件进行初步优化,然后利用二水平正交试验直观分析确定影响因素的主次顺序。以胞外多糖产量作为响应值,采用3因素3水平的响应面分析法,建立二次多项式回归方程的预测模型,从而确定植物乳杆菌YW11产胞外多糖的最优条件。单因素实验结果表明,发酵时间为18 h、碳源为乳糖(质量浓度为15 g/L)、氮源为大豆蛋白胨(质量浓度为15 g/L)、发酵温度为32℃、接种量为3%、p H值为6.0。直观分析确定影响植物乳杆菌YW11产胞外多糖主要发酵因素为大豆蛋白胨质量浓度、p H值、接种量,响应面法优化其较佳值为:大豆蛋白胨质量浓度为13.50 g/L,接种量为2.70%,p H值为6.27。验证实验表明,在优化的发酵条件下得到植物乳杆菌YW11胞外多糖产量为131.26 mg/L,与理论预测值(129.915 mg/L)相接近。     

复合菌固态发酵猪骨素产谷氨酸发酵条件优化

优化米曲霉-红曲霉复合菌固态发酵猪骨素产谷氨酸的发酵条件以提高谷氨酸产量。通过单因素实验和正交实验,以谷氨酸产量为指标,研究发酵时间、发酵温度、培养基初始p H和培养基含水量对谷氨酸产量的影响并对其进行优化。结果表明,培养基初始p H为6,培养基含水量为30%,发酵温度32℃,发酵5 d谷氨酸产量达到194.2 g/kg,总氨基酸产量达到768.5 g/kg,比优化前分别提高了15.7%和5.5%。     

产黄酮甘草内生真菌YF-A的发酵工艺优化

以产黄酮甘草内生真菌YF-A为研究对象,对其发酵产黄酮的工艺进行了优化。首先确定了该菌株合适的碳、氮源种类以及发酵周期,然后选取碳源浓度、氮源浓度、发酵起始p H值、发酵温度等4个发酵影响因素进行了单因素及正交试验。结果表明,菌株合适的碳氮源为葡萄糖、蛋白胨,发酵周期为4 d。氮源浓度和发酵温度对菌株YF-A的黄酮产量影响极显著(P0.01),其次为碳源浓度的影响(P0.05),发酵起始p H值的影响很小。得到的优化发酵工艺条件为:培养基中葡萄糖25 g/L、蛋白胨1.5 g/L,p H值调节至7.0,接种后在120 r/min、32℃下发酵4 d。在此条件下,得到的黄酮产量为143.4μg/m L,比优化前的黄酮产量(108.5μg/m L)提高32.2%,检测到甘草苷、异甘草苷、甘草素3种甘草黄酮成分,含量分别为25.8、0.45、22.55μg/m L。     

响应面法优化甲烷氧化菌3011高产甲烷氧化菌素的研究

利用响应面方法对甲烷氧化菌3011发酵产甲烷氧化菌素(Mb)条件进行了优化。以Mb产量为考察指标,利用Plackett-Burman设计对影响产量的7个因素进行评价,筛选出具有显著效应的3个因素,这三个因素分别为甲醇流加量、铜离子浓度和p H。利用Box-Behnken实验设计对显著因素进行优化,得到产Mb的最优发酵培养条件为甲醇流加量54.1μmol/min,p H6.39,铜17.03μmol/L,温度30℃,接种量5×10~6CFU/m L,通氧量30 L/h,搅拌转速400 r/min,此条件下Mb产量为3300.2μg/m L。由此可得响应面优化得到的生产工艺是提高Mb产量的可行方法。     

植酸酶发酵过程控制及其条件优化

目的:通过5L小型发酵罐进行普通扩大培养与高密度培养的比较试验,研究芽孢杆菌发酵产植酸酶的过程及其优化产酶方式。方法:按7%的接种量将种子接种到5L发酵罐中,测定菌体生长密度、植酸酶的酶活、蛋白质量浓度、还原糖质量浓度、p H值和DO的变化情况并分析它们之间的关系。结果:当菌株发酵72 h,碳源即将耗尽时补入80 m L 3.7%的麸皮,酶活达到22551.8 U/m L,并最终确定了高密度培养为最佳发酵产酶方式。结论:本研究为中性耐热植酸酶的产业化生产提供了良好基础。     

Lactococcus raffinolactis Y-12产γ-氨基丁酸发酵条件优化

为提高乳球菌产γ-氨基丁酸的能力,采用响应面法优化棉籽糖乳球菌Y-12产γ-氨基丁酸发酵条件。在单因素试验结果基础上,选择发酵温度、发酵时间和初始p H为自变量,以GABA产量为响应值,运用Box-Behnken法设计3因素3水平响应面设计。结果表明,响应面模型与实际情况拟合良好,能够较好预测GABA产量。获得最佳发酵条件为接种量4%、发酵温度34℃、发酵时间73h和初始pH 6.0,在此条件下GABA产量为4.06 g/L,与理论值(4.153 g/L)相比,相对误差仅为2.29%。     

解淀粉芽孢杆菌胞外多糖发酵条件的优化

解淀粉芽孢杆菌PB6可以生产胞外多糖,通过单因素和响应面实验,对其进行发酵优化研究。实验结果表明,最优发酵培养基:蔗糖浓度400g/L、酵母粉2.5g/L、Na Cl 10g/L、p H7.0;发酵条件为:接种量4%、温度30℃、转速150r/min、发酵时间26h。在此条件下发酵的解淀粉芽孢杆菌胞外多糖的产量可高达104.37g/L。     

香肠乳杆菌(Lactobacillus farcimini)FM-MM_4产细菌素发酵条件和培养基优化

为提高香肠乳杆菌FM-MM4(lactobacillus farciminis FM-MM_4)乳酸菌素的产量,以金黄色葡萄球菌为指示菌,抑菌圈直径为考察目标,对香肠乳杆菌FM-MM4所产细菌素的发酵条件和培养基成份进行优化。利用单因素实验和正交实验优化发酵温度、发酵时间和起始p H;在Plackett-Burman实验基础上,利用响应面法优化酵母粉、葡萄糖和乙酸钠。获得最佳的发酵条件:发酵温度30℃、发酵时间24 h、发酵起始p H7,最佳培养基配方:葡萄糖24.40 g/L、酵母粉4.34 g/L、乙酸钠5.05 g/L,其他成分保持不变。在此条件下,细菌素抑菌圈直径达18.64 mm,较优化前提高了40.13%。     

固定化醋酸杆菌发酵甘蔗果醋的研究

为了促使固定化醋酸杆菌在甘蔗果醋生产中的应用,采用凝胶包埋法对菌种C22进行固定化,采用发酵罐对固定化醋酸杆菌进行发酵试验,研究了酒精浓度、接种量、发酵后期溶氧水平等影响因素以及发酵稳定性。试验结果表明,最佳的条件确定为:酒精浓度6%(v/v),接种量6%(w/v),发酵后期(96 h以后)的溶氧水平15%。在最佳条件下,连续10批的醋酸产量平均值为43.7 g/L。