生物吸附剂耐盐性鲁氏酵母培养基的优化

耐盐性鲁氏酵母可以用作吸附水中重金属的生物吸附剂。为了获得大量的耐盐性鲁氏酵母,采用响应面分析法对鲁氏酵母CICC1379培养基进行了优化。单因素试验结果表明,最佳碳源为葡萄糖和麦芽糖、最佳氮源为酵母膏。部分因子试验结果表明,葡萄糖、麦芽糖和酵母膏对生物量影响显著,硫酸镁、氯化钠、磷酸二氢钾和氯化钙对生物量影响不显著。由中心组合试验及响应面分析优化确定培养基组成:葡萄糖5.0%,麦芽糖3.3%,酵母膏2.8%,硫酸镁0.3%和氯化钠0.6%,得到二次拟合回归模型,并预测最大生物量为10.13 mg/mL。验证试验表明了该模型的正确性。利用该优化培养基培养得到的生物量比麦芽汁、YEPD、YM培养基分别增加了44.0%、82.8%和102.6%,提升了鲁氏酵母CICC1379作为生物吸附剂的应用潜力。     

响应面法优化裂殖壶菌DHA发酵培养基

使用响应面分析法对裂殖壶菌产二十二碳六烯酸(DHA)的发酵培养基进行了优化。首先以Plackett-Burman法确定葡萄糖、酵母浸出粉及磷酸二氢钾为三个主要影响因素,再以最陡爬坡路径法确定响应面分析法的中心值,最后以Box-Behnken Design对这三个因素进行响应面分析,并以提取获得的DHA甲酯量作为DHA产量的参考值。最终,葡萄糖、酵母浸出粉和磷酸二氢钾优化后浓度分别为69.66g/L、6.93g/L、1.29g/L,DHA的产量较优化前提高了62.04%。     

响应面法优化产油圆红冬孢酵母发酵培养基的研究

采用部分因子设计筛选出影响产油圆红冬孢酵母生物量积累的主要因素为葡萄糖、酵母粉和硫酸铵。在此基础上利用响应面实验设计对主要影响因素进行分析,并预测出圆红冬孢酵母生物量产量最优的培养基组成。最后确定的最佳发酵培养基组成为(g/L):葡萄糖71.1,酵母粉2.19,硫酸铵2.83,磷酸二氢钾1,硫酸镁1,此时圆红冬孢酵母生物量为6.67g/L,与预测值6.62g/L非常接近,证实了该模型是合理的。     

大豆乳清中分离干酪乳杆菌GJ00412的种子培养基优化

从大豆乳清中分离得到一株菌GJ00412,经16SrRNA基因测序、比对,初步鉴定为干酪乳杆菌,为降低种子培养基成本并提高其生物量,以便进一步应用,在传统乳酸杆菌(MRS)培养基基础上,采用响应面法对培养基组分进行优化。首先通过Plackett-Burman实验设计,从葡萄糖、大豆蛋白胨、酵母浸粉、胰蛋白胨、MgSO4、MnSO4、吐温80、p H等因素中,筛选出葡萄糖、酵母浸粉、MgSO4,吐温80和pH等5个对菌体生物量有显著影响的因子。采用响应面实验设计对上述5个因素进一步优化。优化后的培养基组成(w/v)如下:2.5%葡萄糖,1.8%大豆蛋白胨,0.4%酵母浸粉,0.08%MgSO4,0.04%MnSO4,0.08%吐温80,pH7.17。优化后的培养基与MRS培养基相比,降低成本,生物量无显著差异。     

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%。     

鲁氏酵母发酵培养基及发酵条件的优化

鲁氏酵母(Zygosaccharomyces rouxii)是常见的耐高渗透酵母菌,是酱油酿造过程中重要的增香酵母。通过单因素筛选及正交实验方法进行了发酵培养基的优化,同时对鲁氏酵母摇瓶发酵工艺进行了优化。结果表明:培养基的最佳配比为葡萄糖12%,玉米浆2%,酵母浸粉2%,KH2PO40.1%;最佳发酵工艺为初始pH 5.0,培养温度28℃,接种量5%。在该条件下鲁氏酵母在优化培养基发酵最终OD600nm达到51.8,细胞干重达到20.57g/L,明显高于优化前发酵结果。     

响应面法优化产油酵母发酵培养基

为优化产油酵母培养基成分,选择葡萄糖、酵母粉和磷酸二氢钾为自变量,菌体油脂含量为因变量,采用中心组合设计的方法,研究自变量及其交互作用对油脂含量的影响,利用SAS6.0和响应面分析自变量和因变量的关系,模拟得到二次多项式回归方程的预测模型,并确定培养基的最佳成分为葡萄糖71g/L,酵母粉0.98g/L,KH2PO4 0.399g/L,菌体生物量21.8g/L,油脂含量达到52.833%,油脂量11.5g/L。     

响应面法优化芽孢杆菌FC96培养基组分的研究

为了提高芽孢杆菌FC96在液体发酵培养基中的生物量,采用响应面法对其培养基组分进行优化。通过单因素试验确定对芽孢杆菌FC96具有最佳增菌效果的碳源、氮源和无机盐,利用响应面分析法优化培养基组分的最佳配比。试验结果表明,单因素试验确定的最佳碳源、氮源和无机盐分别是葡萄糖、牛肉膏和磷酸二氢钾,响应面法优化芽孢杆菌FC96最佳培养基组成为葡萄糖12.11g/L、牛肉膏23.31g/L和磷酸二氢钾2.33g/L。模型预测的最高活菌数为2.85×109cfu/mL。在未优化培养基中的活菌数为2.32×109cfu/mL。在优化的最佳培养基中,验证试验的最高活菌数为2.97×109cfu/mL,菌数比优化前提高了28%,试验值与预测值的误差为4.21%。     

培养基组成对布拉氏酵母生长的影响及其优化

对益生菌布拉氏酵母(Saccharomyces boulardii)的培养基组成及培养条件对其生物量的影响进行了研究。通过单因素试验探讨培养基中碳氮源种类,磷酸二氢钾和硫酸镁浓度、pH以及接种量对布拉氏酵母生物量的影响;利用正交试验确定摇瓶培养的最适条件。结果表明布拉氏酵母的发酵培养基组成为:葡萄糖45 g/L,酵母膏12 g/L,磷酸二氢钾0.8 g/L,硫酸镁0.5 g/L。培养条件为:培养基初始pH5.5,接种量9%,培养时间24 h。在此条件下得到的布拉氏酵母菌体干重为6.5 g/L。     

高产酸扣囊复膜酵母的筛选与培养基配方优化

该研究对10种不同的米酒曲和黄酒曲中的高产酸酵母菌进行了分离、筛选及鉴定,并以酵母菌的生物量为评价指标,采用单因素试验和响应面法,对菌株的液态发酵培养基进行优化。结果表明,经过分子生物学鉴定,共分离获得6株扣囊复膜酵母（Saccharomycopsis fibuligera）。通过菌株产酸能力和耐受性的比较,筛选到一株产酸率高、耐高温和乙醇能力强的扣囊复膜酵母菌株3-1,其总酸（以乳酸计）产量达5.4 g/L。最佳培养基配方为：糖蜜7.5 g/L,葡萄糖7.7 g/L,大豆蛋白胨1.7 g/L,酵母浸粉1.7 g/L。在此优化条件下,菌株3-1的生物量达2.45×108个/mL,总菌数比对照培养基提高了63.3%。     

鸡腿蘑深层发酵培养基的优化

以胞外多糖含量和菌丝体生物量为测定指标对鸡腿蘑深层发酵培养基的优化进行了研究。结果表明:鸡腿蘑深层发酵优化培养基的配方为玉米淀粉4.0%,黄豆饼粉0.2%,蔗糖3.0%,KH2PO40.1%,MgSO40.1%,CaSO40.05%,玉米浆0.5%。     

马铃薯淀粉产衣康酸发酵培养基的优化

以马铃薯淀粉为原料,利用土曲霉XL-6发酵生产衣康酸,并对发酵培养基组分进行优化。在单因素基础上,采用Plackett-Bur-man设计法从诸多因素中筛选出显著因素,通过响应面分析方法对其进行优化,建立衣康酸产率的二次多项式回归模型。试验结果表明,在最佳发酵培养基:碳源浓度130g/L,玉米浆2.14g/L,MgSO4.7H2O 2.19g/L,KH2PO4 0.14g/L,NH4NO3 3g/L,FeSO4.7H2O 0.10g/L,衣康酸产率达到7.04%。验证试验的实测值与预测值基本一致,说明模型可较好的反映实际情况。     

海藻糖合成酶基因工程菌玉米浆培养基配方优化

以玉米浆作为重组大肠杆菌培养基的主要碳源和氮源,在单因素优化的基础上,选择玉米浆、MgSO4和微量元素3个因素对玉米浆培养基进行响应面设计,采用BoxBehnken试验设计和响应面分析法,确定基因工程菌最佳的玉米浆培养基配方。结果表明,最佳的玉米浆培养基配方为:玉米浆26g/L,MgSO42.1g/L,微量元素7mL/L。该条件下,重组大肠杆菌产海藻糖合成酶酶活达到120.5U/mL。试验证明了玉米浆作为重组大肠杆菌培养基唯一的碳源和氮源生产海藻糖合成酶的可行性。     

布拉酵母高密度发酵培养基及发酵工艺优化

为实现布拉酵母高密度培养,对其高密度发酵培养基和发酵工艺进行优化。采用Plackett-Burman试验筛选培养基中的显著因素,并进行中心组合设计。通过人工神经网络（artificial neural network,ANN）和响应面试验建立菌体布拉酵母产量与培养基之间的关系模型,利用遗传算法（genetic algorithm,GA）进行全局寻优。结果表明,ANN模型有较好的数据拟合能力和预测能力,更适合处理复杂的非线性问题。GA优化获得最佳培养基组合：葡萄糖40.52 g/L、蛋白胨36.8 g/L、玉米浆17.32 g/L、硝酸钾14 g/L、酵母营养盐1.5 g/L、磷酸二氢钾0.6 g/L、硫酸镁0.8 g/L。利用该培养基进行摇瓶培养,菌体布拉酵母产量可达到8.21 g/L,比优化前提高1.39 倍。在此基础上利用1 L发酵罐培养确定最佳发酵工艺：温度30 ℃、接种量10%、pH 5.0、溶氧40%。利用50 L发酵罐进行扩大培养,流加葡萄糖和蛋白胨控制发酵液中葡萄糖3 g/L、氨氮0.06 g/L,菌体布拉酵母产量达到51.21 g/L。     

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%。     

三孢布拉霉生产番茄红素发酵条件的研究

为了实现番茄红素的微生物法生产，研究了三孢布拉霉生产番茄红素的发酵条件。结果表明，种子培养基和发酵培养基的最佳碳源和氮源均为玉米糖化液和玉米浆。最佳发酵培养基为玉米粉糖化液40s／L，玉米浆40s／L，磷酸二氢钾0.5g/L。番茄红素发酵生产的最佳条件为发酵培养基pH6.5，发酵时间36h，三角瓶装液量40ml/250mL,接种量10％。     

Kinetics analysis of growth and lactic acid production in pH-controlled batch cultures of Lactobacillus casei KH-1 using yeast extract/corn steep liquor/glucose medium

This study was performed to determine the optimal conditions of yeast extract, corn steep liquor and glucose concentration for the growth and lactic acid production of Lactobacillus casei KH-1 and to assess the effect of these conditions using a response surface methodology. A Box-Behnken design was used as an experimental design for the allocation of treatment combination as 17 pH-controlled batch cultures. The growth and product parameters were estimated by Gombertz, Leudeking and Piret models from experimental data, and analyzed statistically with response surfaces. The effects of yeast extract, corn steep liquor and glucose were significant for the maximum specific growth rate, mu(max) and the maximum biomass concentration, X(ma). The interaction of corn steep liquor and glucose indicated that the positive or negative effect of glucose on mu(max) in corn steep liquor below or above 2.1% could be explained by the glucose-dependent availability of a nutrient on mu(max) Although the experiment was achieved in pH-controlled batch culture for L. casei KH-1, the growth- and non-growth-associated production rate parameters, a and b, were significant in the response surface model. The growth and lactic acid production of L. casei KH-1 were strongly affected by glucose and the importance of the media composition was demonstrated. The estimated optimal conditions of the growth and lactic acid production of L. casei KH-1 were 1.276% and 0.697% for yeast extract, 3.505% and 1.708% for corn steep liquor, and 2.390% and 2.215% for glucose, respectively.     

酵母多糖产生菌的筛选和发酵条件的研究

16种酵母菌通过初筛后，复筛时在培养基中加入磷酸二氢钾、碳源和氮源，筛选出高产多糖的酵母菌种——产脂酵母。确定此产脂酵母最佳发酵条件为：磷酸二氢钾0．6％，蔗糖6％，硝酸铵0．30％，玉米浆0．7％。     

枯草芽孢杆菌JMUKC2 产肌苷摇瓶发酵培养基的优化

利用单因素试验和正交试验对肌苷生产菌枯草芽孢杆菌JMUKC2的摇瓶发酵培养基进行优化,优化后的最佳发酵培养基配方为葡萄糖140g/L、玉米浆20g/L、酵母膏17g/L、尿素7g/L、硫酸铵20g/L、MgSO4 ·7H2O 1g/L、KH2PO4 7g/L、CaCO3 20g/L。培养基经优化后,生物量比优化前提高了40.67%,肌苷产量比优化前提高了46.57%。     

类球红细菌产辅酶Q_(10)发酵工艺的优化

类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)是一类高产辅酶Q10的光合细菌,该研究对R.sphaeroides EIM-8产辅酶Q10的发酵条件和培养基进行了优化。采用单因素结合响应面设计优化后的培养基组成为:葡萄糖27.8 g/L、(NH4)2SO4 4.9 g/L、谷氨酸4.7 g/L、玉米浆粉2.5 g/L、MgSO49.5 g/L、FeSO41.5 g/L,NaCl 3.5 g/L,KH2PO44.0 g/L、辅液15.0 mL/L;通过单因素试验方法确定的培养条件为:pH 6.5、温度32℃、接种量10%、装液量40mL/250 mL,此条件下辅酶Q10产量可达128.9 mg/L,比优化前提高了89.0%。