α－乙基－２－氧－１－吡咯烷乙酸乙酯水解酶产生 菌发酵培养基的响应面优化

对耐酪氨酸冢村氏菌（Ｔｓｕｋａｍｕｒｅｌｌａ　ｔｙｒｏｓｉｎｏｓｏｌｖｅｎｓ）Ｅ１０５菌株生物拆分外消旋体α－乙基－２－ 氧－１－吡咯烷乙酸乙酯制备左乙拉西坦关键手性中间体（Ｓ）－α－乙基－２－氧－１－吡咯烷乙酸的发酵培养 基进行优化,以提高其产酶活力．首先考察了碳源和氮源对菌种产酶活力的影响,并通过Ｐｌａｃｋｅｔｔ－ Ｂｕｒｍａｎ实验得出影响该菌株产水解酶的最主要因素为酵母粉质量浓度和初始ｐＨ 值．继而采用中 心组合实验并结合响应面分析优化发酵培养基组成,确定了最佳的酵母粉质量浓度为１２．１ｇ／Ｌ, 最佳的初始ｐＨ 值为７．０６．在优化的条件下酶活力可达１　０２４．６Ｕ／ｍＬ,较优化前提高了６７％,表 明采用响应面法优化发酵培养基组成是提高该菌株产酶活力的有效途径之一．     

生物拆分制备(S)-α-乙基-2-氧-1-吡咯烷乙酸工艺研究

耐酪氨酸冢村氏菌(Tsukamurella tyrosinosolvens)E105可选择性催化(R,S)-α-乙基-2-氧-1-吡咯烷乙酸乙酯生物拆分制备左乙拉西坦关键手性中间体(S)-α-乙基-2-氧-1-吡咯烷乙酸.通过单因素实验和响应面法对菌株产酶培养条件进行优化,并考察含酶静息细胞催化制备(S)-α-乙基-2-氧-1-吡咯烷乙酸的反应过程.结果表明:最优产酶培养条件为装液量30%,接种量4%,发酵36h;培养基组成为葡萄糖17.70g/L,酵母膏16.53g/L,NH4Cl 9.5g/L,K2HPO42g/L,KH2PO41g/L,NaCl 0.6g/L,MgSO4·7H2O 0.5g/L,初始pH值7.32.在优化条件下,酶活力为19.33U/g,细胞干重达4.13g/L,分别较优化前提高了32.6%和60.1%.当细胞加量为30g/L,底物浓度60mmol/L,反应体系为300mL,拆分24h后,产率和ee值分别为48%和99%,(S)-α-乙基-2-氧-1-吡咯烷乙酸浓度达28.8mmol/L,较优化前提高了32.1%.     

产碱性蛋白酶海洋细菌的筛选及其发酵条件优化

从大连海域的海参肠道中筛选得到一株产碱性蛋白酶较高的海洋细菌HS-A156,经形态学和16SrDNA序列分析初步鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)(GenBank检索号KC166863)。对菌株HS-A156的酶学性质进行初步研究,结果表明该菌株所产蛋白酶最适作用pH为9.0,在pH 8.0~11.0性能稳定;最适作用温度为40℃,在25~45℃具有良好的热稳定性。同时对该菌株产酶发酵培养基和发酵条件进行优化,确定了最适产酶培养基组成为葡萄糖1.5%、牛肉膏1.0%、酵母粉2.0%、CaCl20.05%;最佳发酵条件培养基初始pH 8.0、发酵温度30℃、接种量3%。经过优化后菌株HS-A156产碱性蛋白酶的酶活力达到538U/mL,比优化前的产酶量提高了3.7倍。     

一株从片烟中分离的果胶酶菌株培养条件优化

为降低烟叶中有害成分,提高其燃吸品质,从片烟样品中筛选得到一株果胶酶高产菌株克雷白氏杆菌(Klebsiella sp.),并对此菌株的发酵培养基进行优化。首先应用单因素实验考察碳源种类及浓度、氮源种类及浓度和发酵初始pH。在单因素实验的基础上,进行响应面分析优化,确定了最佳发酵条件为:烟末添加量3.30%,硫酸铵添加0.35%,初始pH7.2。经摇瓶发酵验证,当初始pH7.2,烟末添加量3.30%,硫酸铵添加0.35%时,该菌株发酵产果胶酶活力最高,达到15.07U/ml。     

枯草芽孢杆菌产β-甘露聚糖酶的发酵条件优化分析

为获得枯草芽孢杆菌产旷β-甘露聚糖酶的最佳发酵条件,分别对碳源、氮源、碳氮质量比、发酵时间和培养温度进行了单因素实验,在此基础上对发酵温度、接种量、培养基初始pH值和发酵时间四因素进行了L9（3^4）正交优化试验．结果表明枯草芽孢杆菌分泌β-甘露聚糖酶的最佳碳源为40g／L魔芋精粉,最佳氮源为5g／L酵母抽提物,两者最佳质量比为5：1,最佳发酵条件为30℃的条件下摇瓶培养28h;最佳发酵参数组合为发酵温度30℃、接种量5％、培养基初始pH6．5、发酵时间28h;各因素对枯草芽孢杆菌产β－甘露聚糖酶的影响程度大小依次为发酵时间〉发酵温度〉接种量〉培养基初始pH,其中发酵时间对产酶的影响最为显著。     

果胶酶生产菌株的分离及其产酶条件优化

为了从自然界中寻找一种果胶酶生产菌株,在果胶平板上经过筛选、复筛,分离出产果胶酶生产菌株,并将分离得到的菌株在摇瓶发酵培养、测定其酶活力,其发酵培养基的初始pH、最适温度、最适接种量及发酵周期进行初步研究.结果表明:经过筛选得到的产果胶酶菌株在发酵培养基的初始pH为7.0、培养温度为33 ℃、接种量为30%、发酵周期为56 h时,此菌株产酶的酶活力最高,优化后的条件大大提高了菌株的产酶能力.     

L-天冬氨酸α-脱羧酶工程菌株的构建 及其培养条件研究

L-天冬氨酸α-脱羧酶以L-天冬氨酸为底物, 脱去α-羧基后生成β-丙氨酸.利用PCR 扩增技 术, 将Escherichia coli DH5α中的PanD 基因克隆后连接到pET28c(+)载体上, 先转化E .coli DH5α中, 经过50 μg/mL 卡那霉素抗性筛选和酶切、测序验证后, 转化表达菌株E .coli BL21 (DE3), 得到具有L-天冬氨酸α-脱羧酶活性的工程菌株E .col i BL21(DE3)/ pE T28c(+)-panD . 经乳糖诱导该基因能有效表达C-末端具有组氨酸标签的L-天冬氨酸α-脱羧酶.通过对乳糖诱导时 间、乳糖诱导质量浓度、诱导温度、诱导菌龄和培养基诱导初始pH 值等发酵条件的优化, 得到最佳 培养条件为:乳糖诱导时间20 h , 乳糖质量浓度12 g/L , 诱导温度为35 ℃, 诱导菌龄为3 .5 h , 诱导 培养基初始pH 5 .5 , 通过对转化产物β-丙氨酸的检测结果分析显示, 工程菌株E .col i BL21 (DE3)/pE T28c(+)-panD 在优化条件下, 酶活力达186 U .     

一种果胶酶生产菌株的分离及其产酶条件优化

为了从自然界中寻找一种果胶酶生产菌株,在果胶平板上经过筛选、复筛,分离出产果胶酶生产菌株,并将分离得到的菌株在摇瓶发酵培养、测定其酶活力,其发酵培养基的初始pH、最适温度、最适接种量及发酵周期进行初步研究.结果表明：经过筛选得到的产果胶酶菌株在发酵培养基的初始pH为7.0、培养温度为33℃、接种量为30%、发酵周期为56 h时,此菌株产酶的酶活力最高,优化后的条件大大提高了菌株的产酶能力.     

纳豆枯草杆菌的筛选和纳豆激酶发酵条件优化

纳豆激酶是由纳豆枯草杆菌产生的一种具有纤溶活性的丝氨酸蛋白酶.针对目前常用菌株的产酶活力较低、不能完全满足要求的问题,采用酪蛋白平板初筛摇瓶复筛的筛选策略,从纳豆中筛选获得了一株高产纳豆激酶的菌株,该菌株在筛选培养基上进行摇瓶培养,发酵液中纳豆激酶的酶活达到970 IU/mL.用Plackett Burman方法对影响液体发酵的各因素的效应进行了评价,并筛选出了有显著效应的四个主要因素:胰蛋白胨浓度、种龄、发酵温度和Na2HPO4浓度;在此基础上,用最陡爬坡路径逼近最大产酶条件区域;最后通过中心组合实验及响应面分析优化了纳豆枯草杆菌液体发酵的条件.通过在初始发酵条件和优化发酵条件下的对比研究,液体发酵液中纳豆激酶浓度从1 005 IU/mL提高到1 314 IU/mL,表明响应面法优化可成功地用于纳豆枯草杆菌液体发酵的条件优化.     

GS0202菌产人参皂苷-β-葡萄糖苷酶条件及其酶的反应条件

为提高Arthrobacter chlorophenolicus GS0202菌所产人参皂苷-β-葡萄糖苷酶水解人参皂苷Rb1生成人参皂苷Rg3的能力,采用单因素研究方法,对菌体发酵条件,及其所产酶的酶反应条件进行了研究.结果表明,菌体发酵的最适培养基组成为胰蛋白胨10 g,酵母粉 5 g,氯化钠10 g,水1 L;诱导物为人参总皂苷,其加入量为3.2 mg/mL,培养温度为28 ℃;酶反应的最适条件为25 ℃,pH 4,底物质量浓度为3 mg/mL.     

黑曲霉产纤维素酶液体发酵条件的研究

以黑曲霉(Aspergillus niger)菌株为实验材料,采用液体深层发酵方法,研究了其所产纤维素酶各组分的条件.结果表明:纤维素粉3%、硝酸钾3%、聚乙二醇0.1%,初始pH6.5,250mL三角瓶装25 mL液体培养基、接种种龄为1d的种子培养液10%、32℃培养5 d,纤维素酶各组分活力达到最高.经过对液体发酵培养基及发酵条件的优化,黑曲霉达到产酶高峰的时间由6 d缩短为5 d,在最佳培养条件下,黑曲霉所产纤维素酶各组分酶活力分别为:羧甲基纤维素酶活力为24.52 u/mL,滤纸分解酶(FPA)活力为6.89 u/mL,β-葡萄糖苷酶活力为20.63u/mL.     

中性纤维素酶高产菌株的诱变选育及产酶条件

通过紫外线和γ射线交替诱变，筛选得到一株高产纤维素酶的突变茵株BE40-39．与出发株相比，其产酶能力提高1．3倍，发酵性状与出发菌株也有明显的差异．突变菌株发酵试验发现，Avicel是突变菌株产酶最合适的纤维素质碳源．通过对发酵培养条件的试验，得出最佳培养条件是：Avicel质量浓度为0．1g／dL，胰蛋白胨质量浓度为0．3g／dL，最适发酵温度为30℃，最佳培养基初始pH4．2，发酵5d达到产酶高峰．     

基于响应面法对枯草芽孢杆菌WB600-eg2发酵产内切葡聚糖苷酶条件的优化

出发菌株枯草芽孢杆菌WB600-eg2是通过分子生物学手段构建的重组菌,内切葡聚糖苷酶酶活为1.174IU/mL.本文通过响应面法对装液量、初始pH、接种量、转速、酵母粉添加量等发酵条件进行优化,得到最优发酵条件为装液量55mL/250mL、初始pH7.2、接种量10%、转速170r/min、酵母粉添加量0.4%.在此发酵条件下测得内切葡聚糖苷酶酶活为1.573IU/mL,比未优化条件下提高了33.9%.     

GS0202菌产人参皂苷-β-葡萄糖苷酶条件及其酶的反应条件

为提高Arthrobacter chlorophenolicus GS0202菌所产人参皂苷-β-葡萄糖苷酶水解人参皂苷Rb1生成人参皂苷Rg3的能力,采用单因素研究方法,对菌体发酵条件,及其所产酶的酶反应条件进行了研究。结果表明,菌体发酵的最适培养基组成为胰蛋白胨10 g,酵母粉5 g,氯化钠10 g,水1 L;诱导物为人参总皂苷,其加入量为3.2 mg/mL,培养温度为28℃;酶反应的最适条件为25℃,pH 4,底物质量浓度为3 mg/mL。     

利用响应面分析法优化γ-氨基丁酸发酵培养基

通过响应面分析的方法对发酵生产γ-氨基丁酸(GABA)的培养基进行优化．利用二水平正交试验考察葡萄糖、豆饼粉、玉米浆、K2HPO4、吐温-80、起始pH值和谷氨酸钠(MSG)对发酵生产GABA的影响．利用极差分析找出主要影响因子：分别为豆饼粉、玉米浆和葡萄糖．利用中心组合设计与响应面分析进一步考察主要影响因子并确定了最佳培养基的组成．在优化培养基中，GABA产量增加约4倍，达到3．63g／L，实验值与预测值基本相符．     

一株产菊粉内切酶酵母Kluveromyces NSY5发酵条件优化

在单因素实验基础上,采用Plackett-Burman实验设计对影响KluveromycesNSY5发酵产菊粉内切酶的碳源、氮源、无机盐、发酵时间等8个选择因素进行筛选,结果显示,培养基的菊芋汁浓度、摇瓶装液量和发酵时间对菌株发酵产酶具有显著影响。根据实验结果和经验方法对显著影响因素的优化取值范围进行预估,并选择适当的水平设计,用Box-Behnken中心组合实验和响应面寻优分析找出显著影响因素的极优值,验证实验结果表明,采用优化的菊芋汁浓度3.5%、装液量50 mL/250 mL、发酵时间56 h,KluveromycesNSY5摇瓶发酵液中的菊粉内切酶I/S比值达到18.29,比初始发酵条件下的菊粉内切酶I/S比值12.4提高47.5%,优化预测值和实验验证值的相对误差为0.26%。     

一株产ε-聚赖氨酸菌株的鉴定和发酵优化

对一株命名为st10新产ε-聚赖氨酸菌株（ε-Polylysine ）进行测序,产物鉴定,及用响应面法确定了该菌株的最优摇瓶发酵配方。对st10菌株的16s rRNA比对确定该菌株属于白色链霉菌属,通过特异颜色反应、透明圈现象、薄层层析及电泳方法证明了产物为ε-聚赖氨酸,其分子量在5 000 Da以下。单因素实验发现,适合菌株发酵的碳源和氮源分别为甘油,酵母粉和硫酸铵,其中硫酸铵利于降低发酵液pH和酵母粉促进菌量大量繁殖,均有利于ε-聚赖氨酸的分泌。响应面实验结果表明:最适ε-聚赖氨酸分泌的配方为酵母粉4.05 g/L,硫酸铵7.63 g/L,甘油53.26 g/L,实际产量为0.724 g/L。该成果对ε-聚赖氨酸表达制备,发酵罐发酵及菌株改造等后续研究奠定了基础。     

土壤中淀粉酶产生菌的筛选及产酶条件优化

为筛选淀粉酶的高产菌株,利用淀粉水解圈作为筛选模型,从淀粉厂附近土壤中筛选得到产淀粉酶能力较强的细菌B5.对其产酶条件进行优化,最终得到最佳碳源为质量分数为2.0%的淀粉,最佳氮源为质量分数为0.5%的酵母膏加质量分数为0.5%的蛋白胨,最适初始pH值为6.0,最适培养温度为37℃,最适溶氧量为50 mL摇瓶装15 mL培养基,最佳产酶时间为48 h,培养基中同时补充质量分数为0.05%的MgSO4、质量分数为0.05%的CaCl2和质量分数为0.005%的FeSO4时可大幅提高酶活力.菌株B5液体发酵产酶活力最高可达158.89 U/g,该淀粉酶最适反应温度为42℃,最适反应pH值为5.0.     

燕麦β-葡聚糖水解酶发酵条件的优化及其应用

通过单因素实验和均匀实验确定由黑曲霉3112s产β-葡聚糖水解酶的最佳条件,并初步应用该水解酶水解燕麦β-葡聚糖。结果表明,最佳产酶培养基组成为麸皮15g、豆粕5g、葡萄糖1.2g、硫酸铵0.16g、水20mL。最佳发酵条件为pH 6.5、29℃、发酵6d,此时水解酶的酶活力达到183.27U/mL。用最优条件制备的β-葡聚糖水解酶对燕麦β-葡聚糖进行水解,水解之后燕麦β-葡聚糖的相对分子质量由1.69×106降为6.71×104。     

一株蛋白水解酶产生菌的分离鉴定及发酵产酶条件优化

从养殖柞蚕周边的土壤分离筛选和鉴定得到一株能够产生蛋白水解酶的菌株G1。通过单因素实验优化该菌株的培养基碳源、氮源、初始pH、发酵温度、发酵时间和接种量等产酶条件。实验结果表明,该菌株为Luteibacter anthropi。当培养温度为47℃,将菌株按4%接种量接种到以葡萄糖为碳源、蛋白胨为氮源、初始pH为8.0的培养基中发酵96h,在此最优发酵条件下产酶量达到1 520U/mL。