葡萄汁酵母菌发酵产辅酶Q10培养基优化的研究

选用葡萄汁酵母菌(Saccharomyces uvarum(Beijerinck)为出发菌株,通过对其培养基的优化来提高辅酶Q10产量,确定了菌种最佳培养时间为36h,初步确定最佳培养基组成为蔗糖4%,可溶性淀粉0.2%,酵母菌浸粉4%,蛋白胨1%,NaC1 0.5%,pH7.0时辅酶Q10量最大为48.54mg/L,其中蔗糖对发酵产辅酶Q10响显著.     

产辅酶Q10白地霉菌培养基的优化研究

以白地霉菌(Geotrichum candidum)为出发菌株,通过培养基的优化来提高辅酶Q10产量.研究碳源、混合碳源配比、氮源、混合氮源配比、无机盐、促进剂等因素对菌体干重及辅酶Q10产量的影响.确定菌种最佳培养时间为48 h,最佳培养基组成为葡萄糖32g/L、果糖8g/L、酵母浸粉4.5g/L、蛋白胨1.5g/L、Fe2+浓度23mg/L、50mL发酵培养基中胡萝卜汁添加量37mL,辅酶Q10产量达59.62mg/L,比培养基优化前提高了25%.     

响应曲面法优化大肠菌群初发酵培养基

在标准LST培养基基础上,通过单因素实验、Box-Behnken响应曲面法优化大肠菌群初发酵培养基,探讨了乳糖、胰蛋白胨和酵母粉各因素对大肠菌群菌落总数的影响。确定适宜的培养基组成为乳糖0.5g/100mL,胰蛋白胨1.64g/100mL,酵母粉0.29g/100mL。在此条件下,大肠菌群菌落总数为1.025×107cfu/mL,经验证实际值为1.033×107cfu/mL,与理论值无明显差异。      

响应曲面优化柠檬酸淀粉清料发酵培养基

运用响应面法对淀粉清料发酵生产柠檬酸的培养基进行了优化。根据单因素实验结果,利用Plackett-Burman设计对相关因素进行评估并筛选出具有显著效应的3个因素:玉米浆、尿素、p H。用最陡爬坡实验逼近以上3个因子的最大响应区域后,采用Box-Behnken设计以及响应面分析法,确定其最佳培养基:玉米浆5.15g/L、尿素1.83g/L、初始p H=4.15、磷酸氢二钾0.4g/L、硫酸镁0.2g/L。在优化培养基条件下,淀粉清料发酵柠檬酸产量为147.52g/L,比优化前提高了约12.19%,与玉米粉带渣发酵相比,柠檬酸平均产量和转化率都提高了约10%,发酵残糖降低了约88%。      

响应曲面优化柠檬酸淀粉清料发酵培养基

运用响应面法对淀粉清料发酵生产柠檬酸的培养基进行了优化。根据单因素实验结果,利用Plackett-Burman设计对相关因素进行评估并筛选出具有显著效应的3个因素:玉米浆、尿素、p H。用最陡爬坡实验逼近以上3个因子的最大响应区域后,采用Box-Behnken设计以及响应面分析法,确定其最佳培养基:玉米浆5.15g/L、尿素1.83g/L、初始p H=4.15、磷酸氢二钾0.4g/L、硫酸镁0.2g/L。在优化培养基条件下,淀粉清料发酵柠檬酸产量为147.52g/L,比优化前提高了约12.19%,与玉米粉带渣发酵相比,柠檬酸平均产量和转化率都提高了约10%,发酵残糖降低了约88%。     

超声波法辅助提取花生中辅酶Q10的工艺优化

以花生为原料,利用超声波细胞破碎法正交试验设计优化提取其中的辅酶Q10。结果表明,超声功率为影响提取效果的极显著因素,其次是超声总时间和单次提取/间歇时间,水添加量影响最小。20g干燥后的粉碎花生中辅酶Q10最佳提取工艺条件为超声总时间45min、超声功率300W、单次工作/间歇时间7.5s/5.0s、水添加量400mL,在该工艺条件下辅酶Q10的最大提取量为461μg/g。     

采用响应曲面法优化红曲霉发酵培养基组分

为了提高红曲红色素的产量,采用响应曲面分析法对红曲霉1001发酵培养基进行了优化。通过单因素实验,确立了发酵培养基的基本组分:大米粉、葡萄糖、黄豆粉、KH2PO4、NaNO3、MgSO4、ZnSO4、玉米浆。Plackett-Burman实验确定了影响红曲红色素产量的关键因素为黄豆粉、KH2PO4、NaNO3。接着进行最陡爬坡实验逼近3个关键因素的最大响应区域。在此基础上,采用Box-Benhnken Design实验设计法对发酵培养基组分进行优化,得出最佳配方为KH2PO41.52g/L,NaNO30.51g/L,黄豆粉35.00g/L,红曲红色素色价为437.73U/mL,比优化前提高了1倍。      

双重抗性筛选辅酶Q10高产菌株

以米曲霉（Aspergillus oryzae）Asp11为出发菌株,利用紫外线诱变处理,以制霉菌素和维生素K₃双抗性为筛选标记,获得制霉菌素抗性突变株Asp11-N006和制霉菌素及维生素K₃双重抗性突变株Asp11-N006-V01,其合成辅酶Q₁₀的能力较出发菌株显著提高。Asp11-N006和Asp11-N006-V01的辅酶Q₁₀产量分别为28.27mg/L和38.46mg/L,较出发菌株分别提高了0.34倍和0.82倍,且遗传性状稳定。     

酸菜中荚膜酵母产辅酶Q10前体物质添加优化培养条件的研究

选用酸菜中的荚膜酵母为出发菌株,通过培养基的优化来提高辅酶Q10产量。研究不同的碳源、氮源、前体物质添加对辅酶Q10产量的影响。确定了菌种最佳培养时间为48h,最佳培养基组成为蔗糖4%、酵母浸粉4%、NaCl0.5%,pH7.0,辅酶Q10产量最大,为46.32mg/L。当添加对羟基苯甲酸浓度为1.2mg/L时,辅酶Q10含量达到最大,为49.58mg/L,比不添加时含量增加了7%。      

发酵条件对豌豆根瘤菌细胞生长和辅酶Q10合成的影响

以豌豆根瘤菌(Rhizobium leguminosarum)1.172 3为研究对象,对影响细胞生长和辅酶Q10合成的培养条件温度、pH值、接种量、装液量、收集时间等进行了研究.结果表明菌株的最适生长条件为pH值5.0,温度30 ℃,接种量体积分数2%,装液量25 mL,培养时间24 h,辅酶Q10的合成量最高.     

响应面法优化茯苓多糖发酵培养基

以茯苓菌种为研究对象,采用响应面法对其产茯苓粗多糖的发酵培养基组分进行优化。 在单因素优化的基础上,利用Plackett- Burman（PB）试验设计筛选出影响茯苓粗多糖产量的3个显著性因素：葡萄糖、酵母粉、硫酸镁。 利用响应面分析法（RSM）优化,得到 最佳培养基组分为：葡萄糖47.1 g/L、酵母粉20.5 g/L、硫酸镁1.8 g/L、蛋白胨30 g/L、硝酸钠5 g/L、磷酸二氢钾1.0 g/L、VB1 1 g/L、无水氯 化钙0.1 g/L。 在此优化条件下,茯苓粗多糖产量为138 mg/100 mL,是优化前的1.3倍。     

响应面法优化纳豆激酶发酵培养基

纳豆激酶具有良好的溶解血栓的功效,由于纳豆激酶目前的发酵水平不高,限制了其应用。该研究以纳豆激酶活力为响应值,在单因素试验基础上,采用Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和响应面法对纳豆激酶培养基配方进行了优化。结果表明,通过Plackett-Burman试验筛选出豆粕粉、无水氯化钙、甘油为影响纳豆激酶活力的主要因素。最后运用响应面分析确定纳豆激酶最优发酵培养基为：甘油43 g/L、豆粕粉24 g/L、无水氯化钙0.14 g/L、七水硫酸镁0.80 g/L、十二水磷酸氢二钠3.00 g/L、无水磷酸二氢钾1.00 g/L、L-甲硫氨酸0.20 g/L,此条件下纳豆激酶活力最高为（4 281±103）FU/mL,是优化前的1.97倍。     

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%。     

基于响应面法的鲁氏酵母发酵培养基优化

鲁氏酵母（Zygosaccharomyces rouxii ）是酱油及酱类生产中风味形成的重要微生物之一。为了获得大量菌体,采用响应面法（RSM）对鲁氏酵母CCTCC M 2013310培养基进行了优化,Plackett-Burman（PB）设计对培养基中相关影响因素的效应进行评价,结果表明,葡萄糖、玉米浆和磷酸二氢钾对生物量影响显著。由中心组合及响应面分析优化确定优化培养基为葡萄糖12.03%,玉米浆2.24%,酵母粉1%,磷酸二氢钾0.26%,甘油3%,VB1 0.001%。优化培养基的生物量为28.28 g/L,比未优化前提高了4.5倍。     

应用响应面法优化叶黄素降解发酵培养基

利用响应面分析法对Pantoea dispersa（Y08）菌降解叶黄素产香的培养基进行了优化。采用Box-Behnken实验设计,选定KH2PO4、蔗糖和混合氮源（酵母膏∶天门冬酰胺=2∶1）3个关键因子为响应因子,以叶黄素降解率为响应值建立多元二次回归方程,在分析各个因素的显著性和交互作用后,确定了Pantoea dispersa菌降解叶黄素的最优培养基为:蔗糖0.97%,混合氮源（酵母膏∶天门冬酰胺=2∶1）1.38%,KH2PO40.15%,叶黄素降解率为80.03%,与理论预测值基本吻合,比优化前提高140.67%。      

响应面法优化枯草芽孢杆菌3-羟基丁酮发酵培养基

采用响应面法对枯草芽孢杆菌TH-55 3-羟基丁酮发酵培养基进行了优化,确定了葡萄糖、酵母浸膏和玉米浆是影响菌株3-羟基丁酮发酵产率的主要因素.优化获得的发酵培养基组成:葡萄糖102g/L,酵母浸提物6.8g/L,玉米浆26.5g/L,硫酸铵5g/L,硫酸锰0.05g/L,硫酸镁0.6g/L,磷酸二氢钾0.5g/L.在此条件下,菌株摇瓶发酵3-羟基丁酮平均产率达到46.25g/L,较优化前的菌株产率35.21g/L相比提高了31％.10L发酵罐发酵试验,发酵周期72h,3-羟基丁酮发酵产率达到47.85g/L.     

响应面法优化可得然胶发酵培养基

可得然胶是细菌在氮源限制条件下生成的水不溶性胞外多糖。发酵培养基的各组分配比对可得然胶的产量有极大的影响。因此,优化发酵培养基对提高可得然胶产量有重要意义。本文采用响应面分析法对可得然胶的发酵培养基进行优化设计。通过Plackett-Burman实验进行重要因素筛选,得出影响可得然胶产量的主要因素为:蔗糖、（NH4）2HPO4、MgSO4和玉米浆。利用最陡爬坡实验逼近响应区域,应用Box-Behnken实验设计和响应面法分析优化得到最佳的发酵培养基为:蔗糖61g/L、MgSO41g/L、玉米浆2.5mL/L、（NH4）2HPO42.4g/L、KH2PO41.4g/L、CaCO31.4g/L。发酵结果（47.73g/L）与优化之前（35.2g/L）的可得然胶产量进行比较,优化后的产量提高了35.6%。      

响应面法优化酿酒酵母工程菌产甜蛋白monellin发酵培养基

对酿酒酵母工程菌WHF9/monellin在液体培养基中产甜蛋白monellin的条件进行了优化.采用单因子试验筛选出细胞生长培养基的最适碳源为蔗糖,氮源为玉米浆干粉,且应添加微量元素溶液.在此基础上,利用Plackett-Burman试验设计筛选出影响菌体生物量的3个显著因素:蔗糖、玉米浆干粉、微量元素溶液.用最陡爬坡路径逼近最大响应区域后,利用Box-Behnken设计和响应面分析法对显著因素进行优化,得出蔗糖、玉米浆干粉、微量元素溶液的最佳浓度分别为102.2g/L,33.9g/L,4.5mL/L.菌株在优化后的生长培养基中的生物量比在YPD培养基中提高了81.38％.在诱导剂半乳糖最适浓度102.2g/L条件下,菌株在优化后的培养基中monellin的表达量达到226.7mg/L,比在YPG中表达的monellin提高了4.2倍,且表达的monellin具有生物活性.