枯草芽孢杆菌发酵生产γ-聚谷氨酸的动力学研究

对枯草芽孢杆菌合成γ-聚谷氨酸的发酵动力学特性进行了研究,通过Logistic方程,提出了发酵过程中菌体生长、γ-聚谷氨酸合成、基质消耗的动力学模型.应用MATLAB数值应用软件对实验数据进行处理,得到了枯草芽孢杆菌分批发酵合成γ-聚谷氨酸的动力学模型参数.对实验数据与模型进行比较,结果表明模型与实验数据能较好地拟合,基本上反映了枯草芽孢杆菌分批发酵过程的动力学特征.     

利用响应面法优化枯草芽孢杆菌产尿苷发酵培养基

采用响应面法对枯草芽孢杆菌产尿苷发酵培养基进行优化,以期提高尿苷的产量。首先利用PlackettBurman实验设计筛选出影响尿苷产量的3个显著因素:酵母粉,谷氨酸钠,豆粕水解液;在此基础上利用最陡爬坡实验逼近响应值的最佳区域;最后通过中心复合实验和响应面分析确定了影响产苷主要因素的最佳浓度,分别为酵母粉25.6 g/L,谷氨酸钠25.2 g/L,豆粕水解液40.9 m L/L,此时尿苷产量的预测值为13.76 g/L。通过模型的验证实验发现,尿苷的实际产量为13.52 g/L,与模型预测值非常接近,并且比初始培养基提高了164.1%。     

金属离子对枯草芽孢杆菌发酵产γ-聚谷氨酸的影响

聚谷氨酸(γ-PGA)发酵黏度大、产能小,直接影响γ-PGA的推广应用。为提高γ-PGA的发酵产量,旨在探究金属离子对枯草芽孢杆菌发酵产γ-PGA的影响,以自行选育的枯草芽孢杆菌FRD215为出发菌株,采用单因素试验和正交试验,探讨6种金属离子对枯草芽孢杆菌发酵产γ-PGA的影响。摇瓶试验结果表明,钙、锰、铁离子可促进枯草芽孢杆菌产γ-PGA,钠、铜、锌离子对枯草芽孢杆菌产γ-PGA无明显影响。在发酵培养基中同时添加0.8g/L CaCl₂、0.02 g/L FeCl₃·7H₂O和0.1 g/L MnSO₄·H₂O,γ-PGA产量达53.34 g/L,比优化前至少提高40.0%以上。试验结果对枯草芽孢杆菌FRD215大规模生产和应用具有指导意义。     

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.     

响应面法优化枯草芽孢杆菌产蛋白酶的发酵条件

在单因素试验的基础上,应用响应面分析法对影响枯草芽孢杆菌产蛋白酶的因素进行分析,得到了最佳发酵条件为温度40℃、pH8.04、接种量8.3%、发酵时间56h,此条件下的蛋白酶酶活为247.8U/ml,比单因素试验的最高酶活228.3U/ml提高了8.54%。     

枯草芽孢杆菌发酵生产γ-聚谷氨酸的动力学研究

对枯草芽孢杆菌合成γ-聚谷氨酸的发酵动力学特性进行了研究,通过Logistic方程,提出了发酵过程中菌体生长、γ-聚谷氨酸合成、基质消耗的动力学模型。应用MATLAB数值应用软件对实验数据进行处理,得到了枯草芽孢杆菌分批发酵合成γ-聚谷氨酸的动力学模型参数。对实验数据与模型进行比较,结果表明模型与实验数据能较好地拟合,基本上反映了枯草芽孢杆菌分批发酵过程的动力学特征。     

暹罗芽孢杆菌LW-1产γ-聚谷氨酸发酵培养基的优化

为提高暹罗芽孢杆菌LW-1（Bacillus Siamese LW-1）的γ-聚谷氨酸（γ-PGA）产量,基于单因素实验的结果,利用Plackett-Burman以及最陡爬坡实验确定响应面的最佳区域,设计一个三因素三水平的Box-Behnken实验来得到暹罗芽孢杆菌LW-1的最适培养基配方。结果表明,暹罗芽孢杆菌LW-1的最佳培养基配方为:谷氨酸钠86.71 g/L,柠檬酸钠17.94 g/L,MgSO₄·7H₂O 2.11 g/L,甘油25 g/L,KH₂PO₄ 1.4 g/L,(NH₄)₂SO₄ 14 g/L,MnSO₄ 0.075 g/L,CaCl₂ 0.1 g/L,FeCl₃·6H₂O 0.04 g/L,在该培养基中γ-PGA产量达到44.78 g/L,与理论预测的最大值45.91 g/L非常接近,比未优化时（23.26 g/L）的γ-PGA产量提高了1.93倍。     

满意度函数-响应面法优化枯草芽孢杆菌发酵工艺

以枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）为研究对象,优化其液态发酵工艺条件。在单因素试验基础上,运用Plackett-Burman（PB）试验方法,选择对试验结果有显著影响的因素,并结合满意度函数分析与响应面法,建立发酵工艺参数影响因素的二次回归方程模型。结果表明,得到总体满意度值93.95%,最佳发酵工艺条件为初始pH值为7.4,装液量75 mL/250 mL,接种量5.5 mL/100 mL,发酵温度37 ℃,转速250 r/min,发酵时间25 h。在此最佳发酵工艺条件下,发酵液中活菌量对数值为8.03±0.6,抑菌圈直径为（28.2±1.3） mm,分别较优化前提高了1.32倍、1.73倍。满意度函数-响应面法是优化枯草芽孢杆菌发酵工艺参数的有效方法。     

Plackett-Burman试验联用响应面法优化枯草芽孢杆菌产α-淀粉酶培养基营养成分

以枯草芽孢杆菌发酵液产α-淀粉酶为对象,考察发酵液营养组成成分条件.在发酵培养基组成单因素试验的基础上,结合Plackett-Burman筛选试验、营养组分最低添加量、最陡爬坡试验和响应面Box-Benhnken试验方法,选择出对试验结果具有显著影响的因素,建立各显著性因素的二次回归方程模型,根据试验实际情况,得到最佳...     

解淀粉芽孢杆菌fmbj37产γ-聚谷氨酸发酵培养基的优化

为了提高解淀粉芽孢杆菌fmbj37产γ-聚谷氨酸的产量,采用响应面法优化其发酵培养基成分。首先用Plackett-Burman(PB)设计对培养基中9个组分的重要性进行评价,筛选出3个关键影响因素:蔗糖、谷氨酸钠和磷酸氢二钾。然后进行最陡爬坡实验确定最佳响应面区域,最后通过响应面分析得到蔗糖、谷氨酸钠和磷酸氢二钾的最佳浓度。结果表明,经优化得到的最佳培养基成分为:蔗糖115 g/L、谷氨酸钠59.35 g/L、磷酸氢二钾2.85 g/L、蛋白胨10 g/L、硫酸镁1.5 g/L、氯化钾1 g/L、硫酸亚铁0.0006 g/L、硫酸锰0.025 g/L、硫酸铜0.00064 g/L,在该培养基中γ-聚谷氨酸的产量达到(41.2±0.51)g/L,比优化前的5.2 g/L提高了6.9倍。     

响应面法优化枯草芽孢杆菌S0507产四甲基吡嗪的培养条件

通过响应面分析法对枯草芽孢杆菌S0507产四甲基吡嗪（tetramethylpyrazine,TTMP）培养工艺进行优化。经单因素试验后,以Box-Behnken法设计考察培养时间、培养温度、水分含量3 个因素对TTMP产量的交互影响,用Design-Expert v8.0.1.6软件对BBD试验数据进行分析处理。通过响应面试验得到的最佳培养条件为：低温培养时间33.84 h、培养温度41.75 ℃、水分含量59.63%,TTMP产量为332.70 mg/kg,理论值（335.49 mg/kg）与实验值的相对偏差为0.84%,证明应用响应曲面法优化枯草芽孢杆菌S0507产TTMP的培养条件是可行的。     

响应面法优化芽孢杆菌发酵生产植酸酶

对实验室自行分离得到的芽孢杆菌ZJ0702发酵生产植酸酶的条件进行优化,以提高植酸酶的产量。利用2-level Factorial试验筛选出对产酶显著影响的3个因素,通过最陡爬坡试验确定中心点,再采用Central Composite设计对重要因子进行优化。结果发现麸皮、蛋白胨和KH2PO4的添加量是影响植酸酶产量的显著因素,经优化后的培养基组分为3.7%麸皮,2.27%蛋白胨,0.5%硝酸铵0,.008 63%无机磷0,.2%CaCl2,0.05%KCl,0.03%MgSO4,0.003%FeSO4,0.003%MnSO4,0.03%NaCl;培养条件为:34℃,接种量7%,pH7.0,摇瓶装液量75 mL/250 mL,在上述条件下该芽孢杆菌84 h产酶达到最高值13 625.8 U/mL,与优化前菌株产酶活力相比,酶活提高了19.6%。     

响应面法优化纳豆激酶液体发酵

用响应面法对Bacillussubtilis液体发酵生产纳豆激酶的培养条件进行了优化。首先用Plackett Burman方法对相关影响因素的效应进行评价并筛选出了有显著正效应的胰蛋白胨和有显著负效应的种龄、发酵温度和Na2 HPO4浓度等 4个因素 ,其他因素对纳豆激酶产量无显著影响。第 2步用最陡爬坡路径逼近最大产酶区域。最后由中心组合实验及响应面分析确定了主要影响因素的最佳条件。在优化培养条件下 ,液体发酵液中纳豆激酶浓度从10 0 5 73IU/mL提高到 13 14 48IU/mL。     

枯草芽孢杆菌产蛋白酶发酵培养基的优化

在摇瓶发酵条件下,利用响应面法优化枯草芽孢杆菌BS3菌株产蛋白酶的培养基,在单因素实验的基础上,采用Plackett-Burman实验设计(PB)对影响枯草芽孢杆菌BS3产蛋白酶的培养基组分进行了筛选,确定主要影响因子为玉米浆、氯化铵和玉米淀粉.然后通过最陡爬坡实验、中心组合实验设计和响应面分析法,确定了主要的影响因子及其浓度.优化后的培养基组成为:玉米淀粉1.586g/100g,玉米浆3.170/100g,氯化铵1.998/100g,其他组分维持低添加量,在此培养基条件下,活菌数为12.640×109cfu/g,蛋白酶活为162.309U/g.     

产弹性蛋白酶枯草芽孢杆菌发酵条件研究

筛选确定了枯草芽孢杆菌BEM01产弹性蛋白酶培养基的碳源和氮源分别是葡萄糖和干酪素,吐温-80能刺激菌株生长和产酶。采用三因素三水平L9(33)正交试验优化了液体培养基葡萄糖、干酪素和吐温-80的浓度。结果表明,优化后的产酶培养基为:葡萄糖2%,干酪素2%,吐温0.01%,KH2PO40.2%,MgSO40.01%。优化后的发酵条件:发酵液初始pH为7.5,装样20 mL/300 mL三角瓶,按3%接种种子液,接种龄24 h,37℃180 r/min振荡培养36 h,菌株产弹性蛋白酶峰值为59 U/mL,较优化前酶活提高了31%。     

枯草芽孢杆菌BSD-2产抗菌肽发酵培养基的优化

为了提高枯草芽孢杆菌BSD-2抗菌肽的产量,应用响应面法对发酵培养基进行优化。采用Plackett-Burman设计对培养基中相关影响因素的效应进行评价,筛选出3个重要因素依次为蛋白胨、淀粉和豆饼粉;然后进行最陡爬坡试验逼近最佳响应面区域;最后通过Box-Behnken设计及响应面分析法确定最佳培养基配方为：蛋白胨14.29g/L、淀粉14.07g/L、豆饼粉6.49g/L、CaCO3 2.0g/L、MgSO4 1.0g/L。拟合实验模型结果显示,发酵液抗菌肽的产量增加为原来的1.77倍。     

响应面法优化曲酸发酵培养基研究

以从湖南冰糖橙皮上筛选获得的优良产曲酸菌种米曲霉为研究对象,通过Box-Behnken试验设计及回归分析,得到最佳培养基配方,即:可溶性淀粉8.3 g/L,蛋白胨5.0 g/L,MgSO4·7H2O 0.5 g/L,KH2PO4 1.0 g/L,KCl0.5 g/L,FeSO4 0.01 g/L,初始pH 6.1.此时曲酸产量达到最大值99.89 g/L.采用该试验方法大大提高了曲酸的产量.     

微生物发酵生产水苏糖培养基的优化

通过Plackett-Burman设计和响应面分析对微生物发酵提纯水苏糖的培养基进行了优化。通过Plackett-Burman设计从6个因素中筛选出了有显著影响的酵母浸膏、酪蛋白胨和硝酸钠3个因素;通过最陡爬坡和Box-bohnken设计进一步优化,并利用Minitab软件进行回归分析,得到以上3个因素的适宜浓度分别为(g/L):酵母膏13.8、酪蛋白胨8.2、硝酸钠4.8。采用优化的培养基下,水苏糖纯度由85%提高到91%。