里氏木霉Rut-C30产纤维素酶培养基优化及其酶解特性

以廉价的工业纤维素诱导里氏木霉Rut-C30产纤维素酶,并对液体深层发酵培养基进行优化,采用响应面中心组合设计,以滤纸酶活为响应值,考察工业纤维素、麦麸、大豆粉浓度对纤维素酶活的影响. 结果表明,优化后的培养基组成为：工业纤维素35.62 g/L、麦麸19.37 g/L、大豆粉38.49 g/L,该条件下滤纸酶活达9.13 IU/mL,比优化前提高了72.26%,葡萄糖苷酶酶活提高了80.39%. 在121℃下用2% NaOH对玉米秸秆预处理45 min,物料中纤维素含量达64.94%,用该粗酶液酶解后酶解得率为94.68%.     

以里氏木霉制备纤维素酶的研究

以里氏木酶（Trichoderma reesei Rut C-30)为产酶菌株,采用不同纤维底物（麸皮,玉米皮及玉米秸杆）制备纤维素酶,研究其酶解效果及酶系构成。研究表明,玉米秸杆底物最佳,滤纸酶活达到1．87IU/mL,产酶收获期为112h,麸皮底的收获期最短,达48h但滤纸酶活最低,达0．76IU/mL,产酶时间长短将影响酶系构成,时间长酶系结构合理,滤纸酶活高。     

里氏木霉LW1产纤维素酶的酶学性质

研究了里氏木霉LW1所产纤维素酶的主要酶学性质。结果表明,该纤维素酶的最适温度为50℃,最适pH值为4.8;在30～50℃,pH 4.0～6.0范围内有较高的稳定性;90℃处理15 min,酶粉的CMC酶活和FPA酶活保存率分别为38.66%和52.68%;Ca2+、K+、Na+、Mg2+离子对酶活有激活作用,Mn2+、Zn2+、Cu2+离子有抑制作用。     

麸皮对里氏木霉Rut C-30产纤维素酶的促进作用

本研究尝试通过里氏木霉RutC-30添加适量的麸皮以及利用实验设计软件Design-Expert寻找适宜的麸皮与微晶纤维素的配比来研究麸皮对里氏木霉RutC-30产纤维素酶的影响。结果表明,适当的麸皮添加量能够促进纤维素酶的生产：通过二元二次正交旋转组合设计,确定了微晶纤维素添加量和麸皮添加量分别为12．23和23．50g/L的优化产酶条件：此奈件下,在250mL摇瓶中滤纸酶活达到6．383FPIU／mL,得率系数为521．913FPIU／g;在7．5L发酵罐中,滤纸酶活为6．807FPIU／mL,得率系数为556．582FPIU／g。相比于优化前,优化后摇瓶实验和发酵罐实验中滤纸酶活分别提高了14．247％和17．403％,而纤维素酶的得率系数却分别降低了6．584％和4．005％。分别以酸解杨木残渣和蒸汽爆破杨木浆替代微晶纤维素作为碳源,最终获得最高滤纸酶活1．953FPIU／mL和1．745FPIU／mL。     

麸皮对里氏木霉Rut C-30产 纤维素酶的促进作用

本研究尝试通过里氏木霉Rut C-30添加适量的麸皮以及利用实验设计软件Design-Expert寻找适宜的麸皮与微晶纤维素的配比来研究麸皮对里氏木霉Rut C-30产纤维素酶的影响.结果表明,适当的麸皮添加量能够促进纤维素酶的生产;通过二元二次正交旋转组合设计,确定了微晶纤维素添加量和麸皮添加量分别为12.23和23.50 g/L的优化产酶条件.此条件下,在250 mL摇瓶中滤纸酶活达到6.383 FPIU/mL,得率系数为521.913 FPIU/g;在.5 L发酵罐中,滤纸酶活为6.80 FPIU/mL,得率系数为556.582 FPIU/g.相比于优化前,优化后摇瓶实验和发酵罐实验中滤纸酶活分别提高了14.24%和1.403%.而纤维素酶的得率系数却分别降低了6.584%和4.005%.分别以酸解杨木残渣和蒸汽爆破杨木浆替代微晶纤维素作为碳源,最终获得最高滤纸酶活1.953 FPIU/mL和1.45 FPIU/mL.     

两级超滤部分纯化里氏木霉纤维素酶

研究了里氏木霉纤维素酶超滤过程中pH值的影响,结果显示适宜的pH为7.0。在pH 7.0的条件下,依次用PVDF100超滤膜和PS30超滤膜对纤维素酶粗酶液进行恒体积洗滤方式超滤,以洗出其中的杂蛋白,纯化之后的里氏木霉纤维素酶系中内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶分别被纯化了2.1、1.78和1.49倍,而且维持了里氏木霉纤维素酶系构成的稳定性。此时,相应酶组分的回收率分别为75.9%、81.8%和54.0%。     

响应面法优化醋酸菌的发酵产酸培养基

参考相关文献,选择10种醋酸菌发酵培养基成分,依次利用Plackett-Burman实验、最陡爬坡实验和Box-Behnken实验进行培养基成分优化,证实乙醇、葡萄糖和谷氨酸钠对醋酸产量影响显著.通过回归拟合方程(R2=97.68%),预测当培养基成分配比为乙醇9.8%、葡萄糖2.7%、谷氨酸钠0.4%、酵母粉1%、乙...     

应用里氏木霉发酵制备纤维素酶固体曲的研究

应用本实验室筛选得到的纤维素酶高产菌株里氏木霉（Trichoderma reesei）150-1-1发酵制备纤维素酶固体曲,通过优化固态发酵培养基组成及发酵条件,制备得到纤维素酶活力较高的固体曲及粗酶液。实验结果表明,在原料量为10 g,麸皮与秸杆粉质量比为4：1,料液比为1：2.5,发酵时间为120 h,发酵温度为31℃,发酵起始pH值为5.5的条件下,应用里氏木霉150-1-1发酵得到的纤维素酶固体曲酶活力达到423.6 U/g。     

碳源对固定化里氏木霉合成纤维素酶的影响

本文研究了固定化里氏木霉（TrichodermareeseiRutC30）在不同碳源条件下合成纤维素酶的时间进程及酶系组成特征。试验结果表明，碳源的性质对纤维素酶复合体系的组成有明显影响。在以纸浆为碳源制备的酶液中C_1／FPA和C_x／FPA的比值较大，分别为39．32和107．41，而CB／FPA的比值较小（0．08）；在以淀粉水解液为碳源所制备的纤维素酶液中C_1／FPA和C_x／FPA的比值较小，分别为28.54和66．44，但CB／FPA的比值明显较大（0．14）。当采用复合碳源（淀粉水解液和纸浆）时，发酵液中C_1、C_x：和纤维二糖酶的三种组分的活力均可达到较高水平，C_1／FPA和C_x／FPA分别可达36．2和95．10，与单独采用可溶性碳源时相比有了明显提高，CB／FPA也可达到0．12，与碳源为纸浆时相比提高了50％。本研究结果在走向调节纤维素酶复合体系的构成，对进一步提高酶制剂的实际应用效能方面将具有重要的参考价值。     

培养基成分对里氏木霉合成木聚糖酶的影响

以里氏木霉(Trichoderma reesei)Rut C-30为产酶菌,研究了碳源、氮源和碳氮比对木聚糖酶合成的影响.结果表明粗木聚糖和亚硫酸盐纸浆混合作为碳源有利于木聚糖酶的合成,碳源中随着亚硫酸盐纸浆含量的增多,合成的木聚糖酶活先上升后下降,当碳源为粗木聚糖(5g/L)与亚硫酸盐纸浆(2g/L)的混合物时,木聚糖酶活最高,与单独用7g/L的粗木聚糖为碳源相比,木聚糖酶活提高了56.66%.混合氮源的产酶效果比单一氮源的产酶效果好,其中尿素、蛋白胨和酵母浸膏按一定的比例混合作为氮源产酶效果最好,木聚糖酶活达138.56 IU/mL,单一氮源中有机氮源产酶效果比无机氮源稍好.随着碳氮比的增加,木聚糖酶活值先上升后下降,以粗木聚糖为碳源,里氏木霉合成木聚糖酶的较适碳氮比为7.2左右.     

间歇出酶/出菌丝的培养方式对里氏木霉产纤维素酶的影响

以微晶纤维素和淀粉水解液作为碳源生产纤维素酶,在里氏木霉Rut C30分批补料生产纤维素酶的过程中通过间歇取出部分酶的培养方式保护纤维素酶。实验结果显示：采用间歇出酶培养方式,在分批补料3 d后,每1、2或者3天取出部分酶液。当平均每天取出15%的酶液,酶活显著增加,总纤维素酶酶活较单纯分批补料提高26.5%~32.6%,而总β-葡萄糖苷酶酶活提高超过46%;采用间歇出酶出菌丝培养方式,当每天取出15%的酶液时,纤维素酶产量比分批补料增长35.4%,去除和酶液等量的菌丝,酶活和分批补料相比增长32.5%,而且这两种培养方式所生产的纤维素酶的酶解效率高达82%,远超商品酶Celluclast（62.03%）。     

超滤分离里氏木霉木聚糖酶的研究

研究了进料速度、操作压力、木聚糖酶活大小对内切-β-木聚糖酶和β-木糖苷酶超滤分离的影响。结果表明,用超滤的方法可以将内切-β-木聚糖酶和β-木糖苷酶很好地分离,内切-β-木聚糖酶活的收率随着进料速度的提高而增加,当进料速度从 300mL/min 提高到 450 mL/min 时,内切-β-木聚糖酶活的收率从 79.21%提高到 91.35%;内切-β-木聚糖酶活的收率随着操作压力的提高而降低,当操作压力从 4 kPa 提高到15 kPa 时,内切-β-木聚糖酶活的收率从 89.91%下降到 66.48%,而且操作压力越大越容易阻塞超滤膜;内切-β-木聚糖酶活的收率随着酶活的降低而增加,当总木聚糖酶活一定时,木聚糖酶活从 45.18 IU/mL 下降到 22.59 IU/mL 时,内切-β-木聚糖酶活的收率从 82.63%提高到 89.91%,木聚糖酶活较低时,酶液的体积增大,超滤时间过长,也会导致内切-β-木聚糖酶活收率降低。因此,在木聚糖酶活较低的情况下(酶活为22.59 IU/mL),温度为 25℃时,内切-β-木聚糖酶和β-木糖苷酶的适宜的分离条件为:压力为 4 kPa,进料速度为 450 mL/min,内切-β-木聚糖酶活的收率为 91.35%。     

响应面法优化产类胡萝卜素红酵母液体发酵培养基的研究

采用响应面法对类胡萝卜素产生菌红酵母(Rhodotorula ap.D)的液体发酵培养基进行了优化.用PlackettBurman方法研究了酵母膏、硫酸铵和蔗糖等20个营养因素对类胡萝卜素产量的影响,结果表明,主要影响因素为酵母膏、硫酸铵和蔗糖(P＜0.05).通过中心组合实验及响应面分析优化了这三个因素,得到优化发酵培养基组成(g·L-1)为:酵母膏4.173,(NH4)2SO413.594,蔗糖60.533,MgSO10.3,K2HPO4 0.10,核黄素0.004.在此务件下红酵母产类胡萝卜素的最大产量为15.291mg·L-1,较原始培养基提高了58.65%.本实验得到了产类胡萝卜素红酵母液体发酵培养基的一个非常合适的模型.     

响应面分析优化霉酚酸发酵培养基

借助Design Expert 7.0软件,对霉酚酸发酵培养基的主要成分进行优化研究。首先采用全因子设计找出玉米浆和蔗糖为影响霉酚酸产量的主要因素,通过最陡爬坡法逼近最大响应区域,再利用中心组合设计及响应面分析法进行回归分析,求得两因素的最优水平：玉米浆98 g/L,蔗糖53 g/L。经验证,发酵培养基优化后菌株产量提高了38.2%。     

响应面法和变温培养优化海洋黑曲霉产纤维素酶发酵条件

选用响应面法和变温培养相结合的方法,优化了一种海洋黑曲霉生产耐盐性纤维素酶的液体发酵条件。首先通过单因素实验初步确定碳源、氮源、温度、表面活性剂、接种量、装液量以及初始pH;随后选择Plackett-Burman(PB)设计挑选出影响滤纸酶活(FPA)的主要成分:麸皮和吐温-80(Tween-80);再通过爬坡实验,使麸皮和吐温-80浓度接近最大酶活区域;接着选择响应面分析快速有效地求得该菌株产耐盐性纤维素酶的最佳培养基配方;最后进行了变温培养实验确定适宜的稳定期培养温度。得到的优化发酵条件为:麸皮5.53%(w),玉米浆0.5%(w),磷酸二氢钾0.2%(w),Tween-80 0.197%(w),初始pH 5.0,接种量8%(mol),装液量40 m L,180 r/min,37℃培养2 d后继续28℃培养2 d。优化后的滤纸酶活为0.566 U/m L,与未优化时的酶活(0.283 U/m L)相比增加了94.5%。     

利用响应面法优化出芽短梗霉As3．933产普鲁兰多糖发酵培养基

采用响应面分析法对出芽短梗霉As3．933产普鲁兰多糖的发酵培养基进行优化。首先利用Plackett-Bur-man实验筛选出影响普鲁兰多糖产量的主要因素为酵母膏、（NH4）zSO4和K2HPO4,再利用最陡爬坡实验逼近最大响应区域,最后通过Box-Behnken实验并运用Design-Expert8．0软件优化发酵培养基。确定优化培养基组成为：蔗糖62．5g·L-1,（NH4）2S040．67g·L-1,酵母膏2．84g·L-1,K2HPO47．12g·L-1,NaCl1．25g·L-1,MgS04·7H200．25g·L-1,pH值6．5,优化后的普鲁兰多糖产量达到22．29g·L-1,较初始液体发酵培养基（17．32g·L-1）提高了28．70％。     

利用响应面分析法优化鸟苷发酵培养基

目的利用响应面分析法对鸟苷发酵培养基进行优化,提高鸟苷产量。方法采用响应面分析法对鸟苷发酵培养基的3种主要成分葡萄糖、酵母粉和豆饼水解液进行优化。用Design-Expert软件对实验数据进行多元回归分析,并建立3种因素与鸟苷产量之间的函数关系。用最终优化的配方进行3次验证试验。结果通过岭脊分析,获得培养基中3因素最佳浓度为:葡萄糖12.0%,酵母粉1.4%,豆饼水解液4.0%,发酵液鸟苷最高产量可达28.3g/L。3次验证试验所测得的鸟苷产量分别为28.14、28.32和27.86g/L,平均值为28.10g/L,与预测结果基本一致。结论利用响应面分析法可优化鸟苷发酵培养基,显著提高鸟苷的产量。     

响应面法优化恩拉霉素发酵培养基

通过Plackett-Burman实验对杀真菌链霉菌Streptomyces fungicidious ERS42-101108产恩拉霉素初始发酵培养基中的8个因素的最佳水平进行评价,表明棉籽饼粉、麸质粉和磷酸二氢钾对恩拉霉素产量影响显著。用最陡爬坡实验逼近关键因素的最大响应区域,通过中心组合实验和和响应面分析,确定了最佳发酵培养基。经上述优化,恩拉霉素发酵单位从8300 u/m L提高到10250 u/m L。     

利用重组里氏木霉高效降解秸秆的研究

秸秆还田对于减少化肥使用量、改善土壤生态环境等具有重要作用。本文采用重组里氏木霉对秸秆进行快速降解研究,结果表明,重组里氏木霉在固态发酵中对湿度(60%～75%)、温度(24～32℃)的适应范围较宽,10%氨水常温预处理可加速秸秆的降解进程。重组里氏木霉在秸秆基质中可迅速生长并分泌纤维素酶、漆酶和木聚糖酶,其中滤纸酶活力(即纤维素酶总活力)第8天开始趋于平稳,最终活力为132.26 IU?g~(-1);内切型-β-葡聚糖酶(CMC酶)、漆酶和木聚糖酶活力在第10天达到峰值,分别为1313.15、8.11和5504.10 IU?g~(-1)。接种后第10天,秸秆纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别为77.93%、55.12%和31.52%。重组里氏木霉的秸秆降解率比出发菌株及枯草芽孢杆菌分别提高了45.40%和76.37%。本文的研究结果对于进一步提高秸秆快速降解还田技术,改善生态环境具有重要意义。     

响应面法优化杆菌肽发酵培养基

采用响应面分析法对杆菌肽产生菌的发酵培养基进行优化。采用Plackett-Burman实验筛选出影响杆菌肽产量的主要因素为豆粕、Na2S2O3、生物氮素,利用最陡爬坡路径逼近响应区域,应用Box-Behnken设计和响应面分析优化得到最佳发酵培养基,发酵单位较优化前提高了36.9%。