枯草芽孢杆菌SH-1发酵条件优化及抑菌活性物质稳定性研究

为开发应用于生物防治的生物农药,应用于食品防腐的新型高效的食品防腐剂,对一株能够抑制多种食品腐败菌和植物致病菌生长的芽孢杆菌菌株进行生理生化和16S分子生物学鉴定,初步确定该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),命名为SH-1。用蜡样芽孢作为指示菌对SH-1菌株发酵条件进行优化,并研究活性物质稳定性。结果表明,SH-1菌株发酵条件在接种量2%、初始p H7.0、发酵时间为24 h、转速为180 r/min、温度37℃时抑菌活性最强,抑菌直径高达22 mm;SH-1菌株发酵液在p H(3.0~9.0)之间抑菌活性较稳定,p H9.0以上抑菌活性逐渐降低,p H达到11后活性丧失;发酵液经100℃内处理具有较高活性,121℃活性丧失;经不同时间段紫外线照射后,其发酵液抑菌活性缓慢降低并趋于稳定。     

枯草芽孢杆菌C3产抗菌物质发酵条件优化

利用筛选的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)C3研究提高产抗菌物质的发酵条件。通过测定枯草芽孢杆菌C3抗菌物质对黑曲霉孢子萌发的抑制率,设计6因素3水平正交试验得到优化的发酵条件为:种子液的菌龄12h,种子液接种量2%,发酵培养基装液量75mL/250mL,发酵培养基初始pH 7.0,发酵温度37℃,发酵时间48h。在优化发酵条件下,枯草芽孢杆菌C3产抗菌物质的抑菌活性比优化前提高了26.52%。     

枯草芽孢杆菌高产角蛋白酶发酵条件优化

为提高枯草芽孢杆菌工程菌产角蛋白酶的能力并降低发酵成本,对发酵培养基进行优化。首先利用单因素试验对培养基成分和培养条件进行了优化,然后设计Plackett-Burman试验筛选得到酵母浸膏、pH、温度3个显著因素,最后设计Box-Behnken中心组合试验并进行响应面分析。确定了优化后的发酵培养基为30 g/L蔗糖、40 g/L豆粕、5.72 g/L酵母浸膏、3 g/L Na₂HPO₄·12H₂O、1.5 g/L KH₂PO₄、0.3 g/L MgSO₄·7H₂O;优化后的培养条件为温度37.69℃,接种量体积分数5%,pH 7.68。在此条件下,摇瓶发酵24 h角蛋白酶活性达到260 480 U/mL,较优化前提高了4.26倍。在3 L发酵罐中连续发酵26 h角蛋白酶活性达到704 400 U/mL。另外,优化后的发酵培养基原料成本降低了96%。综上,通过发酵优化有效提高了枯草芽孢杆菌产角蛋白酶的能力,极大地降低了发酵成本,为角蛋白...     

枯草芽孢杆菌产中性蛋白酶发酵条件优化

对1株枯草芽孢杆菌产中性蛋白酶发酵培养基以及发酵条件进行了优化,最终确定了摇瓶最佳发酵培养基为:甘油40 g/L、豆粕粉30 g/L、麸皮10 g/L、Na2HPO44 g/L、K2HPO40.3 g/L。摇床最佳发酵条件为:温度30℃、转速250 r/min、接种量体积分数6%,在此发酵条件下,酶活达到6 082.7 U/m L,发酵强度为56 U/(m L·h)。在15 L发酵罐进行了初步验证,通过流加甘油分批发酵,在第25h酶活达到最大值,为11 871 U/m L。     

芽孢杆菌ZYCHH-01发酵条件优化及其抑菌物质的研究

采用芽孢杆菌ZYCHH-01发酵生产抑菌物质,以大肠杆菌（Escherichia coli）为指示菌株,通过牛津杯法测定其抑菌圈的大小判断其抑菌活性。通过单因素试验结合响应面法研究培养基pH值、发酵温度、接种量以及发酵时间对芽孢杆菌ZYCHH-01浓度和抑菌物质活性的影响。结果表明,最佳发酵条件为接种量3%,发酵温度36 ℃,培养基pH值7.8,发酵时间27.5 h。在此优化条件下,抑菌圈最大直径为21.12 mm。最小抑菌浓度为上清液稀释1∶64。生化试验结果表明,芽孢杆菌ZYCHH-01产抑菌物质对蛋白酶敏感,较耐储存,对有机溶剂和部分表面活性剂稳定,抑菌活性pH范围较大且具有良好的热稳定性,对食源性病菌抑菌活性良好。     

油茶粕产枯草芽孢杆菌发酵条件优化

以油茶粕为试验原料,通过摇瓶发酵优化产枯草芽孢杆菌的工艺条件。首先通过单因素试验探讨接种量、初始pH、摇瓶装液量、摇床转速、发酵温度和时间对产枯草芽孢杆菌活菌数的影响,在此基础上选择发酵温度、摇床转速、发酵时间3个主要影响因素进行Box-Behnken设计,得到了枯草芽孢杆菌发酵最优工艺条件。结果显示:500 mL摇瓶装培养基120 mL、发酵初始pH 6.8、接种9 mL菌悬液、摇床转速180r/min、发酵温度37℃、发酵时间37 h,发酵液中活菌数可达2.04×1010CFU/mL。     

枯草芽孢杆菌产凝乳酶发酵条件的优化

为进一步提高枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)液态发酵产凝乳酶(milking-clotting enzyme,MCE)的能力,采用单因素试验和响应曲面法对枯草芽孢杆菌液态发酵的产酶条件进行研究和优化。结果表明：最优发酵工艺为：葡萄糖添加量16.2g/L,在500mL 三角瓶中装53.3mL 料液,接种量为体积分数0.130%,发酵时间120.43h,预测酶活力为1097.30SU/mL,经实验验证,在该条件下发酵产凝乳酶的酶活力为(1129.05 ± 74.55)SU/mL,与模型预测值相符。     

枯草芽孢杆菌WL17产抗菌物质的发酵条件优化研究

采用Plackett-Burman设计法,对影响枯草芽孢杆菌抗菌WL17活性物质的6个因素进行筛选,分析结果表明,初始pH、装液量、碳氮比为影响抑菌圈大小的3个关键因子.运用最陡爬坡试验法逼近最佳响应面区域,在此基础上,采用响应曲面法对其3个显著因子的最佳水平范围进行研究,确定上述3个因子的最佳水平为初始pH 6.91、装液量47.59 mL/250 mL、碳氮比2.22.拟合试验模型结果显示,抗菌活性类物质抑菌圈直径的大小从未优化前的16.8mm提高到23.14 mm,抑菌圈大小增加37.7％.     

一株甲基营养型芽孢杆菌抑菌活性物质鉴定

为研究一株甲基营养型芽孢杆菌拮抗特性及其抑菌活性物质,试验采用牛津杯法和平板对峙培养法,研究甲基营养型芽孢杆菌BFWR11对真菌的生物拮抗作用,分别采用酸沉淀、正丁醇萃取、硫酸铵沉淀从发酵上清液中提取脂肽、有机酸和粗蛋白,并基于代谢组学技术对其抑菌活性代谢产物进行了分析鉴定。甲基营养型芽孢杆菌BFWR11对赤霉菌、灰霉菌、黑曲霉菌均有明显的拮抗作用,发酵液及其不同提取物也表现出一定的抑制作用。正丁醇萃取物中分离鉴定到棕榈酸、阿扎胞苷、3-羟基苯甲酸、肉豆蔻酸、水杨酸等主要抑菌相关物质,粗蛋白提取物中分离鉴定出表面活性素合成酶亚基、聚酮合成酶、鞭毛相关蛋白等抑菌蛋白相关物质。甲基营养型芽孢杆菌BFWR11繁殖活力强,对真菌有显著的抑制作用。BFWR11菌株在LB肉汤中可产生多种抑菌活性物质进行协同抑菌,在食品加工及生物防治领域具有一定的应用价值。     

枯草芽孢杆菌产α-ALDC发酵条件的优化

以枯草芽孢杆菌BS059-22为供试菌株,考察了影响发酵的接种量、发酵温度、初始pH值、摇床转速及发酵时间等因素,结果表明,接种量8%,发酵温度33℃,初始pH6.5,摇床转速220r/min,发酵时间18h为生产-α乙酰乳酸脱羧酶最适发酵条件。     

枯草芽孢杆菌产碱性果胶酶发酵条件的优化

通过单因素实验对枯草芽孢杆菌菌株发酵产碱性果胶酶的培养基组分及培养条件进行优化。利用单因素实验确定了产酶的最优培养基:30 g/L豆饼粉、35 g/L马铃薯淀粉、20 g/L果胶、2.775 g/L氯化钙、4.025 g/L硫酸锌、113.6 g/L Na 2HPO 4。同时对温度、接种量、发酵pH进行优化,得到最优发酵条件:温度35℃、接种量3%、发酵过程控制pH=7.4,在此基础上进行补料流加实验,补料配方为350 g/L葡萄糖、10 g/L果胶,补料控制总糖浓度为20 ug/mL,并调整转速和风量控制溶氧30%~40%,最终酶活达到6120 U/mL,较初始酶活1061 U/mL提高了4.77倍。     

枯草芽孢杆菌高产中性蛋白酶发酵条件的优化

通过单因素试验和正交试验对枯草芽孢杆菌10075菌株发酵产中性蛋白酶的培养基组分及培养条件进行优化,达到提高菌株中性蛋白酶产量的目的。结果表明,发酵培养基的最佳组分：添加麦芽糖8.0%、蛋白胨4.0%、MgSO4 0.08%;最适发酵条件为发酵温度37 ℃、初始pH 7.0、发酵时间42 h,酶活力由最初的98.36 U/mL 提高到353.45 U/mL。     

枯草芽孢杆菌产细菌素发酵条件的优化

通过响应面法优化枯草芽孢杆菌HJD.A32产细菌素的发酵条件,得出最优发酵条件为发酵时间30 h、摇床转速147 r/min、发酵pH 5.3、发酵温度30 ℃、接种量4%、接种菌龄24 h。在优化发酵条件下经过氧化氢酶处理的细菌素效价比优化前提高了100%,优化后发酵条件下未经过氧化氢酶处理所得细菌素的效价比优化之前提高了300%。     

枯草芽孢杆菌BSG1产蛋白酶发酵条件优化

为了进一步提高突变枯草芽孢杆菌BSG1(Bacillus subtilis BSG1)的蛋白酶分泌能力,从发酵培养基的组成及菌株的培养条件等方面,优化了枯草芽孢杆菌BSG1产蛋白酶的条件。优化出的最佳培养基(质量浓度)为:大豆粉2%,玉米粉1%,硫酸镁0.6%。最佳培养条件为:培养基起始pH7.0,摇瓶装液量150/500mL,接种量5%,摇床转速为280r/min,35℃发酵24 h。在这一条件下,枯草芽孢杆菌BSG1分泌的蛋白酶酶活达到2 469.12 U/mL,为发酵条件优化前(2 175.81 U/mL)的1.13倍。通过优化,不但提高了菌株的蛋白酶产量,更优化出了价格低廉的农产品作为碳氮源,取代了比较昂贵的生化试剂,这将会极大的降低菌株发酵生产蛋白酶的成本。     

枯草芽孢杆菌生产抗菌物质的食品级发酵培养基优化

为得到安全可靠的新型生物防腐剂,用枯草芽孢杆菌发酵食品同时提高其抗菌活性。采用单因素试验和Plackett-Burman试验设计筛选出4 个关键因子为脱脂奶粉、番茄汁、发酵时间和发酵温度;使用Box-Behnken原理设计进行响应面试验确定出最佳培养基配方和发酵条件：小麦粉16.0 g/L、脱脂奶粉20.0 g/L、黄豆粉酶解液200.0 mL/L、番茄汁40.0 mL/L、NaCl 10.0 g/L,装液量50.0 mL、发酵温度32.14 ℃、发酵时间60.0 h。拟合实验模型结果显示：优化后发酵液对荧光假单孢的抑菌圈直径较优化前提高42%,对短小芽孢杆菌的抑菌圈直径较优化前提高47%。     

枯草芽孢杆菌K-6-9发酵条件优化及放大

研究了枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）K-6-9的发酵培养基、发酵条件。本实验通过单因素实验及正交实验得到的发酵培养基为:蔗糖1.0%,胰蛋白胨0.25%,牛肉膏0.5%,MgSO40.2%,KH2PO40.3%,CaCl20.1%。对摇瓶条件下K-6-9液体发酵的温度、转速、初始pH等主要影响因子进行实验探讨,确定了最佳培养条件为:初始pH7.0,装液量50mL/250mL,接种量2%,发酵温度37℃,转速180r/min,发酵时间18h。在摇瓶实验的基础上进行了5L发酵罐通气放大培养,K-6-9菌株14h达到生长高峰期,生长周期18h,此时所获得的芽孢量为1.40×109CFU/mL。相对于初始发酵培养基的芽孢量5.5×105CFU/mL提高了2.55×103倍。      

枯草芽孢杆菌K-6-9发酵条件优化及放大

研究了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)K-6-9的发酵培养基、发酵条件。本实验通过单因素实验及正交实验得到的发酵培养基为:蔗糖1.0%,胰蛋白胨0.25%,牛肉膏0.5%,MgSO40.2%,KH2PO40.3%,CaCl20.1%。对摇瓶条件下K-6-9液体发酵的温度、转速、初始pH等主要影响因子进行实验探讨,确定了最佳培养条件为:初始pH7.0,装液量50mL/250mL,接种量2%,发酵温度37℃,转速180r/min,发酵时间18h。在摇瓶实验的基础上进行了5L发酵罐通气放大培养,K-6-9菌株14h达到生长高峰期,生长周期18h,此时所获得的芽孢量为1.40×109CFU/mL。相对于初始发酵培养基的芽孢量5.5×105CFU/mL提高了2.55×103倍。     

解淀粉芽孢杆菌HRH_(317)抑菌物质发酵条件的优化

该试验研究解淀粉芽孢杆菌HRH_(317)抑菌物质的发酵条件。首先采用单因素试验研究发酵时间、温度、初始pH、接种量及菌龄、摇床转速、装液量对发酵液抑菌活性的影响,然后采用正交设计对这7个因素进行筛选,分析极差结果确定接种菌龄、接种量、发酵时间为影响抑菌圈大小的3个关键因素,在此基础上,采用Box-Behnken设计及响应面进行分析,在发酵温度37℃、初始p H7.0、摇床转速150 r/min、装液量30 mL/100 mL条件下,确定菌株HRH317抑菌物质的最佳发酵条件为接种菌龄21 h、接种量3.8%、发酵时间25.5 h。拟合试验模型结果显示,抑菌活性物质的抑菌圈直径大小从未优化前的18.63 mm提高至22.95 mm,抑菌圈大小增加23.19%。     

枯草芽孢杆菌YA215发酵螺旋藻渣产抑菌活性的工艺

为充分利用螺旋藻渣副产物,获得较佳的抗菌活性发酵产物,该文以团队筛选的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis YA215)为发酵剂,对螺旋藻渣进行液态发酵。以发酵上清液中性蛋白酶活、多肽含量及对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)抑菌率为指标,通过单因素实验、Plackett-Burman实验和正交试验,优化发酵工艺条件。结果表明,发酵初始溶液中,螺旋藻渣添加量15 g/L、果糖添加量10 g/L、NaCl添加量10 g/L、YA215接种量75 mL/L(发酵剂菌落含量为107～108CFU/mL)、pH 7. 0,37℃摇床培养48 h(转速200 r/min),其发酵上清液中性蛋白酶活达到147. 4 U/mL,多肽含量为16. 8 mg/mL,对金黄色葡萄球菌抑菌率为64. 6%,产生的抑菌圈直径大小为15. 3 mm,且抑菌率与多肽含量正相关。螺旋藻渣可通过枯草芽孢杆菌YA215发酵获得良好抗菌性,提升其作为饲料配料的价值。     

枯草芽孢杆菌拮抗菌的筛选鉴定及其抑菌特性研究

本研究旨在从泡菜中筛选一株对枯草芽孢杆菌具有拮抗作用的产抗菌肽乳酸菌,并对抗菌肽的性质及抑菌效果进行初步研究。以Bacillus subtilis B39为指示菌,通过溶钙圈法初筛、双层琼脂扩散法复筛得到一株具有较强抑制效果的乳酸菌,对其进行形态学观察、生理生化鉴定和16S rRNA基因的系统发育分析。利用硫酸铵沉淀法和有机溶剂萃取法探究抗菌肽的最佳提纯方法,并对该抗菌肽进行紫外全波长扫描定性和一系列抑菌特性的研究。结果表明,从武汉钢花菜市场泡菜样品中筛选到一株对B. subtilis B39具有较强抑制作用的产抗菌肽乳酸菌,通过16S rDNA序列（GenBank 登陆号:MZ751041.1）结合系统发育树分析,鉴定该菌株为植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）并将其命名为L. plantarum WUH3。通过对比发现,采用有机溶剂-乙酸乙酯萃取法可获得抗菌肽的最佳提纯效果,紫外全波长扫描结果显示,该纯化物质具有显著的肽类特征吸收峰。根据L. plantarum WUH3的生长曲线及抑菌活性曲线可知,该菌在生长稳定期时可达最大抗菌肽产量。二倍稀释法测得抗菌肽对B39的MIC为16 μg/mL。通过时间杀菌曲线可知,该抗菌肽对Bacillus subtilis B39具有杀菌作用。该研究在探索可抑制枯草芽胞杆菌的生物拮抗菌方面具有一定的借鉴意义,为L. plantarum WUH3在天然防腐剂领域的开发和应用奠定了基础。