蜡状芽孢杆菌产中性蛋白酶发酵条件的优化

为提高蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)发酵产蛋白酶的能力,对发酵培养基组成及培养条件进行优化。通过单因素试验研究最适C源及其添加量、最适N源及其添加量、温度、种龄、摇床转速、装液量、pH、时间、接种量等条件对菌株产蛋白酶的影响。在此基础上,利用正交试验设计从9个影响因素中筛选3个主要影响因素,即蛋白胨添加量、温度和装液量;再利用Box-Behnken试验设计进行响应面分析,最终确定蜡状芽孢杆菌发酵产酶条件的最优条件为:蛋白胨添加量7.9g/L,温度26.7℃,装液量56.4mL。优化后,蛋白酶活力达到753.67U/mL,比初始蛋白酶活力(249.50U/mL)提高了2.02倍。     

高产中/碱性蛋白酶的枯草芽孢杆菌W1菌株的筛选及条件优化

为了筛选高产蛋白酶活性细菌,以大豆及其发酵制品为目标样品,采用酪蛋白平皿筛选到一株既可产中性蛋白酶又可产碱性蛋白酶的细菌菌株W1,经形态学及16S rDNA基因序列分析鉴定为枯草芽孢杆菌枯草亚种(Bacillus subtilis subsp. Subtilis),其产中性蛋白酶和碱性蛋白酶活力分别为28.99 U/mL和33.19 U/mL。通过单因素试验对其产蛋白酶的培养条件进行初步优化,并在此基础上以总蛋白酶活力为指标对其产蛋白酶条件进一步进行正交试验优化,最佳条件为培养基初始pH 9.0,接种量4%,培养温度35℃,培养时间48 h,此条件下中性蛋白酶活力为40.39 U/mL,碱性蛋白酶活力为52.02 U/mL,总蛋白酶活力为92.41 U/mL,优化后相应酶活力分别提高了39.3%、56.7%和48.6%,这将为枯草芽孢杆菌W1菌株蛋白酶的酶学性质研究提供帮助,同时也是对蛋白酶活性枯草芽孢杆菌资源库的丰富。     

蜡样芽孢杆菌高产新型中性蛋白酶发酵条件的优化

目的:优化蜡样芽孢杆菌发酵生产新型中性蛋白酶的培养条件。方法:采用Plackett-Burman试验设计,筛选影响蜡样芽孢杆菌高产新型中性蛋白酶酶活力的关键因子;通过Box-Behnken响应面试验设计获得新型中性蛋白酶发酵的最佳工艺条件。结果:筛选出影响蜡样芽孢杆菌高产新型中性蛋白酶的主要因子为葡萄糖、蛋白胨和pH值。获得的最优化发酵培养基组成和培养条件:葡萄糖35 g/L,蛋白40.38 g/L,氯化钠15 g/L,硫酸镁1.5 g/L,Tween-8010 g/L,装液量50 mL/250 mL,pH 7.15,菌龄12 h,发酵时间36 h。在上述条件下,蜡样芽孢杆菌发酵生产新型中性蛋白酶的酶活力高达696.51 U/mL,是未优化前的1.93倍。结论:研究结果为新型中性蛋白酶的产业化生产和应用提供了良好基础。     

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。     

响应面法优化包包曲中耐性益生芽孢杆菌产蛋白酶发酵工艺

本研究利用单因素试验和响应面法对WLYQ-1耐性益生芽孢杆菌产蛋白酶的发酵条件进行了优化。分别考察了培养温度、接种量、发酵时间和初始pH值这四个因素对菌种发酵的影响。结果表明:WLYQ-1的最佳培养条件为发酵温度40℃,接种量3%,初始pH值为7.5,发酵时间为46 h,在此条件下,蛋白酶活力为87.56 U/mL。     

蓝莓酵素发酵工艺优化

以新鲜蓝莓为原料,植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）和酵母菌作为发酵菌种,以蛋白酶活力及超氧化物歧化酶（SOD）活力为评价指标,通过单因素试验和正交试验优化最佳发酵工艺条件。结果表明,植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）单独发酵蓝莓酵素时,发酵工艺条件为植物乳杆菌接种量为4%,39 ℃条件下发酵1 d。在此条件下蛋白酶活力及SOD酶活力分别为39.44 U/mL和84.17 U/g。植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）和酵母菌复合菌种发酵工艺条件为同时接入4%植物乳杆菌与0.15%的酵母菌,34 ℃条件下培养4 d,蛋白酶活力及SOD酶活力分别达到了55.76 U/mL和81.27 U/g,该方式是最佳的蓝莓酵素制备工艺。     

双菌混合发酵生产豆豉的条件优化

在单因素试验基础上,采用正交试验优化纳豆枯草芽孢杆菌BN-05和毛霉菌MS-7双菌混合发酵工艺条件,以蛋白酶活力为考察指标,得出最佳的发酵条件为培养温度30℃,接种量6%,培养时间20 h,菌种配比2∶1,蛋白酶的活力为235.68 U/g,在此发酵条件下产品的氨臭味明显减少,有淡淡的香味。     

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。     

影响解淀粉芽孢杆菌GSBa-1产凝乳酶的因素及发酵条件优化研究

为了提高解淀粉芽孢杆菌GSBa-1发酵产凝乳酶活力,通过单因素试验并采用Plackett-Burman试验设计对影响该菌株发酵产酶条件的6个因素进行评价,筛选出具有显著影响作用的3个因素即发酵温度、发酵时间和装液量,然后通过响应面法探讨此3个主要因素的最优发酵参数水平,获得最佳的发酵产酶条件。结果表明,解淀粉芽孢杆菌GSBa-1发酵产凝乳酶的最佳工艺条件为:发酵温度36℃,发酵时间75h,装液量40%,初始p H为培养基自然p H(6.85),接种量4%,摇床转速160r/min。此条件下解淀粉芽孢杆菌GSBa-1发酵产酶活力为742.42 Su/m L。解淀粉芽孢杆菌GSBa-1发酵产凝乳酶活力经发酵条件优化后得到显著提高,该菌株的发酵产酶及在干酪生产中的应用具有良好的产业化开发前景。     

异甘露聚糖酶生产菌的诱变育种及固态发酵条件的优化

为了提高异甘露聚糖酶活性,对实验室保藏的一株分泌异甘露聚糖酶的枯草芽孢杆菌K-6(Bacillus subtilis K-6)进行紫外诱变育种,并优化一株正突变株的固态发酵条件。出发菌株枯草芽孢杆菌K-6的酶活力为206.0U/mL,经紫外线诱变处理后,挑选在培养基上透明水解圈较大的菌株进一步复筛,获得枯草芽孢杆菌K-6-9高产突变株,酶活力为349.3U/mL,高于出发菌株69.6%。连续5代发酵,K-6-9的酶活力范围为343.0～350.3U/mL,表明该突变菌株产酶性能稳定。以K-6-9为菌种,采用单因素试验和正交试验进行最佳固态发酵产酶条件的优化,结果表明：该突变株的固态发酵适宜发酵条件为：发酵时间72h、接种量3%、初始pH 7.5、装料量25g/250mL;培养基组成为：酵母细胞壁添加量8%、料液比1:1.2、麸皮添加量40%,此优化条件下固态发酵K-6-9菌株产酶酶活力最高达601.6U/mL。     

芽孢杆菌的产酶特性及其对抗生素的耐受性

以4株枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）和2株地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）为研究对象,通过测定其成胞率、中性蛋白酶活性及对24种抗生素的耐受性,从中筛选优良芽孢杆菌。结果表明,从6株芽孢杆菌中筛选得到3株成胞率和产中性蛋白酶均较好的芽孢杆菌,分别为枯草芽孢杆菌BLCC1-0552、BLCC1-0615和地衣芽孢杆菌BLCC1-0441,液体发酵24 h后,成胞率较高,均达到98%;中性蛋白酶活性分别为90.58 U/mL、100.32 U/mL和24.72 U/mL。其中,枯草芽孢杆菌BLCC1-0615固体发酵玉米-豆粕型常规饲料产中性蛋白酶活力最高,发酵48 h时达到2 154.49 U/g。3株芽孢杆菌对抗生素的耐受性不一致,其中枯草芽孢杆菌BLCC1-0615对24种抗生素中的17种表现敏感,敏感率最高为70.83%。因此,确定优良菌株为枯草芽孢杆菌BLCC1-0615,其成胞率、产中性蛋白酶能力好及对抗生素耐受性较低,具有作为饲料添加剂应用于畜禽饲料中的潜力。     

响应面法优化解淀粉芽孢杆菌产中性蛋白酶发酵条件

在单因素试验的基础上,应用响应面法对解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）GZUB-7产中性蛋白酶的发酵条件进行优化,以达到提高菌株产中性蛋白酶酶活力的目的。结果表明,发酵培养基的最佳组分为葡萄糖用量50 g/L、豆粕粉40 g/L、CaCl2添加量0.44 g/L;最适发酵条件为发酵温度40 ℃、初始pH 7.0、接种量6.0%、发酵时间40 h,在此条件下,该菌株产中性蛋白酶酶活力达到192.7 U/mL。     

中性蛋白酶降解棉粕中棉酚的研究

该实验旨在利用芽孢杆菌（Bacillus）和乳酸杆菌（Lactobacillus）发酵棉粕,研究对棉粕中游离棉酚降解率及饲料活菌数的影响。研究发现,芽孢杆菌BLCC1-0039在37 ℃发酵24 h后棉酚降解率达到85.89% （P＜0.05）,产中性蛋白酶活性达到2 811.40 U/g发酵料（P＜0.05）;发酵48 h时棉酚降解率达到91.47%,产中性蛋白酶活性达到2303.24 U/g。单独添加中性蛋白酶发酵24 h时,添加量为1 000 U/g的棉酚降解率已达到58.46%,2 000 U/g时棉酚降解率达到72.68%;发酵48 h时1 000 U/g的棉酚降解率已达到73.29%。乳酸菌发酵棉粕不能降解棉酚,但乳酸杆菌BLCC2-0092添加1 000 U/g的中性蛋白酶发酵24 h时,棉酚降解率达到67.13%,pH值降至4.71。     

枯草芽孢杆菌发酵产碱性蛋白酶的研究

对枯草芽孢杆菌发酵产碱性蛋白酶的培养基成分及培养条件进行优化。在单因素试验的基础上通过正交试验确定发酵培养基各成分最适宜配比。采用此优化培养基对发酵菌株的培养条件进行单因素试验。结果表明最佳的发酵培养基成分为：酵母浸粉2%、蔗糖1.0%、吐温-80 0.5%、硫酸镁0.02%;发酵条件为：接种量4%(V/V)、起始pH9,在150ml 的三角瓶中,装液量为25ml,发酵36h。在最佳培养条件下,碱性蛋白酶粗酶活力可达1670U/ml。     

不同菌种发酵对辣木叶蛋白降解的影响

以辣木叶粉为原料,研究自然发酵和7株不同菌株接种发酵过程中理化指标（pH、总酸、蛋白酶活力、蛋白含量、氨基酸态氮含量）的变化规律,并采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）筛选降解辣木叶蛋白的优良菌株。结果表明,发酵过程中pH值随发酵时间延长而降低,总酸含量逐渐上升,蛋白酶活力呈先上升后下降趋势。7株不同菌株中,纳豆芽孢杆菌（Bacillus natto）和棉籽糖乳球菌（Lactococcus raffinolactis）发酵的辣木叶粉在24 h时蛋白酶活力最高,分别为270.58 U/mL和248.34 U/mL,发酵结束时,蛋白含量分别下降20.24 mg/g、21.95 mg/g,氨基酸态氮含量明显高于其他组。SDS-PAGE结果显示,纳豆芽孢杆菌和棉籽糖乳球菌能够降解分子质量70 kDa和35 kDa的两种主要蛋白。因此该研究选出纳豆芽孢杆菌和棉籽糖乳球菌作为发酵降解辣木蛋白的优良菌株。     

响应面法优化米曲霉液体发酵生产中性蛋白酶工艺

为提高米曲霉（Aspergillus oryzae）液体发酵生产中性蛋白酶的能力,采用单因素试验、Plackett-Burman（PB）试验筛选碳源、氮源和无机盐,并通过响应面法优化其最佳配比,提高米曲霉液体发酵生产中性蛋白酶的活性。结果表明,米曲霉液体发酵生产中性蛋白酶的最佳碳源、氮源和无机盐分别为玉米粉、牛肉膏和氯化钙,发酵的最优条件为玉米粉添加量17 g/L,牛肉膏添加量10 g/L,氯化钙添加量0.04 g/L,接种量5%,装液量60 mL/250 mL,于30 ℃条件下发酵84 h。在此优化条件下,产生的中性蛋白酶活性从最初的21.4 U/mL提高至110.5 U/mL。     

芽孢杆菌配伍发酵菜籽粕产中性蛋白酶条件研究

为了提高中性蛋白酶的产量,采用响应曲面法研究了微生物配伍发酵菜籽粕产中性蛋白酶的条件。确定了微生物配伍菌种为Bacillus subtilis UV-7+UN-11（1∶1）;在单因素实验基础上,以中性蛋白酶活力为指标,进行BoxBehnken设计,获得最佳发酵条件为:发酵温度35.7℃,转速193r/min,接种量为7.58%,该条件下中性蛋白酶活力的理论值为2709.9U/m L,在最佳条件下进行3次验证,中性蛋白酶活力为（2714.5±2.4）U/m L,与理论预测值基本一致,比未优化前的2602.7U/m L提高了4.3%。      

产低温蛋白酶酵母菌株的筛选及发酵培养基优化

该研究从新疆本地分离获得的200株酵母菌中筛选产低温蛋白酶的菌株,并通过形态观察、生理生化试验及分子生物学方法 对菌株WLY1、WLY2和MLY1进行鉴定,最后通过响应面法对20 ℃条件下蛋白酶活力高的菌株的发酵培养基配方优化。 结果表明, 共筛选到14株产低温蛋白酶菌株,其中3株（WLY1、WLY2和MLY1）于20 ℃条件下仍具有较强的产低温蛋白酶能力,其蛋白酶酶活 力依次为69.03 U/mL、34.20 U/mL、29.70 U/mL;鉴定菌株WLY1、WLY2和MLY1分别为双倒卵形红冬孢酵母（Rhodosporidium diobo- vatum）、Cryptococcus adeliensis、Barnettozyma californica;其中菌株WLY1产低温蛋白酶能力强,且其最佳产蛋白酶培养基配方为酵 母浸粉1.64%、蛋白胨1.21%、干酪素1.48%。在此最优条件下,菌株WLY1的蛋白酶活力达到251.51U/mL,约为优化前的4倍,同比其 他产蛋白酶功能菌具有较大的工业应用潜力。