响应面法优化枯草芽孢杆菌产γ-聚谷氨酸发酵工艺

以1 株谷氨酸依赖型γ-聚谷氨酸（poly-γ-glutamic acid,γ-PGA）产生菌Bacillus subtilis GXA-28为研究对象,利用响应面法系统优化其γ-聚谷氨酸发酵培养基成分。通过单因素试验、Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验以及Box-Behnken试验构建响应方程,利用该方程预测得到最优培养基：蔗糖33.65 g/L、酵母膏0.4 g/L、NH4Cl 1.6 g/L、谷氨酸钠15 g/L、 KH2PO4 0.4 g/L、K2HPO4·3H2O 1.68 g/L、MgSO4·7 H2O 0.1 g/L、MnSO4·H2O 0.04 g/L。利用优化培养基,在40.2 ℃、160 r/min条件下摇瓶发酵22 h,γ-PGA产量达到16.63 g/L,底物谷氨酸钠转化率比优化前提高了20%,达到100%。     

响应面法优化镰刀霉菌JN158 产色素培养基

用Plackett-Burman试验设计和响应面法（response surface methodology,RSM）对镰刀霉菌JN158产色素的发酵培养基7种营养物质配比进行优化。结果表明：蔗糖、花生饼粉和FeSO4·7H2O的添加量显著影响色素产量;用最陡爬坡试验使这3个显著因素的添加量接近最大响应区域,优化后,镰刀霉菌产色素的培养基添加量分别为：蔗糖30.18 g/L、花生饼粉4.86 g/L、K2HPO4·3H2O 1 g/L、NaCl 0.5 g/L、MgSO4·7H2O 0.5 g/L、CaCl20.5 g/L、FeSO4·7H2O 0.0122 g/L,预测的最大色素产量是1.268 g/L,验证实验得到的色素产量为（1.252±0.011）g/L,与预测值相近,优化后色素的产量是以前的2.9倍。     

黑曲霉产赭曲霉毒素A合成培养基的设计及产毒优化

针对目前没有适合黑曲霉产赭曲霉毒素A（OTA）全合成培养基的现状,进行黑曲霉产OTA合成培养基的设计,并优化高产OTA培养条件,以期为黑曲霉产OTA代谢和产毒机制的研究提供基础。通过碳源、氮源的筛选确定黑曲霉产OTA合成培养基的成分,利用高效液相色谱-荧光检测法检测此培养基在不同时间、pH、温度条件下OTA的产量,确定产OTA最佳培养条件。结果表明,培养基成分为FeSO4·7H2O 0.01 g/L,MgSO4·7H2O 0.5 g/L,Na2HPO4·2H2O 0.5 g/L,KCl 1.0 g/L,葡萄糖100 g/L,苯丙氨酸0.3 g/L。培养条件为初始pH 值为7,培养温度25 ℃,培养时间8 d。在此条件下黑曲霉产OTA产量最高,为4.19 μg/g,菌体生物量为3.4 g。     

富含谷氨酸酿酒酵母的筛选及发酵培养基优化

从农家自酿葡萄酒中筛选出一株富含谷氨酸酿酒酵母菌（Saccharomyces cerevisiae）F-5,其26S rDNA核苷酸序列与S. cerevisiae TY12的26S rDNA核苷酸序列同源性为100%。以胞内谷氨酸含量为目标,采用响应面法对其发酵培养基进行了优化,建立糖蜜、工业蛋白胨和KH2PO4的二次回归模型,确定培养基最佳配方为：糖蜜（含30%蔗糖）100 mL/L、酵母浸粉10 g/L、工业蛋白胨20 g/L、MgSO4·7H2O 1 g/L、KH2PO4 0.5 g/L、FeSO4·7H2O 2 g/L。在此优化培养基中发酵培养24 h,胞内游离谷氨酸达到了3.29%,比优化前提高了87.8%。     

地衣芽孢杆菌产Levan果聚糖发酵条件的优化

通过单因素试验(培养基用水、碳源、氮源、培养温度和培养基初始pH值)和正交试验对地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)8-37-0-1发酵产生Levan果聚糖的培养基组成及培养条件进行优化,采用苯酚-硫酸法测定多糖含量。结果表明：以蔗糖100g/L、牛肉膏1.0g/L、酵母粉0.6g/L、K2HPO4 3.0g/L、KH2PO4 3.0g/L、NaCl 1.0g/L、MgSO4·7H2O 0.2g/L、FeSO4·7H2O 0.001g/L,自来水配制,培养基初始pH5.0,30℃培养8-37-0-1菌株24h,Levan果聚糖产量达到最高值41.7g/L,约是未优化时的5.0倍。     

双孢蘑菇AS2796液体菌种培养基和培养条件的优化

通过单因素和正交试验对双孢蘑菇AS2796的培养条件和培养基进行了优化,优化后的培养基为蔗糖15.0g/L,玉米淀粉30.0g/L,蛋白胨2.0g/L,黄豆粉30.0g/L,MgSO4.7H2O 1.0g/L,KH2PO4 1.5g/L;培养条件:初始pH值为6.5,发酵温度25℃,时间7d,摇床转速180r/min,装液量50mL,接种量5%(v/v)。     

产胆固醇氧化酶重组大肠杆菌的发酵培养基和诱导条件的优化

在摇瓶中对产胆固醇氧化酶重组大肠杆菌的发酵培养基和诱导条件进行了优化,优化培养基为甘油10 g/L,胰蛋白胨10 g/L,酵母粉5 g/L,KH2PO4 2 g/L,K2HPO4 4 g/L,Na2HPO4·12H2O 7 g/L,(NH4)2SO4 1.2 g/L,NH4Cl 0.2 g/L,MgSO4·7H2O 1 g/L;优化的诱导条件为:对数生长中期诱导,IPTG浓度为0.3 mmol/L.在优化的培养基和优化的诱导条件下,单位菌体产酶量达745.86 U/g,菌体产酶水平达1 625.97 U/L,为优化前的700 U/L的2.3倍.     

酵母发酵生产甘露醇的培养基优化

对一株产甘露醇酵母菌的发酵培养基进行了研究,通过Minitab软件包中的分部因子设计(FFD)、响应曲面法(RSM)分析了培养基中果葡糖浆、酵母粉、(NH 4)2SO 4、K H 2PO 4、MgSO 4·7H 2O等组分对酵母发酵产甘露醇量的影响,建立了相关的拟合方程,实现了培养基优化。结果表明,优化后的培养基配方为:果葡糖浆129.8g/L,酵母粉0.1g/L,(NH 4)2SO 4 2.2g/L,KH 2PO 4 0.6g/L,MgSO·47H 2O 0.5g/L,在此培养基条件下培养发酵液中的甘露醇浓度可达到27.85mg/ml。     

微生物多糖韦兰胶生产工艺优化

探讨韦兰胶的生产条件,主要包括生产菌株、发酵培养基及发酵工艺条件三方面。通过绘制菌体生长曲线,了解此菌种的生长情况,初步确定二级种子的培养时间。通过单因素试验及正交试验,得出韦兰胶的最佳发酵培养基配方为：蔗糖40g/L、酵母膏3g/L、K2HPO4·7H2O 5g/L、MgSO4·7H2O 2g/L、FeSO4·7H2O1mg/L、CaCl2 0.5g/L;此条件下,韦兰胶产率由7.31g/L 上升到17.23g/L。最佳发酵工艺条件为：接种龄18h、接种量0.5%、装液量40mL(250mL 摇瓶)、初始pH7.0、摇床转速220r/min、培养温度30℃、培养时间72h,在此条件下,韦兰胶产率达20.64g/L。     

响应面法优化假单胞菌TS1138的产酶条件(英文)

以假单胞菌(Pseudomonas sp.)TS1138为供试菌株,运用响应面法对酶法合成L-半胱氨酸所用酶的生产条件进行优化。首先利用Plackett-Burman设计从影响TS1138菌株产酶的众多因素中筛选出影响较大的四个因素:DL-ATC 、玉米浆、转速和装液量。在此基础上再利用二次响应面分析法进行优化,得出了最佳的实验条件。最佳产酶培养基配方为(g/L):葡萄糖 30、DL-ATC·3H2O 3.0、玉米浆 3.1、尿素 3、MnSO4·H2O 1、K2HPO4·3H2O 3、FeSO4·7H2O 0.01、MgSO4·7H2O 0.5、NaCl 3;最佳产酶培养条件为:摇床转速 190r/min、500ml摇瓶装液量 42ml、接种量 10%、产酶培养基初始 pH7.5、培养温度 29℃。在优化条件下进行产酶培养,细胞酶活力达 2255U/ml,比未优化前的 2053U/ml 提高了 9.8%。     

高产纳豆激酶地衣芽孢杆菌工程菌全合成培养基优化

以产纳豆激酶的地衣芽孢杆菌基因工程菌BL10（pP43SNT-SsacC）为出发菌株,开展其全合成培养基的发酵优化研究。通过单因素试验和正交试验优化了全合成培养基成分,获得了最优的培养基组成（g/L）：葡萄糖30、NaNO3 30、谷氨酸钠20、柠檬酸钠15、MgSO4·7H2O 0.5、K2HPO4·3H2O 1.5、CaCl2 0.5,pH 7.2。在优化的全合成培养基中,纳豆激酶最高酶活力达到25.59 FU/mL,相比于初始培养基发酵活性（4.27 FU/mL）,提高了5 倍。对比分析了全合成培养基和半合成培养基的发酵产物,结果表明,全合成培养基可显著提高纳豆激酶的纯度,与半合成培养基相比,纳豆激酶比活力提高了2 倍。本研究获得了纳豆激酶的全合成培养基成分,显著提高了纳豆激酶发酵活性,并进一步提高了纳豆激酶发酵纯度。     

基于玉米黄浆及淀粉培养的罗耳阿太菌发酵多糖工艺研究

从君子兰（Clivia miniata Regel）上筛选出一株罗耳阿太菌（Athelia rolfsii）AY6657741。通过响应面分析试验确定其较适发酵条件为：培养温度29 ℃、pH 4.55、接种量7%、转速200 r/min、发酵培养5.5 d;较适培养基成分为：玉米淀粉35 g/L、玉米黄浆50 mL/L、NaNO3 3.1 g/L、KH2PO4 1.0 g/L、KCl 0.5 g/L、MgSO4•7H2O 0.25 g/L、柠檬酸1.4 g/L,结果表明,在最适条件下菌株粗多糖产量达16.135 g/L。     

不同培养条件对禾谷镰刀菌产玉米赤霉烯酮的影响

研究不同培养条件对禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）产玉米赤霉烯酮（zearalenone,ZEN）能力的影响。选取不同的培养基配比、培养时间、培养温度、摇床转速及光暗反应对禾谷镰刀菌进行培养。在单因素试验的基础上,分别采用正交试验设计和响应面设计的方法进行统计学分析。结果表明：禾谷镰刀菌的最适培养基为每升超纯水含葡萄糖60 g、KNO3 1.5 g、酵母浸出膏1.0 g、蛋白胨20 g、NaNO3 6.0 g、MgSO4 0.5 g、K2HPO4·3H2O 1.0 g、KCl 0.5 g、Fe2(SO4)3 0.025 g;当摇床转速为92 r/min、照明时间为10 h/d、培养温度为22.9 ℃时,20 d毒素质量浓度可达到249.80 μg/L。     

产褐藻胶裂解酶菌种的筛选、鉴定及发酵条件优化

以褐藻酸钠为唯一碳源,经多次富集和驯化,从养殖场腐烂海带中筛选到一株高产褐藻胶裂解酶的菌株Alg07。依据菌体形态、生理生化特征和16S rRNA基因序列分析,归属于芽孢杆菌属（Bacillus）,命名为Bacillusweihaiensis Alg07。通过单因素试验和正交试验,确定菌株Alg07的最佳发酵产酶培养基成分：褐藻酸钠9 g/L、蛋白胨1 g/L、酵母粉3 g/L、NaCl 5 g/L、MgSO4·7H2O 1 g/L、KCl 5 g/L、CaCl2 4 g/L;最佳发酵产酶条件为：250 mL三角瓶装液量40 mL、培养温度30 ℃、初始发酵pH 6.5、接种量0.5%、摇床转速180 r/min、培养时间24 h。在优化后的培养条件下,褐藻胶裂解酶活力由35 U/mL提高到563 U/mL。     

响应面法优化链霉菌A0901产几丁质酶抑制剂的发酵条件

用响应面法优化链霉菌A0901产几丁质酶抑制剂的发酵条件,以提高几丁质酶抑制剂的产率。利用单因素试验筛选出最佳碳源为可溶性淀粉、氮源为KNO3。采用两水平Plackett-Burman法筛选出对产几丁质酶抑制剂有重要影响的3 个因素：可溶性淀粉、ZnCl2和培养温度,通过最陡爬坡试验逼近最佳响应面区域,最后通过中心组合试验设计,利用SAS软件进行回归分析,得到最佳发酵培养条件：可溶性淀粉3.76 g/100 mL、NaCl 0.05 g/100 mL、KNO30.1 g/100 mL、K2HPO4·3H2O 0.05 g/100 mL、MgSO4·7H2O 0.04 g/100 mL、ZnCl2 0.024 g/100 mL、FeSO4·7H2O 0.001 g/100 mL、初始pH 6、温度28.54 ℃、转速250 r/min。在最优培养条件下,发酵液对几丁质酶的抑制率达到67.58%,较原发酵培养基的几丁质酶抑制率提高36.8%。     

适于解淀粉芽孢杆菌BGP20菌体生长的培养基响应面优化

为获得解淀粉芽孢杆菌BGP20的低成本高效菌体生长培养基配方,利用响应面试验设计和摇瓶发酵对培养基各组分进行优化。根据单因素试验和Plackett-Burman设计试验结果确定了豆粕和玉米淀粉为主要因素。以发酵培养液菌体密度为响应值,利用Design-Expert软件的中心组合试验设计进行优化,并对预测值进行验证。结果表明：回归方程具有很好的拟合性,培养基最优配比为豆粕16.03 g/L、玉米淀粉6.30 g/L、MgSO4·7H2O 0.75 g/L、NaCl1.25 g/L、KH2PO4 0.75 g/L、痕量元素 15 mL/L,获得BGP20发酵液菌体密度为1.86×109 CFU/mL,模型预测最高值为1.985×109 CFU/mL,验证实验结果为预测值的93.72%,说明该模型对实际生产具有指导意义。     

乳酸乳球菌生产γ-氨基丁酸条件的优化

采用析因设计和中心组合试验设计对乳酸乳球菌FJNU-GA1304产γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的条件进行优化。完全析因设计优化后的细胞转化条件为:p H 3.5、反应温度40℃、反应时间24 h,谷氨酸钠质量浓度20 g/L和湿菌体质量浓度25 g/L;在单因素试验的基础上,通过筛选设计确定谷氨酸钠、玉米浆粉和葡萄糖质量浓度为主效因子。采用三因素三水平的中心组合试验对主效因子的交互作用进行分析,结果表明:最佳的培养基组成为谷氨酸钠9.50 g/L、玉米浆粉12.50 g/L、葡萄糖5.74 g/L、酵母膏5.00 g/L、K2HPO4 1.20 g/L、Mg SO4 0.60 g/L。在最佳转化条件和发酵培养基组合下,GABA产量最高达9.06 g/L,比优化前4.80 g/L提高了88.8%。