地衣芽孢杆菌产碱性蛋白酶发酵条件优化

碱性蛋白酶是一类重要的工业用酶,广泛应用于洗涤、制革、酿造等行业,发挥着重要作用。为提高地衣芽孢杆菌的产酶活力,在单因素实验的基础上,采用3因素3水平的响应面分析法,以蛋白酶活力为响应值,对影响地衣芽孢杆菌20203产碱性蛋白酶的因素进行研究分析,得到了最佳发酵条件为:葡萄糖1.5%,豆粕6%,乳糖4%,磷酸铵1.2%,KCl 0.03%,CaCl2 0.07%,MgSO4 0.02%,吐温80 0.05%,初始pH9.0,培养温度37℃,摇瓶转速300r/min,5d后发酵液酶活为2382u/mL。通过非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法得到该蛋白酶的分子量为35ku。     

地衣芽孢杆菌 BL-5 产孢发酵条件优化

地衣芽孢杆菌作为一个益生菌在食品或饲料工业中都具有广泛的应用前景。本实验以芽孢数和芽孢率为指标,经Plackett-Burman设计实验、最陡爬坡实验和响应面实验,得到最佳发酵条件为:K⁺浓度为0.002 mol/L、Mg²⁺浓度为1 g/L、接种量5%、种子菌龄12 h,发酵温度30℃、发酵时间为36 h。对确定的最佳发酵条件进行验证实验,结果得到地衣芽孢杆菌BL-5的产芽孢率为94.67%,芽孢数为3.32×10⁹CFU/mL。      

响应面法优化纳豆芽孢杆菌产纳豆激酶培养条件

采用单因素试验及响应面试验对纳豆芽孢杆菌（Bacillus natto）培养条件进行优化。在单因素试验的基础上,取影响纳豆激酶活力的5个重要条件因子（培养温度、培养时间、初始pH、接种量、菌龄）设计5因素3水平的响应面试验,建立以纳豆激酶活力为响应值的多元二次回归方程。结果表明,纳豆芽孢杆菌最佳培养条件为：培养温度34℃、培养基初始pH值为7.5、接种量3%、培养时间95 h、菌龄17.5 h。在此最佳条件下,纳豆激酶活力达到5 087 FU/mL,较优化前提高了18.83%。     

地衣芽孢杆菌BL-5芽孢生成条件优化

地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）作为微生态制剂在食品或饲料工业中具有广泛的应用前景。通过温度对地衣芽孢杆菌BL-5致死率的影响研究得出无芽孢菌体的致死温度为75 ℃。以芽孢率和芽孢数为评价指标,得到地衣芽孢杆菌BL-5芽孢生成的最佳培养基配方为：蔗糖29.85 g/L、硫酸铵10.00 g/L、酵母膏3.00 g/L、磷酸氢二钾3.42 g/L、硫酸镁1.5 g/L、pH 8.0。最佳培养条件为：接种量5%、发酵时间48 h,发酵温度30 ℃、转速150 r/min。     

地衣芽孢杆菌发酵淀粉产乳酸条件的优化

主要研究地衣芽孢杆菌转化淀粉生产乳酸的发酵条件。从北京郊区土壤中筛选到一株可发酵淀粉等糖质原料生产乳酸的地衣芽孢杆菌WX51,通过单因素及正交试验,确定了其最佳培养基组成为可溶性淀粉40 g/L,硫酸铵0.5 g/L,KH2PO4 1.36 g/L,MgSO4.7H2O 0.2g/L,FeSO4.7H2O 0.01g/L,NaCl 2g/L,玉米浆0.5g/L,CaCO3 20g/L;最佳培养条件为:250mL摇瓶装液10%,50℃、200 r/min培养40h、接种量2%。经优化后,该菌乳酸产量由28.4g/L提高为36.5g/L,淀粉的转化率由71.0%提高为91.2%,产酸速率由0.6g/(L.h)提高为0.9g/(L.h)。     

解淀粉芽孢杆菌胞外多糖发酵条件的优化

解淀粉芽孢杆菌PB6可以生产胞外多糖,通过单因素和响应面实验,对其进行发酵优化研究。实验结果表明,最优发酵培养基:蔗糖浓度400g/L、酵母粉2.5g/L、Na Cl 10g/L、p H7.0;发酵条件为:接种量4%、温度30℃、转速150r/min、发酵时间26h。在此条件下发酵的解淀粉芽孢杆菌胞外多糖的产量可高达104.37g/L。     

香菇深层发酵培养条件的优化

通过单因子试验,研究了装液量、培养基pH值、培养温度、培养时间及转速对香菇菌丝摇瓶发酵的影响,并通过正交试验确定了香菇深层发酵的优化条件,即采用250mL摇瓶发酵,培养基初始pH值为6,装液量100mL,培养温度26℃,转速125r／min,发酵14d。采用优化的发酵条件进行香菇菌丝摇瓶发酵,干菌丝体得率高达0．729g/100mL。     

短小芽孢杆菌固态发酵生产木聚糖酶的培养条件优化

采用单因素试验和正交试验的方法研究了短小芽孢杆菌固态发酵生产木聚糖酶的培养条件,确定了利用麸皮作为在主要基质进行固态发酵生产木聚糖酶的适宜条件：pH9、温度35℃、料液比1：2、接种量10％。在500mL三角瓶中固态培养72h左右,木聚糖酶的活力可达4915U／g干曲。     

田口设计优化曲霉产多糖培养基

采用田口设计对多糖产量的培养基成分进行优化。先进行单因素试验,再利用Minitab软件设计正交试验,采用田口设计方法分析正交试验结果各因素水平的均值情况和信噪比情况。分析结果证明麸皮、硫酸镁和磷酸二氢钾对多糖产量影响极显著。软件预测培养基的最优组合为麸皮20g/L、酵母膏40g/L、MgSO4.7H2O0.25g/L和KH2PO41g/L,预测产量为8.86g/L,信噪比为20.1547dB。验证试验多糖产量为8.95g/L,信噪比为20.9213dB,优化方案达到了预期效果,具有较好的稳定性。     

响应面法优化巨大芽孢杆菌Y103产普鲁兰酶的培养条件

在玉米秸秆腐殖质土壤中筛选分离得到一株巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）Y103,采用单因素试验、响应面法优化巨大芽孢杆菌Y103产普鲁兰酶的培养条件。结果表明,最佳培养基配方为糯米淀粉8.5 g/L,酵母膏13.3 g/L,蛋白胨 26.7 g/L,KH2PO4 0.5 g/L,MgSO4·7H2O 0.1 g/L,MnSO4·7H2O 0.05 g/L,NaCl 2.0 g/L。最佳发酵条件为初始pH8.8,发酵温度21 ℃,发酵时间55 h。在最优条件下,普鲁兰酶酶活力为（0.77±0.03） U/mL,是优化前的3.21倍。该酶的最适作用温度为50 ℃,最适pH为8.0,其水解普鲁兰糖的产物中有大量麦芽三糖和麦芽六糖,表明其为一种新颖的II型普鲁兰酶,在洗涤剂、高麦芽糖浆和麦芽六糖的生产中有着潜在的巨大利用价值。     

蛹虫草深层培养产纤溶酶条件的优化

蛹虫草是名贵中药材之一,本课题组发现其液体发酵物中含有较强的纤溶活性物质,具有开发成溶栓药物的潜力。以本实验室已优化的蛹虫草深层培养产纤溶酶的培养条件为基础,对蛹虫草深层培养产纤溶酶的条件进一步优化,并对其深层培养产纤溶酶过程从摇瓶条件到10L发酵罐进行比拟放大。实验结果表明:蛹虫草深层培养产纤溶酶的最适培养条件为蔗糖2%、豆饼5%,250mL三角瓶装液量为50mL,23℃培养5d,培养基初始pH为自然(6.0左右),接菌量为直径1cm菌片一片(每50mL)或深层培养3~5d的液体菌种0.5%(V/V);10L发酵罐在搅拌转速和通风量为100r/min,600L/h的条件下纤溶酶活力达286.21U/mL(尿激酶单位),较摇瓶条件下的酶活力提高了3.2倍,纤溶酶对菌丝生物量的得率较摇瓶条件下提高了5.5倍。      

Bacillus licheniformis产凝乳酶培养基的优化

以Bacillus lichcniformis为研究对象,通过单因素试验结合正交设计对其产凝乳酶培养基成分进行了优化,得到培养基成分最优组合为麸皮汁浓度16%,葡糖糖浓度为7%,酪蛋白添加量为5%,氮源添加量为5%,优化后凝乳酶活力可达134.72SU/mL,比原来提高39.93%.     

响应面法优化富锌酵母培养条件

该研究利用双酶复合酶解法和碱溶酸沉法从亚麻籽饼粕中提取亚麻蛋白,探究两种提取方法及不同因素对亚麻蛋白功能性质的影响。结果表明,双酶复合酶解法提取的亚麻蛋白功能性质较碱溶酸沉法更优,且不同因素对亚麻蛋白功能性质具有一定的影响。双酶复合酶解法提取的亚麻蛋白的等电点为4.4,且当pH值11、温度60 ℃、亚麻蛋白含量3.4%和NaCl浓度1.5 mol/L时,乳化性最佳;当pH值11、温度40 ℃、亚麻蛋白含量3.4%和NaCl浓度1.5 mol/L,乳化稳定性最佳;当pH值11、温度60 ℃、亚麻蛋白含量2.8%和NaCl浓度1.0 mol/L时,起泡性最佳;当pH值8、温度60 ℃、亚麻蛋白含量3.4%和NaCl浓度1.0 mol/L时,起泡稳定性最佳;当pH值2、温度20 ℃、亚麻蛋白含量2.2%和NaCl浓度1.0 mol/L时,黏度最佳。     

中心组合设计优化大曲中地衣芽孢杆菌发酵产香条件

采用中心组合法对大曲中地衣芽孢杆菌X19发酵产香条件进行优化。在前期单因素的基础上,选取发酵后样品中苯乙醇、愈创木酚、2,3,5-三甲基吡嗪三种重要大曲香味物质的色谱峰面积为响应值,原料水分含量、装料量、发酵温度为自变量,利用Box-Behnken中心组合法对发酵产香条件进行优化。结果表明:在发酵温度为36℃、水分为47%、装料量为140g/250m L的最优条件下发酵9d,苯乙醇、愈创木酚、2,3,5-三甲基吡嗪三种大曲香味物质的色谱峰面积的平均值为5.72×108,接近于模型预测值5.60×108,此时发酵产物中三种香味物质的总含量为14.36mg/100g,与优质浓香型大曲相比,三种香味物质总量增长了约9倍,其中,愈创木酚增长了约11倍,2,3,5-三甲基吡嗪增长了约27倍,表明通过中心组合法优化的回归方程具有一定的可行性。      

响应面法优化重组谷氨酸棒杆菌G-BC产脂肪酸的培养条件北大核心CSCD

乙酰辅酶A羧化酶是谷氨酸棒杆菌中调控脂肪酸合成的关键酶。为了研究乙酰辅酶A羧化酶α亚基(accBC)基因对脂肪酸合成的影响,以accBC表达的菌株重组谷氨酸棒杆菌G-BC为材料,研究了诱导剂异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)浓度、培养时间、培养温度对重组谷氨酸棒杆菌G-BC脂肪酸产量的影响,并通过响应面法优化了重组谷氨酸棒杆菌G-BC产脂肪酸的培养条件,同时与原始菌株脂肪酸产量进行了对比。结果表明:重组谷氨酸棒杆菌G-BC产脂肪酸的最佳条件为诱导剂浓度1 mmol/L、培养时间20 h、培养温度32℃,在此条件下脂肪酸产量为34.56 mg/g(以菌体干质量计),比原始菌株提高了1.68倍。说明乙酰辅酶A羧化酶α亚基对于谷氨酸棒杆菌合成脂肪酸有促进作用。     

响应面法优化甲基营养型芽孢杆菌J2B-74代谢产细菌素的发酵条件

为提高一株分离自浓香型白酒糟培的菌株甲基营养型芽孢杆菌（Bacillus methylotrophicus） J2B-74发酵产细菌素能力,以金黄色葡萄球菌为指示菌,以抑菌圈直径为考察指标,在单因素试验的基础上采用响应面法优化发酵工艺。结果表明：最优发酵条件为发酵起始pH 6.0、发酵时间33.5 h、发酵温度36.5 ℃,接种量1%,吐温-80添加量5‰。在此条件下平均抑菌圈直径为14.07 mm,较优化前提高了32.36%。最优发酵条件下获得的实验结果与模型预测值吻合,说明所建立的模型是切实可行的。     

产漆酶培养基条件的优化

对白腐真菌发酵产漆酶的培养基组成进行优化试验。在单因素试验结果的基础上,进行三因素三水平的响应面分析,通过对试验数据回归分析,获得了二次多元回归方程,预测麸皮、酒石酸铵和吐温-80的优化值,并预测漆酶最高酶活。结果表明:当麸皮、酒石酸铵和吐温-80的优化值分别为11.04,0.10g/L和3.24 mL/L时,漆酶最高酶活可达34.25U/mL,验证实验漆酶实际酶活为36.67U/mL,与预测值十分接近,优化后酶活与比优化前提高了62.98%。     

甲基营养芽孢杆菌SK21.002产果聚糖蔗糖酶的发酵条件优化

通过研究甲基营养芽孢杆菌SK21.002产果聚糖蔗糖酶的发酵条件,通过单因素实验和正交实验确定其最适产酶的发酵培养基为:蔗糖80g/L,酵母提取物10g/L,胰蛋白胨10g/L,K₂HPO₄ 8g/L,MgSO₄ 1g/L,NaCl 2g/L;最适产酶的发酵条件为:初始pH6.5,发酵温度30℃,装液量30%,接种量2%,发酵周期21h。在以上条件下发酵培养,果聚糖蔗糖酶活力可达到9.76U/mL,是优化前的3.75倍。      

甲基营养芽孢杆菌SK21.002产果聚糖蔗糖酶的发酵条件优化

通过研究甲基营养芽孢杆菌SK21.002产果聚糖蔗糖酶的发酵条件,通过单因素实验和正交实验确定其最适产酶的发酵培养基为:蔗糖80g/L,酵母提取物10g/L,胰蛋白胨10g/L,K2HPO48g/L,MgS041g/L,NaCl2g/L;最适产酶的发酵条件为:初始pH6.5,发酵温度30℃,装液量30％,接种量2％,发酵周期21h.在以上条件下发酵培养,果聚糖蔗糖酶活力可达到9.76U/mL,是优化前的3.75倍.     

絮凝活性菌株培养条件的响应面优化

选取对甘薯淀粉具有明显絮凝效果的活性菌株,利用响应面分析法对其培养条件进行优化。在单因素实验的基础上,采用Box-Behnken中心组合实验设计,以初始pH、接种量、培养温度和培养时间四个因素为响应因子,絮凝率为响应值分析各因子与絮凝率之间的影响关系。最终建立二次回归方程为Y1=-103.602+5.166X1+5.848X2+8.312X3+0.0580X4-1.028X1X1-0.14X1X2+0.263X1X3+0.0185X1X4-0.141X2X2-0.097X2X3-0.003X2X4-0.166X3X3-0.002X3X4-0.0006X4X4,并得到相关系数R2=0.9550,对各因子的显著性及交互作用分析后,确定了最佳培养条件为:初始pH6.0、接种量8%、培养温度27℃、培养时间48h。在此培养条件下絮凝率的理论值为48.72%,重复验证值为48.65%。