桦褐孔菌菌丝体发酵产活性多糖研究

本文通过液体深层发酵培养桦褐孔菌菌丝体的方式,以胞内和胞外多糖产量以及发酵代谢产物对α-葡萄糖苷酶的抑制率为指标,对发酵培养基营养成分和培养条件进行了单因素优化研究。经过优化的发酵培养基营养组成为:葡萄糖20g/L、牛肉膏4 g/L、K₂HPO₄1g/L、无水MgSO₄·1g/L、MnSO₄·H₂O 0.1g/L。桦褐孔菌菌丝体在优化后培养基中产生的发酵液对α-葡萄糖苷酶的抑制率为67.08%,是未经优化的4.5倍。     

黑皮鸡枞菌菌丝体发酵富硒条件优化及菌丝体多糖抗氧化活性研究

目的 优化黑皮鸡枞菌(Oudemansiellaraphanipes,O.raphanipes)菌丝体发酵条件,考查其富硒规律及菌丝体多糖的体外抗氧化活性。方法 以菌丝体干重、菌丝体多糖含量和硒利用率为主要考察指标,分别考察外源硒浓度和发酵条件对黑皮鸡枞菌菌丝体发酵富硒的影响。以3种自由基清除率为指标,考察菌丝体多糖及富硒菌丝体多糖的体外抗氧化能力。结果 黑皮鸡枞菌菌丝体富硒的最佳条件为:硒元素添加量5 mg/L、发酵温度25℃、装液量250 mL (500 mL三角瓶)、发酵起始pH 7.0。在该条件下,黑皮鸡枞菌的生物量、菌丝体多糖含量、硒利用率分别为(7.68±0.48) g/L、(3.82±0.24)%和(9.28±2.11)%。当富硒菌丝体多糖质量浓度为0.7mg/L时,其对羟自由基、超氧阴离子自由基和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH)自由基的清除率分别为(49.05±1.94)%、(52.43±3.05)%和(63.87±2.95)%,分别比对照组(不添加硒)高80.84%、7.75%和34.01%。结论...     

双对苯醌的抗氧化活性分析及其固体发酵条件优化

为探索生物活性未知的双对苯醌(2,7-dihydroxy-3,6,9-trimethyl-9H-xanthene-1,4,5,8-tetraone,DTXT)的抗氧化活性,并提高其发酵产量,考察DTXT的还原力以及对超氧阴离子自由基、羟自由基、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基的清除效果,在单因素试验基础上,采用响应面法优化了DTXT产生菌瓶生顶孢霉(Acremonium cavaraeanum)CA022菌株的固体发酵培养基。结果表明：在200 μg/mL质量浓度下,DTXT的还原力与芦丁差异不显著,高于VE和2,6-二叔丁基-4甲基苯酚,对超氧阴离子自由基清除率达到67.00%,对羟自由基清除率达到78.83%,对DPPH自由基清除率达到76.53%。通过响应面试验,得到最佳培养基配方为葡萄糖0.773%、硝酸钠0.185%、H₃BO₃ 0.032%、VB₁ 100 μg/100 g,在此条件下实际获得的DTXT产量为4 150.8 mg/kg...     

类芽孢杆菌ZX-5产胞外多糖的发酵条件优化及其保湿特性

自湖泊沉积物中分离得到一株产胞外多糖的细菌菌株ZX-5,通过16S rRNA基因测序和系统发育树分析,表明该菌株为类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.);使用硫酸-苯酚法测定胞外多糖产量,同时对p H、温度、碳源、碳源浓度、氮源、氮源浓度等6个发酵条件进行单因素试验和响应面试验,并对二次模型进行方差分析,结果表明,蔗糖浓度、温度和硝酸钠浓度对产糖量影响较大,且存在显著的交互作用,对其进行响应面试验,得出最佳产糖条件为初始蔗糖浓度200 g/L、硝酸钠3 g/L、K₂HPO₄·3H₂O 3 g/L、KH₂PO₄ 1 g/L,MgSO₄·7H₂O 0.50 g/L,pH 6,发酵温度20℃。该最优条件下菌株摇瓶发酵的胞外多糖产量为34.55 g/L,是基础水平17.15 g/L的2.01倍。ZX-5菌株胞外多糖的保湿性能研究结果表明,在干燥环境中,38 h该多糖的水分残留率为50%,具有优于甘油和壳聚糖的保湿特性。该研究在获得类...     

灵芝菌液体发酵玉竹产水溶性多糖的工艺优化和抗氧化性研究

为探究灵芝菌发酵玉竹产水溶性多糖工艺及多糖的抗氧化能力,该研究利用灵芝菌液体发酵玉竹,以多糖提高率为评价指标,通过单因素试验及响应面试验对其发酵工艺进行优化,并测定发酵前后多糖的抗氧化能力。结果表明,最佳发酵条件为玉竹添加量6%、豆粕添加量为2%、KH₂PO₄添加量0.15%、Mg SO₄·7H₂O添加量0.15%、接种量8.7%、发酵时间4 d及发酵温度30℃。在此优化条件下,发酵液多糖含量达到5.91 mg/m L,较未发酵的培养基(3.41 mg/m L)提高了73.48%。抗氧化试验表明,在相同浓度下,发酵后多糖(PAF)对比发酵前多糖(PBF)的ABTS+·、DPPH·、OH·清除率均有所提高。其中,PAF对DPPH和OH·的半抑制浓度(IC50)值分别为2.77 mg/m L、0.54 mg/m L,PBF对DPPH·和OH·的IC₅₀值分别为7.94 mg/m L、1.57 mg/m L。结果表明,PAF具有更强的体外抗氧化能力。     

一株芽孢杆菌的分离鉴定及其在发酵酱渣研究中的应用

从酱渣中筛选分离出一株芽孢菌株,通过生理生化实验以及16SrDNA鉴定其为地衣芽孢杆菌,将该菌种应用于发酵酱渣研究,表明用液态发酵方式较好,当酱渣与玉米淀粉比例为1∶1时,获得的活菌数较多。对添加辅料元素进行正交实验优化结果表明,当培养基中MgSO₄为3g/L,MnSO₄为2g/L,CaCO₃为3g/L时,培养基中的活菌数最多,为6.55×10⁹cfu/mL。     

抗尖孢镰刀菌贝莱斯芽孢杆菌P9培养基及发酵条件优化

该研究以贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)P9为试验菌株,以其发酵液对尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的抑菌效果为考察指标,采用单因素试验及响应面法对其培养基和发酵条件进行优化。结果表明,最佳发酵培养基为：可溶性淀粉6.8 g/L、酵母浸粉18.1 g/L、MnCl₂0.89 g/L、FeCl₂0.5g/L、MgSO₄·7H₂O 0.5 g/L,K₂HPO₄1.4 g/L,KH₂PO₄0.6 g/L,pH 7.0;最佳发酵条件为：接种量4.5%,发酵温度30℃,转速240 r/min,培养时间72 h。在此优化条件下,贝莱斯芽孢杆菌P9发酵液的抑菌圈直径可达15.0 mm左右,比初始抑菌圈直径扩大1.7倍。     

富硒香菇多糖发酵工艺的优化及其抗氧化活性

本试验利用香菇作为载体,Na₂SeO₃为添加的硒源,优化富硒香菇多糖的发酵条件并研究其抗氧化活性。采用单因素试验考察了培养基pH、硒灭菌方式、硒添加时间、硒添加量和发酵时间对富硒香菇多糖的影响,并通过 Box-Benhnken实验设计和响应面分析法确定最优发酵条件。在优化条件下得到富硒香菇多糖,并利用DPPH自由基清除能力研究其抗氧活性。结果表明:当培养基pH调至4.16,发酵至第162 h时,向发酵液中添加7.97 mg/L过滤除菌的Na₂SeO₃溶液,发酵11 d,富硒香菇胞内多糖提取量可达到71.54 mg/100 mL;当培养基pH调至4.01,发酵至第191.5 h时,向培养基中添加6.68 mg/L过滤除菌的Na₂SeO₃溶液,发酵11 d,富硒香菇胞外多糖提取量可达到853.96 mg/100 mL。DPPH自由基清除实验结果表明,抗氧化活性大小依次为富硒香菇胞内多糖 > 香菇胞内多糖 > 富硒香菇胞外多糖 > 香菇胞外多糖。硒的添加不仅促进香菇菌丝的生长及多糖的累积,同时也提高了其抗氧化活性,对DPPH有较好的清除作用。     

大蒜多糖酶法辅助双水相提取工艺优化及抗氧化和降糖活性分析

以大蒜为原料，采用纤维素酶和果胶酶辅助双水相体系提取大蒜多糖。通过单因素实验分析了纤维素酶添加量、果胶酶添加量、(NH₄)₂SO₄质量分数以及聚乙二醇(Polyethylene glycol, PEG)质量分数对大蒜多糖提取率的影响。采用响应面法优化了大蒜多糖的提取工艺，并对其体外抗氧化活性和降血糖作用进行研究。结果表明，纤维素酶和果胶酶辅助双水相体系提取大蒜多糖的最优条件为：纤维素酶添加量2.00%、果胶酶添加量2.00%、(NH₄)₂SO₄质量分数18.00%、PEG质量分数20.00%，在此条件下，大蒜多糖提取率为29.69%。当浓度在0.5～2.5 mg/mL范围时，大蒜多糖对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、羟基自由基(.OH)和超氧阴离子自由基(O₂^–.)的最大清除率分别为(47.84±5.47)%、(42.30±3.16)%和(41.86±3.65)%，对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性的最...     

粗毛纤孔菌液体发酵工艺优化及胞外多糖的抗菌和抗肿瘤活性

目的:优化粗毛纤孔菌液体发酵工艺,提高胞外多糖产量,以利于其在抑菌和抗肿瘤活性方面进行开发利用。方法:利用单因素实验结合正交试验优化粗毛纤孔菌液体发酵工艺;采用牛津杯法对胞外多糖进行抑菌活性实验;采用体外细胞实验分析胞外多糖的抗肿瘤活性。结果:粗毛纤孔菌的最适发酵工艺为:葡萄糖35 g/L,酵母粉10 g/L,KH₂PO₄ 1.5 g/L,MgSO₄·7H₂O 1.0 g/L,VB₁ 0.05 g/L,培养温度26℃,转速140 r/min,培养时间12 d,pH6.5,该发酵工艺下的菌丝体和胞外多糖的产量分别为1.75 g/100 mL、167 mg/100 mL,较优化前菌丝体和胞外多糖分别提高了1.16、1.85倍。胞外多糖能明显的抑制金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、酵母菌,抑菌圈直径分别为11、12、11 mm,且对宫颈癌细胞Hela有明显的促凋亡作用。结论:优化了粗毛纤孔菌液体发酵工艺,可为粗毛纤孔菌发酵液中胞外多糖的开发利用提供参考。     

基于遗传算法进化的人工神经网络(GA-ANN)对葡萄糖发酵生产普鲁兰多糖的条件优化

基于遗传算法进化的人工神经网络,以葡萄糖为原料,对出芽短梗霉产普鲁兰多糖的发酵培养条件进行优化。首先通过单因素试验和Plackett-Burman实验筛选显著因素,再进行Box-Behnken实验建立数据样本,最后利用Matlab建立神经网络模型寻找最优解。结果表明,葡萄糖和酵母抽提物对普鲁兰多糖的合成具有显著的正效应,K₂HPO₄对普鲁兰多糖的合成具有显著的负效应。遗传算法-人工神经网络的决定系数与相对误差分别为0.998 8与1.72%。最终优化获得普鲁兰多糖发酵的最佳培养基组分为葡萄糖150 g/L,酵母抽提物7.1 g/L,MgSO₄·7H₂O 1.4 g/L,K₂HPO₄ 7 g/L,NaCl 7 g/L,自然pH。在此条件下,普鲁兰多糖的产量为83.25 g/L,较优化前提高了79.73%。经济分析表示优化后的培养基成本较优化前降低了约70%。该研究结果为普鲁兰多糖的工业化生产提供了数据支撑,有助于提升普鲁兰多糖在行业中的竞争力。     

高产胞外多糖沙棘根瘤内生细菌的筛选、鉴定及其发酵条件优化

目的:从6株产胞外多糖的沙棘根瘤内生细菌中,筛选出高产胞外多糖的菌株,并对其进行鉴定和发酵条件优化。方法:利用苯酚-硫酸法联合DNS法测定菌株胞外多糖产量,筛选高产胞外多糖菌株;利用形态学观察、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析法对高产胞外多糖菌株进行鉴定;利用单因素实验法优化产多糖的发酵培养基与发酵条件,并利用正交实验法进一步优化培养基中蔗糖、KNO₃、KH₂PO₄的最适添加量。结果:筛选得到一株高产胞外多糖菌株TT207,鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。经条件优化,确定其高产胞外多糖的最优培养基组分为蔗糖50 g/L,KNO₃ 10 g/L,KH₂PO₄ 8 g/L;最佳发酵条件为:培养时间48 h,培养温度34℃,初始pH6.5,接种量4%,装液量70 mL/250 mL,摇床转速140 r/min。利用优化后的发酵条件,菌株胞外多糖产量提高了6.04倍。结论:高产胞外多糖菌株枯草芽孢杆菌TT207在最优发酵条件下,胞外多糖产量达到12.39 mg/mL,是一株具有开发潜力的胞外多糖生产菌株。     

发酵乳杆菌C6全细胞催化剂的制备及产D-塔格糖催化条件优化

以L-阿拉伯糖异构酶产生菌发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)C6为全细胞催化剂,对其发酵制备工艺以及生物转化D-塔格糖的催化反应条件和细胞透性化学处理方式进行优化。结果表明,菌株C6以最优培养基配方(葡萄糖10 g/L,酵母浸粉20 g/L,蛋白胨20 g/L,无水乙酸钠10 g/L,MgSO₄·7H₂O 0.4 g/L,MnSO₄·2H₂O 0.05 g/L,K₂HPO₄0.4 g/L,L-阿拉伯糖3 g/L,ZnSO₄·7H₂O 0.04 g/L,生物素100μg/L,焦磷酸硫胺素400μg/L)在最优发酵条件(发酵温度37℃、初始pH值7.5、装液量70 mL/150 mL、接种量1%)下培养24 h,生物量(OD_{600 nm}值=1.25)和L-阿拉伯糖异构酶酶活(107.81 U/mL)较优化前分别提高了92.31%和116.44%;全细胞催化剂在优化的催化...     

裂褶菌多糖发酵培养基优化及其活性研究

以胞内总多糖产量为响应值,采用单因素试验与Box-Behnken响应面法优化裂褶菌产多糖的液态深层发酵培养基配方,并研究其抑菌、抗氧化及保湿活性。结果表明,最佳培养基配方为葡萄糖20 g/L、酵母浸粉29.5 g/L、KH2PO4 0.6 g/L、抗坏血酸0.006 g/L、β-环糊精17 g/L、谷氨酰胺0.000 5 g/L、透明质酸0.05 g/L、羧甲基淀粉钠3 g/L,采用最优培养基摇瓶发酵11 d,总多糖产量达5.35 g/L,10 L发酵罐发酵6 d,总多糖产量达6.39 g/L。10.0 mg/mL的裂褶菌多糖（SPG）对大肠杆菌、绿脓杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为56.24%、33.75%、32.62%和42.51%;2.0 mg/mL的SPG对O2-·、·OH、DPPH·和ABTS自由基的清除率分别为84.58%、15.08%、18.61%、32.60%;在相对湿度（RH）为43%和81%的环境中放置8 h,保湿率均＞98%;表明SPG具有较强的抑菌、抗氧化和保湿活性。     

基于出芽短梗霉发酵法制备β-聚苹果酸

通过改变出芽短梗霉Aureobasidium pullulans的培养与发酵的工艺条件,实现β-聚苹果酸的生成量和分子量的提高。试验表明,最佳培养条件和培养组分为：100 g/L葡萄糖,35 g/L蛋白胨,2 g/L丁二酸铵,0.1 g/L KH₂PO₄,0.3 g/L MgSO₄·7H₂O,0.5 g/L KCl, 0.05 g/L MgSO₄,20 g/L CaCO₃,0.5 g/L亮氨酸,pH值4.0,发酵温度25℃,培养时间6 d。在该条件下进行发酵培养,β-PMLA的产量提高到24.3 g/L,分子量提高到8 948 Da。     

产右旋糖酐肠膜明串珠菌发酵培养基的优化

旨在提高肠膜明串珠菌Leuconostoc mesenteroides CICC-23614发酵蔗糖产右旋糖酐的效率。以单因素实验为基础,以蔗糖、细菌蛋白胨、Na₂HPO₄·12H₂O及KH₂PO₄浓度作为影响因子,以蔗糖转化率为响应值,采用响应面分析法对肠膜明串珠菌培养基中各成分浓度条件进行研究,利用高效液相色谱法(HPLC)对发酵液中的蔗糖进行定量分析,优化得到最佳发酵培养基。结果显示,经过优化的最佳的培养基为:蔗糖101.31 g/L,细菌蛋白胨5.66 g/L,Na₂HPO₄·12H₂O 1.11 g/L和KH₂PO₄0.15 g/L。以优化后的培养基进行发酵,重复试验验证,发酵24 h,蔗糖转化率可达91.9%,与预测值误差仅为2.13%,相较于原始培养基发酵结果,蔗糖转化率是原始培养基培养条件下的1.6倍。     

枯草芽孢杆菌BSNK-5合成γ-聚谷氨酸发酵工艺优化

基于γ-聚谷氨酸(γ-PGA)广泛的产业应用前景和微生物发酵产γ-PGA的潜力和优势,本研究对枯草芽孢杆菌BSNK-5合成γ-PGA的能力进行了探索。以BSNK-5为出发菌株进行摇瓶发酵,通过单因素实验和正交实验,优化BSNK-5发酵产γ-PGA的培养基成分和发酵条件。最终确定BSNK-5高产γ-PGA的最适发酵工艺：蔗糖25.0 g/L、氯化铵5.0 g/L、L-谷氨酸30.0 g/L、MgSO₄·7H₂O 0.5 g/L、K₂HPO₄1.0 g/L、MnSO₄0.1 g/L、CaCl₂0.1 g/L、初始pH 7.5、接种量3.5%、发酵温度37℃、发酵时间48 h,在此条件下γ-PGA产量为1.617 g/L,与未优化前(0.47 g/L)相比产量增加了2.44倍。本研究为BSNK-5在γ-PGA的产业化应用提供了理论参考。     

银耳芽孢多糖发酵培养基配方、发酵条件的优化及其放大发酵试验

为开发银耳芽孢高产胞外多糖深层液态发酵培养基,提高银耳芽孢多糖的发酵产量以及实现规模化生产应用,本研究采用单因素实验探索不同来源的碳氮源及营养元素对银耳多糖产量的影响,并结合Plackett-Burman和Box-Behnken响应面设计,得到高产胞外多糖的发酵培养基配方和发酵条件,进一步使用50 L发酵罐进行了发酵工艺的验证。结果表明:优化后得到银耳芽孢高产胞外多糖发酵培养基配方为:葡萄糖35 g/L,NaCl 0.6 g/L,复合氮源（酵母浸膏和玉米浆干粉1:1）3.6 g/L,MgSO₄ 0.5 g/L,KH₂PO₄ 1 g/L;最适发酵条件为:发酵温度27 ℃,发酵初始pH5,发酵时间6 d,接种量3%（v/v）,摇床转速150 r/min。优化完后银耳芽孢胞外多糖产量为214.45 mg/100 mL,在摇瓶发酵阶段达到了较高的产量水平。50 L发酵罐放大发酵中验证多糖得率为258.78 mg/100 mL,比摇瓶实验得率提高了21.03%。本次优化显著促进了银耳芽孢胞外多糖的产量,为其规模化工业生产提供理论支持。     

灵芝在牛蒡固体培养基中发酵工艺优化及菌丝多糖的体外抗氧化活性

为提升牛蒡废弃物的利用价值,以低品质牛蒡作为营养基质,精选优良灵芝菌种作为发酵菌株,研究牛蒡固体发酵灵芝产多糖工艺及其体外抗氧化活性。采用单因素试验和响应面优化法确定了装瓶量、粉碎程度、液固比等工艺条件;利用水提醇沉法提取牛蒡固体发酵灵芝菌丝中多糖,并用苯酚-硫酸法测定其总多糖含量;多糖经脱蛋白、透析和脱色后,经红外光谱分析多糖特征,高效液相色谱测定其单糖组成;体外实验检测多糖对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-trinitrophenylhydrazine,DPPH）自由基、超氧阴离子自由基和羟自由基的清除能力。结果表明：最佳发酵条件为液固比0.4 mL/g 、装瓶量0.2 g/mL、粉碎程度过6 目筛,在此条件下实际获得的多糖含量为24.85 mg/g;红外光谱分析表明所获得的菌丝多糖具有糖类物质的特征吸收峰;高效液相色谱检测其单糖组成为甘露糖、核糖、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖等,其中甘露糖含量最高,是葡萄糖的7.6 倍;抗氧化性检测表明随着牛蒡固体发酵灵芝菌丝多糖质量浓度的增加,其对DPPH自由基、超氧阴离子自由基和羟自由基清除能力逐渐增强,且清除率均大于70%,说明多糖具有较好的体外抗氧化活性。     

Design-Expert软件设计优化内黄大枣多糖的硒化修饰及其抗氧化、抗疲劳作用研究

目的 优化硒化大枣多糖的制备工艺,并研究其抗氧化和抗疲劳作用。方法 采用硝酸-亚硒酸钠法修饰制备硒化大枣多糖,以内黄大枣多糖为原料,以硒含量为指标,通过单因素实验和Design-Expert软件设计响应面实验确定硒化大枣多糖的最佳制备工艺。同时研究其对1,1-二苯基-2-苦基肼(1,1-diphenyl-2-bitter hydrazine, DPPH)自由基和羟基自由基清除能力和对小鼠的抗疲劳作用。结果 最佳制备工艺条件为:硝酸浓度0.5%、反应温度70℃、反应时间8.2 h,该条件下,硒含量为2.53%。体外抗氧化实验表明,当样品质量浓度为5 mg/mL时,硒化大枣多糖对DPPH自由基和羟基自由基清除率分别为83.36%和79.29%,均高于大枣多糖;硒化大枣多糖对DPPH自由基和羟基自由基的半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration, IC₅₀)值分别为0.799和1.145,表明硒化大枣多糖具有较强的抗氧化能力。小鼠的抗疲劳实验表明,硒化大枣多糖能够增加小鼠游泳时间,降低小鼠体内的血乳酸(blood lactic...