响应面法优化根霉菌产麦角固醇的液体发酵工艺

以米根霉(Rhizopus oryzae ZW017)发酵产麦角固醇的产量为响应值,对其液体发酵工艺进行优化。采用HPLC法检测菌株产麦角固醇含量,在单因素筛选试验基础上,以PDB液体发酵培养为基础条件,应用响应面分析法(RSM)对碳源、氮源及发酵时间进行优化。结果表明:以葡萄糖、酵母膏分别为最佳碳、氮源;最佳工艺条件为:PDB基础培养基中添加葡萄糖3g/L、酵母膏5g/L、发酵培养9.64d,麦角固醇平均产量达5761.83μg/100mL,较优化前提高了247.86%,与构建模型理论预测值(5818.39μg/100mL)相吻合,且100mL液体培养基中麦角固醇产量占菌体细胞干质量(0.36g)的1.60%。     

一株产大豆蛋白酶的芽孢杆菌发酵条件的优化

对一株产大豆蛋白酶芽孢杆菌(Bacillussp.D-16-9)的发酵条件进行了优化,研究各种碳源、氮源及无机盐对产酶的影响,应用正交试验优化发酵培养基组成。结果发现菌株D-16-9可以利用无机氮源生长,但用来产酶则很差;有机氮源利于生长和产酶,适当添加诱导物更利于产酶;酶合成模式属于滞后合成型,大量收获在菌体生长的稳定期。通过试验确定发酵培养基的最佳组成:5.0%玉米粉、3.0%大豆豆粕、0.05%氯化钾0、.05%硫酸镁;确定最适发酵条件为:起始pH10,培养温度30℃、种龄24 h、接种量10%,250 mL三角瓶中装入100 mL发酵培养基,摇瓶转速170 r/min,发酵时间120 h。综合最佳的培养基组成和培养条件,最终大豆蛋白酶活达6 500 U/mL。优化后蛋白酶活性由4423.20U/mL提高到6505.60U/mL。     

工业生产中耐高温α-淀粉酶发酵培养基的优化研究

通过对一株高产耐高温α-淀粉酶的地衣芽孢杆菌摇瓶发酵工艺的优化,以及在摇瓶和20 L发酵罐上进行的耐高温α-淀粉酶液态发酵工艺条件的试验研究,确定发酵培养基所采用的最佳氮源为豆饼水解液,最佳碳源为玉米粉液化液.正交试验结果表明:优化摇瓶发酵培养基配方为玉米液化液12.5%,豆饼粉5%,豆饼水解液2.5%,(NH4)2SO40.5%,摇瓶产酶活可达5 000 U/mL,比优化前提高了10%,20 L发酵罐产酶活达到了12 000 U/mL.     

假丝酵母99-125发酵生产脂肪酶工艺研究

对假丝酵母99-125发酵生产脂肪酶工艺进行了研究,实现了5m3发酵罐的稳定生产,确定最佳通气比(v/v)和搅拌转速分别为0.8∶1和122r/min,发酵后期补入0.5%的豆油对产酶有促进作用,在103h达到最高酶活为7 240U/mL,用3%的大豆分离蛋白和2%的大豆生物素组合替代豆粕作为氮源,可以提高发酵活力12%,达到8 179U/mL,发酵残渣量减少20%,最终罐批获得的酶活总量提高了近15%。     

“赤霞珠”葡萄自然发酵过程中高产β-葡萄糖苷酶酵母菌株筛选分析

本实验以新疆天山北麓葡萄酒产区成熟赤霞珠浆果为原料,自然发酵筛选得到产β-葡萄糖苷酶的优良酵母,利用WL培养基和赖氨酸培养基分类、糖类发酵、碳氮源同化试验及及18S rDNA分子鉴定。结果表明:产β-葡萄糖苷酶酵母(G8、G13、G17、G19、G21)菌株均为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)且G13、G21菌株在14%乙醇浓度下酶活力分别为37.21、35.51 U/mL,25%高糖浓度下保留30%的最大酶活,分别为13.87、11.83 U/mL,pH3.0条件下保留40%的最大酶活分别为19.18、18.31 U/mL,表明菌株具有良好的产β-葡萄糖苷酶能力,有望在葡萄酒酿造中加以应用,生产具有地域特色的葡萄酒。     

利用黑曲霉B1401发酵废弃茶末浸提液产单宁酶的工艺优化

以废弃茶末为原料,接种黑曲霉,以液态摇瓶的形式进行单宁酶生产的研究。通过单因素实验、Plackett-Burman实验及Box-Behnken响应面实验优化黑曲霉B1401液态发酵产单宁酶的最佳工艺条件。结果表明,诱导物为6%单宁酸+3%茶多酚,碳源为复配碳源,即0.746%可溶性淀粉:0.254%蔗糖,氮源为复配氮源,即0.3%尿素:0.7%硝酸钠,接种量为1%,装液量为90 mL/250 mL,转速为140 r·min-1,温度为30 ℃,发酵时间为72 h,此条件下单宁酶酶活可达104.82 U/g。     

产壳聚糖酶菌株选育及产酶条件研究

以淡紫拟青霉BJ2为出发菌株,分别通过亚硝基胍(NTG)和UV(紫外)诱变,采用透明圈法筛选,获得了产壳聚糖酶较高的突变菌株淡紫拟青霉BJ2-3,其所产酶活力达到7.48 U/mL,远高于BJ2的酶活力(1.58 U/mL)。摇瓶实验确定了该菌发酵生产壳聚糖酶的最佳发酵条件:碳源为8 g/L的壳聚糖,氮源为3 g/L的酵母粉,接种量为8%,发酵温度为28℃,500 mL三角瓶装液量125 mL,摇瓶转速180 r/min。在上述培养条件下,84 h时摇瓶中发酵液的最高酶活力达15.20U/mL。     

产中性纤维素酶细菌的筛选及培养基优化

从土壤中筛选到一株产中性纤维素酶的细菌,初步鉴定为芽孢杆菌属。以其为出发菌株,利用单因素及析因试验、爬坡实验、中心组合实验,建立其发酵产酶过程的响应面(RSM)模型,通过对RSM模型分析,得到最优培养基碳氮源组成:麦芽糖质量浓度1.97g/dL、酵母粉-蛋白胨混合氮源(1∶4)2.03g/dL。验证发现,优化后酶活从130.40U/mL提高到194.23U/mL。     

一株产酯化酶细菌的筛选

从汾酒大曲（后火曲、红心曲、清茬曲）中筛选出1株产酯化酶较高的菌株,从菌落外形及显微镜观察初步确认是葡萄球菌。该菌株在液体发酵培养基中,以37℃恒温摇床培养48 h,发酵液酶活力可达25.00 U/mL;对该菌株的发酵培养基进行碳源和氮源优化。结果表明,以豆饼粉作氮源,玉米粉为碳源,于37℃、180 r/min下摇床培养48 h,酶活力可达到33.33 U/mL。     

产高活性木聚糖酶放线菌的筛选及其产酶条件的优化

本研究采用平板透明圈法自土样中筛选出产木聚糖酶放线菌52株,其中酶活100U/mL以上的有12株。对其中产木聚糖酶酶活较高且产酶稳定的菌株F4712(初始酶活349.4U/mL)进行了液体发酵条件优化。实验首先对培养基成分包括碳源(种类及添加量)、氮源(种类及添加量)及发酵条件:温度、发酵初始pH、摇床转速以及发酵时间等因素进行了考察。通过Box-Behnken响应面分析对发酵产酶条件做进一步优化,确定了摇瓶发酵的最优条件。结果表明,最佳发酵条件为玉米芯水不溶性木聚糖(2.8%),酵母浸膏(0.5%)及蛋白胨(1.0%)、45℃、pH6.2、130r/min以及6d。在此条件下酶活达693.4U/mL(较优化前提高了98.5%)。     

绳状青霉菌发酵产右旋糖酐酶的条件研究

研究绳状青霉菌(Penicillium funiculosum)发酵培养产右旋糖酐酶的条件。研究碳源、氮源对绳状青霉菌产右旋糖酐酶的影响,结果表明最适合发酵产酶的碳源、氮源分别是右旋糖酐和蛋白胨。采用正交试验对绳状青霉菌产右旋糖酐酶的发酵条件进行优化,结果表明最适条件为：发酵瓶装液量为80mL/250mL,发酵培养基的初始pH 值为5.5,培养温度为28℃,在该条件下,右旋糖酐酶的酶活力为18.963U/mL。     

响应面法优化甲硫氨酸γ-裂解酶发酵培养基

目的:为获得低成本高酶活的工业化培养基,对甲硫氨酸γ-裂解酶(MGL)发酵生产培养基进行优化。方法:通过碳、氮源的筛选确定对酶活具有明显影响的因子,通过Plackett-Burman设计确定主要影响因子:甘油、安琪酵母粉、智龙酵母粉;采用最陡爬坡实验及Box-Behnken响应面设计确定了三个主要影响因子的最适条件,当甘油浓度为1.40%,安琪酵母粉为0.80%,智龙酵母粉为0.96%时,甲硫氨酸裂解酶酶活达到最高值为11.30 U/mL。结果:经过发酵验证,MGL酶活为(11.06±0.15) U/mL,较LB培养基1.65 U/mL提高了5.69倍,显示出了良好的优化效果。结论:经优化后最终培养基组成为:甘油1.40%、安琪酵母粉0.80%、智龙酵母粉0.96%、乳糖1.20%、安琪蛋白胨1.80%、NaCl 0.90%、K₂HPO₄ 1.80%、MgSO₄ 0.20%。     

产角蛋白酶菌株的筛选及发酵条件优化

采用以羽毛为唯一碳氮源的无机盐培养基,通过考察HC值(水解圈直径与菌落直径的比值)、羽毛的降解程度,筛选得到10株产角蛋白酶的菌株,经测定10株菌株摇瓶发酵液的蛋白酶活力,确定了一株产酶能力较强的菌株CJPE209,并对菌株进行鉴定,菌株CJPE209被鉴定为芽孢杆菌(Bacillus sp.),其发酵液酶活为267 U/mL。通过单因素实验,确定了菌株CJPE209产角蛋白酶的最适发酵条件:发酵周期48 h,培养基装液量25 mL/250 mL,发酵温度37℃,初始pH7,摇床转速220 r/min,发酵液酶活为337.6 U/mL,是优化前的1.26倍。     

安卡红曲霉液态发酵产色素及糖化酶的研究

对1株红曲霉(Monascus anka sp.)液态发酵产色素及糖化酶的培养条件进行了优化。研究了碳源、氮源、装液量、接种量等因素对色素积累及糖化酶活力的影响。并通过正交试验确定了最佳培养条件:甘油10%,蛋白胨1.5%,温度32℃,初始pH5.75,接种量6%,装液量75mL/500mL,种龄5d。验证实验表明,以色价最佳组合条件发酵时,发酵液色价达到263.5U/mL;以糖化酶活最佳组合条件发酵时,酶活达到409.6U/mL;以色价和糖化酶活力最佳组合条件发酵时,发酵液色价为260.3U/mL,糖化酶活为404.0U/mL。     

绿色木霉HZ012发酵生产几丁质酶的研究

为探讨绿色木霉发酵合成几丁质酶的最优化培养条件,测定了各种不同培养条件下绿色木霉发酵合成几丁质酶的活力。结果表明:用0.9%几丁质和3.0%葡萄糖作为双碳源时几丁质酶的产量最高达0.192U/mL,高于单独使用葡萄糖或几丁质作为碳源时的最高产量;以1.0%蛋白胨作为氮源时几丁质酶的最高产量高于用1.0%酵母膏、1.0%硫酸铵、1.0%牛肉膏和1.0%亚硝酸钠作为氮源时的最高产量;发酵液的最佳初始pH为5.0,最佳微量元素添加量为2mL/L;在上述最优化培养条件下培养44h时几丁质酶活力达到最高值0.248U/mL。该方法获得的几丁质酶活力与Kapat等人报道的用Trichodermaharzianum生产几丁质酶的结果相比,酶活提高33%以上。     

黑曲霉固态发酵凉茶渣产酶工艺研究

为探索利用黑曲霉固态发酵凉茶渣进行资源化利用的可行性,以内切葡聚糖酶、木聚糖酶和果胶酶的活力为指标,对氮源、碳源、含水量、发酵时间、浸泡液pH值和温度共6个单因素进行考察;根据单因素试验结果,添加4%硫酸铵作为氮源,2%葡萄糖为碳源,通过正交试验,以3种酶活力的总和为指标,优化制备工艺,发现含水量为70%,浸泡液pH值为9.00,温度为31℃,发酵168 h,是3种酶的最佳生产工艺。最佳工艺条件下发酵产物的内切葡聚糖酶活力为(5.72±0.23)U/g,木聚糖酶活力为(42.43±2.50)U/g,果胶酶活力为(29.81±0.69)U/g,3种酶活力总和为(77.96±1.08)U/g。     

葡聚糖酶产生菌的诱变选育

利用紫外线诱变育种方法分离对前期分离到一株葡聚糖酶野生菌株P5进行诱变。通过平板初筛、摇瓶复筛,从诱变菌株中筛选出一株高产菌株,其发酵酶活力可以达到5.85U/mL;在此基础上,对诱变菌株的发酵产酶工艺进行了初步的优化,其最适碳源为淀粉,最适氮源为花生饼粉,正交试验结果表明,淀粉含量为5%、花生饼粉含量为4%、NaH2PO4含量为0.2%时,该菌株的产酶量最高,酶活力达到21.23U/mL。     

响应面法优化米曲霉3.48 1产β-葡萄糖苷酶发酵工艺的研究

对菌株米曲霉(Aspergillus Oryzae)3.481产β-葡萄糖苷酶发酵工艺进行研究.通过单因素试验确定最佳碳源、氮源、pH和无机盐.采用响应面Box-Benhnken中心组合试验设计,优化米曲霉发酵生产β-葡萄糖苷酶的工艺条件,同时建立酶活力随麸皮+淀粉(1:1,W/W)质量分数、硫酸铵质量分数和初始pH变化的二次回归方程.结果表明:最优发酵条件是麸皮+淀粉(1:1,W/W)质量分数10.93%、硫酸铵质量分数0.4%、pH5.0,在此条件下β-葡萄糖苷酶活力可达1.89 U/mL.     

利用响应面法优化溶杆菌UCo1产溶菌酶的发酵培养基

采用响应面法对溶杆菌UCo1产溶菌酶的培养基进行了优化。首先对溶杆菌UCo1产溶菌酶的发酵培养基进行了单因素试验,确定了影响产酶的3个显著因素,即碳源麦芽糖,氮源大豆蛋白胨和表面活性剂Tween-20。采用Box-Behnken响应面法对溶菌酶的发酵培养基组成进行了优化,确定了最佳条件。结果表明,麦芽糖,大豆蛋白胨和Tween-20 3因素的最佳浓度分别为1.725%,3.25%,0.048%时,溶菌酶酶活达到6973.5U/mL,与模型所得到的最大预测值6990.99U/mL基本吻合,且较优化前的酶活力(6230.4U/mL)提高了11.93%。     

黑曲霉B1401固态发酵茶叶加工废料产单宁酶的研究

为促进茶叶加工废料的高效利用,对黑曲霉B1401利用茶叶加工废料固态发酵生产单宁酶进行初步研究。在单因素研究的基础上,运用Plackett-Burman试验和Box-Behnken响应面法优化黑曲霉B1401固态发酵产单宁酶的最佳工艺条件。结果表明:可溶性淀粉0.48%、氮源比(尿素∶硝酸钠)0.74∶0.26(g/g)、接种量30%、装载量5 g、液固比1.8∶1(mL/g)、发酵温度30℃、发酵时间为99 h,在此条件下单宁酶酶活力可达到46.06 U/g。验证试验值44.02 U/g与模型的预测值基本相符,表明该试验方法适合于黑曲霉B1401的固态发酵工艺。