高产酵母菌株(Rhodotorula bacarum)产普鲁兰多糖过程中搅拌和通气条件的优化

在过去的研究中发现普鲁兰多糖高产酵母菌株摇瓶发酵的最佳条件是 180r/min ,2 8℃ ,6 0h ,在此条件下该菌株可以产生质量体积分数为 5 9%的普鲁兰多糖。本文研究发现在 5L发酵罐中通气量和搅拌速度对该酵母菌株的普鲁兰多糖产量有很明显的影响。研究结果表明产普鲁兰多糖的最适通气量和搅拌速度分别是6 . 5L/min和 30 .0r/min。相应的 ,用每升含 80g的葡萄糖做发酵培养基 ,在 2 8℃条件下培养 72h ,其普鲁兰多糖的产量质量体积分数为达到 7. 5 % ,这是迄今为止所报道的产普鲁兰多糖酵母中产量最高的菌株。作者发现这株酵母菌产普鲁兰多糖高效合成过程的原因是其有很高的葡萄糖转化率。     

碳源对出芽短梗霉发酵生产普鲁兰多糖的影响

原糖发酵生产普鲁兰多糖对于蔗糖的深加工具有重要意义。本研究考察了不同碳源底物对出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)发酵生产普鲁兰多糖的影响。结果表明,原糖发酵生产的普鲁兰多糖产量要比白砂糖、葡萄糖和淀粉高16%~53%,且多糖颜色较浅;通过正交试验优化后,发酵培养基的普鲁兰多糖产量可以达到12.39 g/L,多糖转化率可以达到26.65%。     

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。     

烟曲霉素发酵培养基的优化

目的:以烟曲霉CEA-1701为生产菌株,对烟曲霉素发酵培养基进行优化。方法:运用HPLC测定发酵液中烟曲霉素含量,通过单因素实验选择发酵碳源和氮源种类,进一步用Plackett-Burman(PB)和Box-Behnken Design(BBD)设计优化各成分在培养基中的浓度。结果:单因素实验筛选到适宜烟曲霉素合成的碳源和氮源分别为甘油和酵母提取粉。PB实验表明,甘油、玉米粉和酵母提取粉是影响烟曲霉素产量的主要因素;BBD实验优化得到产烟曲霉素的适宜培养基成分为:甘油33.5 g/L、酵母提取粉3.1 g/L、玉米粉1.7 g/L、MgSO₄·7H₂O 0.5 g/L、K₂HPO₄ 1.5 g/L、KCl 0.5 g/L、FeSO₄·7H₂O 0.013 g/L。以此培养基发酵144 h测得发酵液中烟曲霉素含量达到68.51 mg/L,较优化前提高了122.4%。结论:实验优化了发酵烟曲霉素的培养基成分,显著提高了烟曲霉CEA-1701菌株合成烟曲霉素产量,为烟曲霉素的发酵生产提供了参考依据。     

淀粉质原料在普鲁兰多糖生物合成中的作用及生理机制

为了考察不同淀粉质原料对出芽短梗霉生物合成普鲁兰多糖的影响,本文分别选用来源于木薯、玉米、马铃薯、红薯和小麦等作物的淀粉作为碳源发酵生产普鲁兰多糖。结果发现,木薯淀粉有利于普鲁兰多糖的生物合成,最高产量达到23.96 g/L;红薯淀粉则不利于普鲁兰多糖的合成,显著（P<0.05）降低了普鲁兰多糖的产量和分子量。进一步地,对普鲁兰多糖分批发酵动力学参数和生理学指标进行分析比较,发现木薯淀粉提高了普鲁兰多糖合成关键酶活性和胞内前体物质尿苷二磷酸葡萄糖的含量,进而提高了普鲁兰多糖的合成能力和产量;而红薯淀粉则提高了普鲁兰多糖降解酶活性,显著（P<0.05）降低了普鲁兰多糖的分子量。对普鲁兰多糖分批发酵碳源成本进行估算,发现利用木薯淀粉合成普鲁兰多糖的碳源成本只有葡萄糖对照组的56.6%。该研究结果为普鲁兰多糖的廉价高效生产提供了可行的技术参考。     

响应面法优化无色素产普鲁兰菌株UVMU3-1培养基成分

以Plackett-Burman(PB)设计结合响应面(RSM)分析法对无色素产普鲁兰突变菌株UVMU3-1发酵培养基7种营养成分配比进行优化。结果表明:葡萄糖、KH2PO4添加量显著影响普鲁兰产量。最陡爬坡试验使2个显著因素的水平取值逼近最大响应区域。中心组合设计结合RSM分析确定产普鲁兰最优培养基配比为:葡萄糖67g/L、KH2PO45.18g/L、(NH4)2SO45g/L、NaNO310g/L、MgSO4.7H2O 0.5g/L、酵母粉2g/L、吐温-80 10mL/L,预测最大响应值19.94g/L。实际验证普鲁兰产量19.98g/L,与预测相符,普鲁兰产量较优化前提高163%。     

普鲁兰糖无色素发酵工艺研究

目的获取普鲁兰糖产量高且色素分泌少的突变菌株,优化普鲁兰糖的发酵工艺。方法紫外法诱变出芽短梗霉;通过测定普鲁兰糖的产量优化培养基组成及发酵条件。结果获得了高产普鲁兰糖且色素分泌量少的突变菌株;优化后培养基组成为:蔗糖10%,酵母膏0.2%,(NH4)2SO4 0.06%。初始pH 6.5。工艺优化后发酵过程无色素分泌,普鲁兰糖产量达到67.2 g/L。结论得到了普鲁兰糖产量高且色素分泌少的突变菌株,工艺优化后发酵过程无色素分泌。     

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。     

烟草赤星病拮抗芽胞杆菌的筛选及培养基优化

以赤星病原菌Alternaria longipes为筛选指示菌,采用平板共培养初筛和发酵上清滤液复筛的方法,筛选了烟草赤星病拮抗芽胞杆菌3株。其中菌株K₁₁的菌体径向生长抑制率（PIRG）为63.64%,发酵上清滤液的PIRG值达67.44%。盆栽试验证明,该菌对烟草赤星病具有良好的拮抗能力。经鉴定菌株K₁₁为枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis）。由单因素实验和正交实验优化得到了K₁₁菌株生物量较高的摇瓶发酵培养基配方：葡萄糖20.0 g/L,豆粕30.0 g/L,K₂HPO₄·3H₂O 1.0 g/L,MgSO₄·7H₂O 0.1 g/L。优化后生防菌株K₁₁的生物量比对照提高6.5倍,生物量高达1.28×10¹⁰ CFU/mL,芽胞形成率在95%以上。     

Tween-60对出芽短梗霉合成多糖代谢组学的分析

利用代谢组学技术,研究了Tween-60对出芽短梗霉合成普鲁兰多糖的影响。在初始发酵培养基中添加4 g/L的Tween-60,并采用GC-MS(Gas chromatography-mass spectrometry)对实验组和空白组40 h的胞内代谢物进行分析。结果表明:普鲁兰多糖产量由78.35 g/L提高至92.5 g/L;同时确定出包括L-阿拉伯糖醇、D-核酮糖等6种代谢物表达量上调,α-D-葡萄糖、D-半乳糖等6种代谢物表达量下调。进一步分析表明,添加Tween-60可以增强胞内TCA循环以及戊糖、葡萄糖醛酸循环,为出芽短梗霉代谢提供大量能量以及胞内保护性物质。同时,发现添加Tween-60加快胞内半乳糖代谢,进而促进了普鲁兰多糖发酵前体UDPG的合成,因而多糖产量显著增高。     

普鲁兰多糖产生菌出芽短梗霉的紫外诱变及其培养基优化

为进一步提高普鲁兰多糖的产量,该文以出芽短梗霉CGMCC 3337为研究对象,通过紫外诱变获得一株性状稳定的高产普鲁兰多糖突变株UV-10,普鲁兰多糖产量稳定在（75.28±0.79）g/L,在此基础上通过单因素、响应面等试验探究高产普鲁兰多糖的最适培养基及条件。结果表明：与出发菌株相比产量提高了25.26%。通过单因素及响应面试验得到最适培养基组成：蔗糖 150 g/L,牛肉粉 4.17 g/L,MgSO4·7H2O 0.76 g/L,K2HPO48.58 g/L,FeSO4·7H2O 0.03 g/L。优化后培养基多糖产量达到97.6 g/L,与优化前相比提高了26.8%。     

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...     

pH值对普鲁兰多糖发酵的影响及其机理分析

探究不同pH值条件对出芽短梗霉CGMCCNO.7055合成普鲁兰多糖的影响。同时通过测定合成普鲁兰多糖的前体尿苷二磷酸葡萄糖(uridine diphosphate glucose,UDPG)含量及其相关酶磷酸葡萄糖变位酶(phosphoglucomutase,PGM)和UDPG焦磷酸化酶(Uridine diphosphate glucose pyrophosphorylase,UGPase)活性来分析普鲁兰多糖合成机理。结果发现一种双阶段调控pH值的方法,即第一阶段,发酵开始后24 h(OD6200.5)控制初始pH 6.0;第二阶段,发酵24 h后(OD6200.5)调控pH值到5.0并维持恒定,此阶段磷酸葡萄糖变位酶(PGM)和UDPG焦磷酸化酶(UGPase)活性最高。采用该方法使普鲁兰多糖产量达到(92.5±2.41)g/L,生物量达到(13.87±0.89)g/L,经相关性检验发现该发酵条件下普鲁兰多糖产量与尿苷二磷酸葡萄糖含量呈显著负相关关系。     

枯草芽孢杆菌M364高产抗菌肽Bacillomycin D工业培养基优化

为降低抗菌肽工业发酵的生产成本,提高抗菌肽Bacillomycin D产量,在单因素基础上采用Plackett-Burman实验,寻找原始培养基6010中对Bacillomycin D产量影响显著的营养因素,并通过Central Composite Design响应面法对发酵培养基配方进行优化。结果表明:影响最显著的3个因素为:麦芽糖浆、尿素、MgSO₄·7H₂O。最佳工业发酵培养基配方为:麦芽糖浆46 g/L,尿素0.72 g/L,MgSO₄·7H₂O 0.35 g/L,玉米浆16 g/L,(NH₄)₂SO₄3 g/L,K₂HPO₄ 7 g/L,MnSO₄·H₂O 0.05 g/L。优化后,枯草芽孢杆菌M364摇瓶发酵Bacillomycin D产量达到(620.2±13.9)mg/L,比优化前(415.5±9.8)mg/L提高了50%,是常用Landy发酵培养基(240±20.6)mg/L的2.6倍;19 L发酵罐Bacillomycin D产量为(890.6±20.1)mg/L,相比优化后摇瓶的产量提高了44%,较原始6010培养基提高了1.14倍。本研究提供的培养基可同时达到高产,降低成本,缩短发酵时间的效果。     

鹰嘴豆慢生根瘤菌USDA 3378发酵条件优化

该研究通过比较中慢生根瘤菌(Mesorhizobium ciceri)USDA 3378在酵母甘露醇琼脂(YMA)、酵母胰蛋白胨(TY)及修正YMA(MYMA)培养基中的生长情况，初步筛选最佳培养基。采用单因素试验及Box-Behnken响应面试验优化菌株USDA 3378发酵条件，并通过发酵罐扩大培养评价菌株USDA 3378的生长情况。结果表明，Mesorhizobium ciceri USDA 3378初筛培养基为YMA，其最佳发酵条件为甘露醇12 g/L，酵母粉8.75 g/L,KH₂PO₄0.25 g/L,K₂HPO₄0.25 g/L，无水Mg SO₄0.1 g/L,Na Cl 0.l g/L，接种量4%(V/V)。在此优化条件下，OD_{600 nm}值为2.208，比优化前提高了35.54%。菌株USDA 3378在3 L发酵罐扩大培养后，OD_{600 nm}值为2.341，比优化前提高了10.42%。     

Bacillus subtilis CICC 20034产脂肪酶的培养条件研究

目的优化Bacillus subtilis CICC 20034产脂肪酶的培养组分和发酵条件,为后续深入研究提供数据资料。方法优化不同碳源、氮源、金属离子和培养基复配发酵培养组分:优化培养温度、pH、培养时间进一步提升菌株产酶能力。结果最佳利用碳源为甘油,无机氮源比有机氮源更有利于脂肪酶生产,优化培养组分为:10 g/L甘油,10 g/L NH₄Cl,8g/LNa₂HPO₄·12H₂O,2g/L K₂HPO₄,0.5 g/L MnSO₄。最适培养pH 6.0,温度30℃,发酵周期28 h。结论通过前期优化筛选,获得脂肪酶活性达24.16 U/mL,为后续深入优化和代谢调控提供了良好的数据资料。     

茁芽短梗霉P1012产普鲁兰多糖的条件优化

研究了培养基组分(蔗糖、米糠和L-抗坏血酸)及发酵条件(pH、温度、接种量和转速)对茁芽短梗霉P1012(Aureobasidium pullulans P1012)产普鲁兰多糖的影响,以期提高普鲁兰多糖的产量。研究对培养基组分进行单因素试验及优化发酵条件,再结合正交试验考察了三因素(米糠、蔗糖和L-抗坏血酸)两水平对普鲁兰多糖产量的影响,从而优化茁芽短梗霉P1012发酵工艺,并通过上5 L发酵罐发酵培养验证。试验确定最佳培养基配方为蔗糖70 g/L、米糠3 g/L和L-抗坏血酸3 g/L。发酵条件控制为温度28℃、p H 5.0、接种量4%以及转速200 r/min。经5 L发酵罐培养后,测定普鲁兰多糖产量达到43.77 g/L,糖转化率为62.53%。发酵液pH由5.00升至6.56,黏度达到52.10m Pa·s,具有特别的芳香气味。获得茁芽短梗霉P1012的发酵工艺参数,为进入工业化生产提供依据。     

无机氮源对出芽短梗霉发酵普鲁兰多糖分子量的影响

以出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)CGMCC No.11062为出发菌株,研究五种无机氮源对普鲁兰多糖产量、结构、纯度及分子量的影响。结果表明:无机氮源种类对普鲁兰多糖产量和分子量产生显著影响,未影响普鲁兰多糖结构和纯度。其中,以硫酸铵(1.5 g/L)为唯一氮源时普鲁兰多糖产量达到32.84 g/L,重均分子量(Weight-average Molecular Weight,Mw)最大,为799823ku。硫酸铵浓度对普鲁兰多糖的产量和分子量影响显著,而未显著影响普鲁兰多糖结构。随着硫酸铵浓度的增加,普鲁兰多糖产量和分子量同时增加;当硫酸铵浓度为1.5 g/L时,普鲁兰多糖的产量出现最大值,为32.45 g/L;而当硫酸铵浓度为2.1 g/L,普鲁兰多糖重均分子量(Mw)最大,达到1236958 ku。所有制得的普鲁兰多糖纯度在95%~99%之间。这些研究可为不同分子量普鲁兰多糖生产提供技术指导。     

响应面法优化普鲁兰多糖发酵培养基

通过对出芽短梗霉生长的培养基进行优化,以提高普鲁兰多糖的产量。首先采用单因素试验筛选出有显著效应的3个因素,再利用响应面Box-Behnken设计优化显著因素的水平。结果表明：碳源(蔗糖)添加量、氮源(酵母浸膏)添加量和金属离子对粗普鲁兰多糖的产量都有显著影响(P＜0.05),蔗糖添加量和酵母浸膏添加量的交互作用相对明显,蔗糖添加量和金属离子以及酵母浸膏添加量和金属离子的交互作用不显著。优化的培养基组成为：蔗糖添加量56.63g/L、酵母浸膏添加量3.74g/L、金属离子选择Mg2+,此条件下粗普鲁兰多糖产量为60.358g/L。     

窖泥产氨菌的分离筛选与发酵培养基的优化

为获取可提升窖泥pH的高产氨态氮菌株,本文以优质老窖泥为菌源,采用多次富集培养的方式,从中筛选到一株高产氨态氮的菌株J19。对菌株进行形态学观察和分子生物学鉴定;并采用正交设计对氨态氮发酵培养基组分进行优化。结果表明,菌株J19为陆地寡养单胞菌(Stenotrophomonas terrae);发酵培养最佳组分为蛋白胨5.0 g/L,K₂HPO₄·3H₂O 0.20 g/L,MgSO₄·7H₂O 0.50 g/L,FeSO₄·7H₂O 0.010 g/L,氨态氮产量为232.176 mg/L。