利用响应面方法优化产L-乳酸的合成培养基

采用响应面方法对拟干酪乳杆菌Lactobacillus paracasei (L.paracasei)的一种产乳酸的合成培养基进行了优化.该文将培养基中的混合氨基酸、核苷类物质和混合维生素看作3大类营养成分.首先利用Plackett-Burman实验设计考察了培养基中包括该3类营养物质在内的8种营养成分对菌体生长和乳酸合成的影响,筛选出了影响菌体生长和乳酸合成的3个主要因素,即混合氨基酸、KH2PO4和CaCO3;在此基础上利用最陡爬坡实验逼近最大响应区域;然后利用Box-Behnken实验设计及响应面分析法确定了最佳培养条件.经过3次实验验证,乳酸实际浓度与预测浓度十分接近,已经超过了在复合培养基中培养的水平.这些结果为L.paracasei的代谢流定量研究奠定了基础.     

维生素对大肠杆菌Escherichia coli.JN8产L-色氨酸的影响

研究了9种维生素对大肠杆菌Escherichia coli.JN8生长及其发酵产L-色氨酸产量的影响,并对发酵培养基中的维生素浓度进行了优化。结果表明,低浓度肌醇和叶酸可显著促进大肠杆菌的生长及L-色氨酸的合成,叶酸和肌醇的最适添加量分别为0.000 2 mg/L和0.2 mg/L;较高浓度的生物素可以明显促进菌体生长及色氨酸的合成,其最适添加量为0.12 mg/L;较低浓度VB6的添加严重抑制色氨酸的合成,当其质量浓度增至0.8 mg/L时,菌体浓度和色氨酸的产量均较对照有显著的提高,分别提高11.8%和27.2%。添加VB5可略微提高色氨酸的产量,最优质量浓度为0.4 mg/L。添加VB1、VB2、VB3和VC虽然对菌体的生长均有较强的促进作用,但对于色氨酸合成却有不同程度的抑制作用。     

氨基酸对植物乳杆菌KLDS1.0391生长及细菌素合成的影响

为探究氨基酸对植物乳杆菌生长及细菌素合成的影响，调节化学成分确定培养基中的氨基酸组成，培养植物乳杆菌KLDS1.0391，采用高效液相色谱法测定乳酸含量，通过实时聚合酶链式反应（real-time polymerase chain reaction，real-time PCR）分析细菌素和氨基酸合成相关基因的表达。结果表明，天冬氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、脯氨酸、苏氨酸、酪氨酸、天冬酰胺及谷氨酰胺的缺失导致该菌生长能力和细菌素合成量均显著降低（P＜0.05）；谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、精氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸、色氨酸及缬氨酸的缺失仅影响菌体生长，对细菌素合成无明显影响；而赖氨酸胁迫（缺失及过量）对菌体的生长影响很小，但却显著影响细菌素的合成。色谱结果显示，赖氨酸、酪氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、脯氨酸及苏氨酸单缺失后乳酸含量升高。real-time PCR结果表明，细菌素合成相关基因plnEF、plnD及plNC8HK因赖氨酸的缺失表达显著下调（P＜0.05），而上述基因在外源赖氨酸质量浓度达到2.0 g/L前，上调水平随赖氨酸添加量的增大而增大。氨基酸合成关键基因dapG、yclM 因赖氨酸缺失表达显著上调，相反，上述基因在赖氨酸质量浓度为2.0 g/L时表达量显著下调（P＜0.05）。由上述研究结果推测，当赖氨酸缺失时，菌体通过上调基因dapG 和yclM 的表达以合成多种蛋白质保证其正常生长代谢，赖氨酸可正向诱导该菌细菌素合成，其可能作为细菌素合成底物发挥作用。     

细菌发酵生产L-乳酸的研究

利用细菌进行L-乳酸的发酵，该细菌为兼性厌氧菌，其种子摇床振荡培养18h后转接于发酵培养基中，菌体生长旺盛；通过几种发酵方式的比较，得出适合该菌种的发酵方式为先摇床振荡培养24h后再转入静置培养；同时对玉米糖化液的初糖浓度进行比较，确定初糖浓度应控制在120g/L～140g／L；利用响应面法优化得出培养基的组成为豆粕水解液为34．07g/L，蛋白胨为24，40g/L，玉米浆为10g/L。在此培养方式及培养基的基础上进行摇瓶发酵，乳酸产量为117．03g/L，转化率为97．53％，纯度为97．94047％，而且转化率比优化前的78．95％提高了18．58％。     

吐温-80、乙醚、NaCl对烃降解菌HB29产糖脂的影响

对烃降解菌HB29代谢产生的表面活性物质进行了红外光谱分析,初步确定为一种糖脂类表面活性物质.通过摇瓶实验,研究了吐温-80、乙醚和NaCl对HB29产糖脂的影响.结果表明,一定浓度的吐温-80能促进糖脂的合成,向发酵培养基中添加2g/L的吐温-80,糖脂量较对照提高了6.64%,但高浓度的吐温-80会抑制菌体生长,不利于糖脂合成.乙醚对菌株合成糖脂有抑制作用;NaCl添加量在1%以内,糖脂合成较稳定,高浓度NaCl会改变发酵过程中的渗透压,使菌体细胞发生质壁分离,从而影响菌体生长,糖脂合成受到抑制.     

一株植物乳杆菌高密度培养的研究

通过单因素实验、Plackett-Burman法、最陡爬坡试验对分离自内蒙古传统发酵乳制品中高产γ-氨基丁酸的植物乳杆菌NDC75017培养基成分及培养条件进行优化研究。确定影响菌体生长的显著因素为葡萄糖、硫酸锰、柠檬酸氢二铵。利用Box-Behnken设计确定了植物乳杆菌NDC 75017的增殖培养基配方。结果表明,菌体在最优条件下进行培养,活菌数可达6.48×1010mL-1。细胞干重可达3.93 g/L。     

产弹性蛋白酶EL314CF10菌株种子培养基优化的研究初报

采用两水平部分因子实验设计 (FFD)研究了产弹性蛋白酶菌株的种子培养基各组分对菌体生长的影响 ,并找出主要影响因子为牛肉膏、酵母膏 ,二者都在 99%的概率水平上对菌体生长有正效应。而蛋白胨对菌体生长影响是负效应 ,但不显著。NaCl对菌体生长影响也极不显著。由方差分析结果可知 ,选取的水平接近最大响应区域。因此不再进行最陡爬坡实验。最后用中心复合设计及响应面分析确定主要影响因子的最佳浓度。由实验结果可知 ,菌株在优化后的种子培养基中生物量比未优化培养基高。     

基于基质需求特征确立脱氮假单胞杆菌产维生素B12的发酵原料

对于工业化发酵而言,选择一种适宜的发酵原料对提高微生物发酵产量及降低发酵成本显得尤为重要.该文首先在合成培养基中考察了氨基酸对脱氮假单胞杆菌合成维生素B12的影响,结果表明谷氨酸等氨基酸对菌体生长和维生素B12合成具有较大的促进作用.甜菜糖蜜作为制糖工业的副产物,其成本相对低廉,但营养组分检测显示,甜菜糖蜜含有丰富的碳源和有机氮类物质,其中有机氮类又以谷氨酸居多,而且还含有一定量的合成维生素B12所必需的甲基供体甜菜碱.基于此,最终确立了以甜菜糖蜜作为维生素B12发酵的主要原料.在该原料下,脱氮假单胞杆菌摇瓶发酵结束时(168h)的菌体量(光密度)和维生素B12产量分别达到37.3mg/L和108.37mg/L.     

氧应力和前体氨基酸对酿酒酵母生物合成谷胱甘肽的影响

本实验考察了氧应力和前体氨基酸对酿酒酵母HSJB1生物合成谷胱甘肽(GSH)的影响。在酿酒酵母HSJB1发酵过程中,将0.01、0.1、1g/L浓度的双氧水分别在发酵开始、对数期中期、稳定期和产生GSH最高时加入发酵培养基中,结果表明：发酵开始和对数期中期加入0.01g/L双氧水和稳定期和产生GSH最高时加入0.1g/L双氧水对GSH的合成有促进作用,其余的情况都对GSH的合成有抑制作用,GSH含量最高达到43.73mg/L,比添加前GSH含量提高了5.3%,所有的添加双氧水实验都对细胞生长有抑制作用。研究了添加前体氨基酸对菌体生长及GSH合成的影响,随着甘氨酸浓度的增加细胞生长受到抑制,GSH含量减少;随着谷氨酸添加浓度的增加细胞生长和GSH含量变化不大;半胱氨酸对谷胱甘肽的合成有明显的促进作用,其浓度为9mmol/L,GSH含量为67.11 mg/L,比未添加半胱氨酸提高了81.88%。     

L-乳酸细菌培养条件的研究

对突变株干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)FH2-8-9菌体培养条件、液体培养基成分进行了研究.结果证明,发酵过程中pH的调节及H 和游离乳酸的添加可以促进菌体生长,并提高了L-乳酸的产量;培养基中添加乳糖和果糖、酵母膏和蛋白胨、CaCO3对菌体生长和产酸均有重要影响;调节葡萄糖与丙酮酸钠的比例为9:3,并在发酵42 h时添加丙酮酸钠,L-乳酸产量可达75 g/L.     

罗伊氏乳杆菌培养基优化及其生长代谢研究

罗伊氏乳杆菌的MRS 培养基是富培养基,简化培养基组分,优化培养基组成和培养条件是微生物工业化培养的重要基础。本实验在传统MRS 培养基基础上,首先对氮源进行单因素优化,然后采用Plackett-Burman 和中心组合试验设计对影响罗伊氏乳杆菌CG001 生长的MRS 培养基和培养条件进行筛选优化,并在最优条件下研究该菌的生长代谢情况。结果表明：酵母膏质量浓度、葡萄糖质量浓度、硫酸锰质量浓度和温度是影响菌体质量浓度的4 个关键因素;经响应面法分析确定该菌的最优培养条件为：酵母膏质量浓度20g/L,葡萄糖质量浓度20g/L,醋酸钠质量浓度7g/L,柠檬酸铵质量浓度1g/L,磷酸氢二钾质量浓度3g/L,硫酸镁质量浓度0.2g/L,硫酸锰质量浓度为0.23g/L,吐温-80 质量浓度1g/L,初始pH6.2,培养温度38.6℃,最终菌体质量浓度达0.984g/L,相对优化前提高1.102 倍。发酵罐中菌体生长曲线呈S 型,4～12h 菌体处于对数生长期,之后趋于平衡,葡萄糖的代谢与菌体的生长速率相对应。     

嗜热乳酸杆菌l-乳酸发酵条件的初步研究

对产L-乳酸的嗜热乳酸杆菌进行了发酵条件的初步研究：摇瓶发酵和静置发酵的对比实验以及培养基的优化实验。结果表明，摇瓶发酵优于静置发酵；麸皮和黄豆粉的最适添加量分别为2％和3％；木薯为最佳碳源；黄豆粉可代替部分酵母膏；木薯糖化液中加入适量黄豆粉和维生素B代替酵母膏。     

阿片肽酿酒酵母工程菌摇瓶发酵工艺

研究了发酵培养基成分、补加方式及外源氨基酸对酿酒酵母发酵和表达的影响．结果表明，发酵前在液体发酵培养基中一次性补加酵母抽提物（YE）有利于目的产物的表达，发酵过程中补加YE不利于目的产物的表达，发酵中后期补加适量的葡萄糖有利于阿片肽的表达．添加外源氨基酸对酿酒酵母工程菌的生长有一定的促进作用，而且可以明显地影响阿片肽的表达．通过正交实验对酿酒酵母生长和表达条件进行优化，确定最优工艺参数为：培养基中酵母抽提物质量浓度为25g／L，C：N比2．8，培养基初始PH5．0，摇床转速220r／min．在最优条件下研究了酿酒酵母表达目的产物的情况，总蛋白质质量浓度为614．50mg／L．SDS-PAGE电泳和双波长凝胶扫描结果表明：目的阿片肽约占总分泌蛋白质的5％，其表达量为30．7mg／L，是优化前的1．49倍。     

营养因子对大肠杆菌发酵产转氨酶的影响

运用“单一组分缺失法”研究了18种氨基酸,11种维生素,8种微量元素,4种嘌呤与嘧啶对大肠杆菌A5发酵产转氨酶的影响。结果表明,L-甲硫氨酸是菌体生长与产酶所必需的物质,L-缬氨酸、L-异亮氨酸和L-谷氨酸分别对菌体生长和酶转化得率的提高有显著的促进作用。在此基础上构建了一个改良的合成培养基,其组成为(g/L):葡萄糖20,(NH4)2SO45,MgSO40.5,NaCl0.5,K2HPO40.5,KH2PO40.5,氨基酸混合液(包括L-Met、L-Val、L-Ile、L-Glu)0.6,pH7.2,所产转氨酶的转化得率达到72.4%。     

嗜热链球菌grx02化学限定增殖培养基及变温培养策略的研究

文章研究了能够促进嗜热链球菌grx02生长的化学限定培养基成分、浓度及其变温培养方法。通过单一成分扣除实验确定化学限定培养基的碳源、氨基酸、维生素矿物质等营养成分的组成,进一步通过单因素实验,对化学限定培养基组分浓度、变温培养方法进行优化,以提高嗜热链球菌grx02的活菌数。结果表明,嗜热链球菌grx02化学限定增殖培养基由1种碳水化合物、16种氨基酸、6种维生素、3种矿物质、4种无机盐、2种有机盐组成;培养初始温度、延滞末期及对数末期温度分别为39、37、39℃。最终嗜热链球菌grx02生物量达到1.40,较优化前提高了1.63倍,活菌数达到9.04 log CFU/mL。可为嗜热链球菌生产及其代谢与功能研究提供参考。     

pH对红曲霉菌体生长及色素合成的影响

通过添加乳酸和NaOH改变发酵液的pH,对比研究不同的pH对红曲霉液态发酵的菌丝形态、菌体量和发酵产色素的影响。研究发现,红曲霉液态发酵过程中,控制相对高的初始pH利于菌体生长,控制相对低的初始pH利于色素合成。初始pH较高时,发酵过程中添加乳酸适当降低发酵液的pH利于菌体生长和色素合成。     

固体发酵制备毛霉蛋白酶的研究

研究了毛霉M4产蛋白酶的若干影响因素，包括培养基的成分以及发酵条件等。结果表明，在麸皮与水的合适比例为1：0．8；在基本培养基基础上添加一定浓度的碳源，氮源及无机盐有利于蛋白酶的合成；菌体较为合适的产酶条件为温度28℃，pH6．0，发酵时间36h。     

固体发酵制备毛霉蛋白酶的研究

该文研究了毛霉M2产蛋白酶的若干影响因素，包括培养基的成分以及发酵条件等。结果表明：在麸皮与水的合适比例为1：0.8；在基本培养基上添加一定浓度的碳源、氮源及无机盐有利于蛋白酶的合成；菌体较为合适的产酶条件为温度28℃，pH6．0，发酵时间36h。     

B族维生素对大肠杆菌发酵生产乳清酸的影响

为提高大肠杆菌发酵乳清酸的产率和糖酸转化率，以大肠杆菌(Escherichia coli)Ora-6为供试菌株，在原有培养基的基础上，通过单因素试验及正交试验探究维生素B₁、维生素B₃、维生素B₅、维生素B₆、维生素B₇、维生素B₁₂几种关键B族维生素对菌体生长及产酸能力的影响，并确定最佳组合添加量为维生素B₁ 6.8 mg/L,维生素B₃ 4.8 mg/L,维生素B₅ 4 mg/L,维生素B₆ 3.4 mg/L,维生素B₇ 1.4 mg/L,维生素B₁₂ 4 mg/L。在此条件下，经5 L发酵罐验证对比，此时优化后的培养基菌体量(OD₆₀₀)、乳清酸产量、糖酸转化率分别为134.32、121.41 g/L和25.73%,较原始培养基分别增长了13.16%、15.47%、12.96%。同时研究确定了B族维...     

响应面法优化丁酸梭菌发酵培养工艺

采用响应面法对丁酸梭菌生物量的发酵工艺进行优化。在单因素实验的基础上利用Plackett-Burman实验设计筛选出影响菌体数的显著性因素。在此基础上,运用最陡爬坡实验找出CCD实验的中心点,并确定非显著因素最低添加量来降低生产成本。最后通过响应面法分析获得最佳发酵培养基组成成份。结果表明:酵母浸粉、Fe SO4和K2HPO4为影响菌体量的3个显著性因素;可溶性淀粉2%、酵母浸粉6%、Fe SO41.74%、K2HPO40.37%、Na Cl 0.2%、Mg SO40.024%为最佳培养基组合;优化后的菌体数可达1.01×109个/m L,与优化前(2.3×108个/m L)相比,提高至4.39倍。