培养基与分割发酵优化促进Nisin生物合成

为了提高乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）细胞生长和乳酸链球菌素（Nisin）的合成效率,以正交优化法研究培养基分批发酵和分割发酵方式对Nisin生物合成效率的影响。结果表明,优化发酵培养基配方为：5%蛋白胨,3%蔗糖,2%玉米浆,1%酵母浸粉。在此优化条件下,摇瓶培养（11 h）峰值生物量为4.9×109 CFU/mL,较对照提高43%;10 L发酵罐分批发酵峰值生物量、Nisin效价及Nisin合成速率■q分别为7.75×109 CFU/mL、2 573 IU/mL、151.4 IU/（mL·h）,较优化前分别提升38.0%、56.6%、38.2%。分批发酵培养18 h Nisin达到峰值后[■q为147 IU/（mL·h）],以不同比例分割发酵并继续培养7 h,第二次分割（25%）为Nisin合成最适发酵方式,其Nisin平均合成速率达到294 IU/（mL·h）,较分批发酵提高了100%。     

固定化乳酸乳球菌DL-203发酵生产Nisin的研究

对用固定化乳酸乳球菌DL-203发酵生产Nisin进行了研究。确定采用k-卡拉胶作为固定化载体,并添加磷酸三钙,包埋固定化乳酸乳球菌DL-203发酵生产Nisin。固定化最适条件为3.5%（W/V）k-卡拉胶+0.1%（W/V）磷酸三钙,细胞浓度5%～10%（V/V）。发酵培养基添加0.2%（V/V）吐温-20,30℃摇床培养进行分批重复发酵,可连续使用五批以上,而发酵液Nisin效价未有下降,达游离细胞发酵液的50%～60%。采用柱式填充床反应器进行固定化乳酸乳球菌DL-203连续发酵生产Nisin,停留时间以4～6h比较适宜,可连续稳定生产150h以上,而且固定化小球未有明显的细胞外漏,发酵液Nisin效价可达游离细胞发酵液的30%～40%。      

菌酶协同转化白酒丢糟制备微晶纤维素及Nisin工艺条件优化

该研究以白酒丢糟为研究对象,采用单因素试验及正交试验对复合酶制备微晶纤维素（MCC）的工艺条件进行优化,并对MCC的结构进行表征。以乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）生物量为评价指标,以MCC制备过程中产生的废水替代乳酸链球菌产Nisin培养基中的蒸馏水,并采用单因素试验及响应面法对其培养基组分进行优化。结果表明,最佳MCC制备工艺参数为：纤维素酶添加量24 U/g,酶解时间9 h,料液比1∶20(g∶m L)。在此条件下,MCC的聚合度（DP）为118,其结构呈棒状,粒径约为20μm;最佳乳酸乳球菌产Nisin培养基组分为：在1 000 m L废水添加酵母粉8 g、蛋白胨8 g、蔗糖9 g、KH2PO419 g、Mg SO40.15 g,在此优化条件下,菌株生物量为6.3×107CFU/m L,Nisin效价为732.52 IU/m L。     

响应面法优化乳酸链球菌素发酵培养基成分

乳酸链球菌素由于对革兰氏阳性腐败和致病菌的厂。谱抗菌活性而作为天然防腐剂在食品工业中广泛使用。为提高乳酸链球菌素发酵水平,以乳酸乳球菌（Lactococcus lactis subsp．1actis）TCCC12001为生产菌株,采用响应面法对发酵培养基进行了优化,确定了该菌发酵的最佳培养基配方（g／L）：蔗糖20、酵母粉10、蛋白胨9、牛肉膏5、K2HP04·121-12010、NaCl2、MgS04·7H2O 0．2。最适发酵条件为：培养基初始pH值7．0,发酵温度30c,种龄10h,接种量3％,培养10h。在此条件下乳酸链球菌素的效价最高达1436IU／mL,比初始效价提高了69％。     

双菌微囊化发酵耦合泡沫分离强化乳链菌肽生产的工艺

本研究拟通过共培养乳酸链球菌与酿酒酵母解除产物抑制效应,并将泡沫分离耦合于微胶囊固定细胞发酵强化乳链菌肽（Nisin）的生产。采用液芯微胶囊固定乳酸链球菌和酿酒酵母细胞,并对海藻酸钠和壳聚糖浓度进行优化。结果表明,以乳糖为底物碳源,乳酸链球菌与酿酒酵母的初始接种比例102:1时,共培养发酵液中Nisin效价高达3436.3 IU/mL。海藻酸盐-壳聚糖-海藻酸盐（ACA）液芯微胶囊的制备条件为海藻酸钠浓度15 g/L和壳聚糖浓度5.5 g/L。在微胶囊固定细胞发酵与泡沫分离耦合时间为21 h,分布器孔径180 μm,气体体积流率40 mL/min条件下,Nisin的富集比和回收率分别为5.8和63.1%,总效价为3973.2 IU/mL。本研究建立的双菌微囊化发酵-泡沫分离耦合工艺能够有效解除产物抑制和菌体细胞损失,为高密度、连续发酵生产Nisin奠定了理论基础。     

营养因素对乳酸乳球菌DL-203生长及其Nisin生物合成的影响

对Nisin高产菌株乳酸乳球菌DL—203的营养要求及其 对Nisin生物合成的影响进行了研究。结果表明,乳链菌 肽的生物合成与DL-203的生长呈极显著正相关,乳酸 乳球菌DL—203生长和合成Nisin的最佳碳源和氮源分 别为蔗糖和大豆蛋白胨,其适宜浓度均为15～20g/L。磷 酸盐对乳酸乳球菌DL—203生长及其Nisin生物合成具 有极大的促进作用,其中以Na₂HPO₄效果最好,其浓度 在224mmol/L以下时对菌体生长和Nisin生物合成具有 较大的促进作用。      

基于底物消耗规律优化乳酸乳球菌增殖发酵工艺

为了提高乳酸乳球菌发酵生物量，该文首先筛选了最优碳氮源，分析了乳酸乳球菌偏好利用的氮源特征，定向制备了酪蛋白肽，进一步分析酪蛋白肽的添加对菌株增殖的影响；然后通过测定菌株生长速率被抑制时的碳氮消耗比和耐渗透压能力确定了初始发酵培养基的碳氮源添加比例和添加量。结果表明，葡萄糖是乳酸乳球菌的最佳碳源，酪蛋白肽和酵母浸粉FM 803以1∶2的质量比复合为最佳氮源，进一步优化微量元素的添加量和恒pH分批培养策略，得到最优培养基和培养工艺。乳酸乳球菌CCFM 1093的最优培养基：葡萄糖137 g/L、复合氮源53 g/L、MgSO₄·7H₂O 0.043 g/L、MnSO₄·H₂O 0.03 g/L、吐温-80 1 mL/L;乳酸乳球菌CCFM 1032最优培养基：葡萄糖106 g/L、复合氮源51 g/L、MgSO₄·7H₂O 0.043 g/L、MnSO₄·H₂O 0.03 g/L、吐温-80 1 g/L,活菌数分别...     

乳酸乳球菌KLDS4.0325产细菌素最佳培养条件的研究

以分离自新疆牧民家庭自制酸马奶中的乳酸乳球菌KLDS4.0325为研究对象,以大肠杆菌为指示菌,以抑菌圈直径为考察指标,考察了不同温度、p H、转速及培养时间等培养条件对该菌株细菌素产量的影响,经单因素实验优化得出乳酸乳球菌KLDS4.0325在培养温度33℃,培养基初始p H7.0,120 r/min摇床培养20 h的条件下,无细胞发酵上清液对大肠杆菌的抑菌圈直径最大,抑菌活性最强,细菌素产量最高。在此条件下,抑菌圈直径为25.26 mm,细菌素效价可达5383.07 IU/m L。      

乳酸链球菌6032生产乳链菌肽条件的优化

为了提高乳链菌肽(Nisin)的效价,采用响应面法对乳酸链球菌6032生产Nisin的条件进行了优化。首先利用Plackett-Burman实验设计筛选出影响Nisin效价的3个主要因素:pH、温度、种龄,然后采用最陡爬坡法获得逼近最大响应区域时主要因子的水平,最后采用Box-Behnken实验设计及响应面分析确定了Nisin最佳发酵条件:pH 8.1、温度34℃、种龄22h。发酵条件优化前Nisin的效价为1602IU/mL,优化后为2618IU/mL,较优化前提高了63.4%。验证实验结果与模型预测值接近,说明通过响应面实验设计对Nisin发酵条件的优化是有效的。最后通过高效液相色谱(HPLC)对发酵液成分进行了鉴定,证明发酵液中存在Nisin。     

高光纯D-乳酸生产菌株假肠膜明串珠菌HL64-1的分离鉴定及其发酵特性

从自然界中筛选分离产酸菌是获得高光学纯度乳酸生产菌株有效的途径之一。从腐烂果实中分离获得一株产高光学纯度D-乳酸菌株HL64-1,经形态学、16S rDNA序列分析、序列相似性Blast比对分析鉴定为假肠膜明串珠菌（Leuconostoc pseudomesenteroides）。在基础发酵培养基中摇瓶发酵24 h,产D-乳酸的量达到62.18 g/L,产酸速率达2.59 g/（L·h）,光学纯度达99.90%(ee);在5 L发酵罐中放大培养,通过补加碳源,发酵72 h,D-乳酸产量达到78.74 g/L,平均产酸速率达1.09 g/（L·h）。该菌株可以有效利用农业副产物花生饼粉和棉籽粉作为替代氮源以降低发酵原料成本。该菌还可利用木糖产生D-乳酸,且葡萄糖能显著提高木糖的利用效率,极具工业应用前景。     

一株仅产L-乳酸的乳酸乳球菌发酵培养基的优化

为了研究一株分离自新疆牧民家庭自制酸马奶中的乳酸乳球菌KLDS 4.0325产L-乳酸的能力,以L-/D-乳酸试剂盒验证该菌种在发酵过程中所产L-乳酸的光学纯度为100%。利用Plackett-Burman设计法对影响该菌株发酵的培养基主要组分进行筛选,确定影响L-乳酸产量的主要因素为蔗糖、酵母粉、K2HPO4。在此基础上,采用响应面法优化发酵培养基的组成,结果表明：当蔗糖添加量为102.9 g/L、酵母粉添加量为2.5 g/L、K2HPO4添加量为7.9 g/L时,L-乳酸产量最大,可达86.6 g/L,在最优发酵条件下获得的实测值与模型预测值（86.3 g/L）吻合,说明所建立的模型是切实可行的。     

乳酸乳球菌乳酸亚种T0625菌株产Nisin最佳培养条件的研究

对从大白菜叶片上分离得到的一株乳酸乳球菌乳酸亚种T0625产乳酸链球菌素(Nisin)的适宜培养条件进行了研究.采用单因素分析法首先确定了T0625菌株在改良的M17G培养基中产Nisin的最适碳源、氮源、金属离子的种类,即:碳源为葡萄糖;氮源为蛋白胨、酵母膏和牛肉膏组成的混合氮源;金属离子为Mg2 .并确定了各成分的最适浓度.之后确定了装液量、接种量、起始pH和培养温度的最适指标.最终通过正交试验的方法,确定T0625产Nisin的最佳营养条件:葡萄糖2%、蛋白胨4%、酵母膏2%、牛肉膏1%、MgSO4·7H2O 0.003 mol/L、VC0.05%.T0625产Nisin的最佳发酵条件:装液量250 mL(250 mL三角瓶)、接种量7%、起始pH 6.5、35℃下发酵培养12 h.     

乳酸菌在大豆黄浆水中发酵条件的优化

以乳酸乳球菌乳亚种为发酵菌株,大豆黄浆水为培养基质,产酸量、pH值为考察指标,探讨不同发酵温度、发酵时间、种子液接种量、葡萄糖添加量对乳酸乳球菌乳亚种在黄浆水中发酵产酸的影响。在单因素试验的基础上,采用均匀设计法对其发酵条件进行优化,并对产酸量进行二次多项式逐步回归分析。结果表明,乳酸乳球菌乳亚种在黄浆水中最适发酵条件为发酵温度35℃、种子液接种量9%(V/V)、发酵时间68h、葡萄糖添加量5%(m/V)、初始pH 6.2,该条件下产酸量达0.791 3g/100mL,pH为3.40。     

产高光学纯度L-乳酸菌株HY-38发酵培养基优化

以产L-乳酸光学纯度为99.3%的粪肠球菌（Enterococcus faecium）HY-38作为出发菌株,通过Plackett-Burman试验设计确定影响L-乳酸的产量的主要因素,筛选出3个有显著影响效应的因素,分别为葡萄糖、酵母膏及乙酸钠,最陡爬坡试验逼近影响因素最佳值区域,采用Box-Behnken设计及响应面分析对L-乳酸发酵培养基成分进行优化。结果表明,L-乳酸发酵培养基成分确定为葡萄糖148 g/L、酵母膏12.4 g/L、碳酸钙80 g/L、乙酸钠5.0 g/L、磷酸二氢钾1.0 g/L、硫酸镁1.2 g/L、硫酸锰0.04 g/L,在此条件下,L-乳酸的产量达到134.7g/L,比优化前（108.3 g/L）提高了24.3%。     

发酵生产乳酸片球菌素的工业培养基及发酵条件优化

乳酸片球菌素对革兰阳性菌有很高的抑菌活性,作为天然防腐剂前景广阔。实验通过均匀设计的方法筛选了适合乳酸片球菌高密度发酵生产片球菌素的工业培养基,并在发酵罐上利用正交实验研究其最适的发酵条件。通过单因素实验在摇瓶的条件下考察了工业碳源、氮源以及无机盐对乳酸片球菌发酵生产片球菌素的影响,单因素实验结果显示糖蜜、玉米浆及磷酸氢二钾对乳酸片球菌素的效价影响显著。以上述显著因素作为随机因子,进行均匀设计实验,采用逐步回归方法对实验结果进行分析,实验结果表明,在糖蜜36.13 g/L、玉米浆9.00 g/L,磷酸氢二钾0.60 g/L时,乳酸片球菌素效价达到最大,即1309.60 AU/mL,是未优化前的2倍。在最佳工业培养基的条件下利用正交实验通过1 L的Li Flus GM发酵罐优化发酵条件,包括接种量、通风量及转速。实验结果表明:当接种量为2%、通风量为6 vvm、转速为150 r/min时,发酵生产的乳酸片球菌素效价达到最大为2347.28 AU/mL。     

两阶段转速控制对粪肠乳酸球菌合成γ-氨基丁酸的影响

为进一步提高粪肠乳酸球菌合成γ-氨基丁酸(GABA)的产量,在250 m L摇瓶水平上考察了转速(0和100 r/min)对菌体生长和产物合成的影响。通过分析不同转速下发酵曲线和动力学参数,提出两阶段转速调控策略,并对影响此调控策略的发酵条件(阶段时间、装液量及转速)进行正交优化。72 h、0 r/min产量最高,稳定期、100 r/min生物量最高。优化后发酵条件为装液量100 m L,在发酵前期(0～12 h)控制转速150 r/min,发酵后期(12～72 h)控制转速0 r/min;在此基础上,GABA产量达到(6. 713±0. 135) g/L,比优化前(0和100 r/min)分别提高了12. 2%与60. 1%。两阶段转速控制策略可以有效提高粪肠乳酸球菌合成GABA的能力,对GABA工业化生产具有重要的参考价值和指导意义。     

基于乳酸菌生物转化消除酵母抽提物酵母味能力评价

围绕风味物质、呈味物质和氨基酸等指标，开展了基于乳酸乳球菌（Lactococcus lactis）、乳酸链球菌（Streptococcus lactis）和植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）的单菌和混菌发酵体系消除酵母味的研究。结果表明，乳酸菌发酵体系下均有去除酵母味（丙酸和异戊酸）的效果，然而整体的风味具有明显差异。混菌发酵优于单菌发酵，且乳酸乳球菌与乳酸链球菌的混酵效果最佳。与其他6 种发酵体系相比，2 种乳酸菌混合发酵后的酵母抽提物中的酵母味异戊酸降低了86.73%，具有果香和花香的醇类物质从0.77 ng/mL增加至10.73 ng/mL，乳酸质量浓度为10.60 g/L，风味前体氨基酸苯丙氨酸提升了112.91 mg/L，鲜味物质（肌苷酸和鸟苷酸）提升了0.02 g/L，整体风味和呈味协调。本研究将有助于提升酵母抽提物应用的广泛性，为新型酵母抽提物的开发提供理论支撑。     

鼠李糖乳杆菌乳酸发酵动力学的研究

鼠李糖乳杆菌是一类重要的L-乳酸生产菌,研究其发酵条件及其动力学对发酵工艺及其过程控制具有重要意义.本文针对鼠李糖乳杆菌1.549,通过摇瓶悬浮试验确定其最佳培养条件及发酵培养基组成.在此基础上,研究初始葡萄糖浓度和产物乳酸的积累对发酵过程的影响,建立发酵动力学模型.结果表明,鼠李糖乳杆菌1.549摇瓶发酵最佳培养条件:温度34℃,种龄8 h,接种量5%.由正交试验确定的摇瓶最佳发酵培养基组成:酪蛋白胨15 g/L,酵母膏4 g/L,葡萄糖50 g/L,柠檬酸二铵1 g/L,K2HPO4 2 g,L,乙酸钠2 g/L,MgSO4 0.3g/L,MnSO4·H2O 0.03 g/L,FeSO4·7H2O 0.03 g/L.鼠李糖乳杆菌利用葡萄糖L-乳酸发酵动力学模型结果与本试验结果吻合较好,其乳酸发酵机制属部分生长耦联型.动力学参数揭示,高浓度的初始葡萄糖底物和乳酸的积累对发酵的影响在于其对细胞生长的抑制.     

KH2PO4和复合氨基酸对乳链菌肽发酵的影响

在自然pH和恒pH培养条件下,研究乳链茵肽发酵培养基中的KH2PO4和复合氨基酸对细胞生长和乳链茵肽合成的影响.研究结果表明,KH2PO4在发酵液中主要起缓冲作用,最佳用量为由23 g/L降到15 g/L;原发酵培养剂中的氮源添加量减少50%,再添加10 g/L的复合氨基酸粉,发酵液的效价由4200IU/mL提高到6946 IU/mL,固含量由6.312g/L降到3.334g/L,颜色由棕黄色变成淡黄色.     

乳酸乳球菌乳脂亚种BTQY-112增殖培养基的优化

对乳酸乳球菌乳脂亚种BTQY-112增殖培养基进行优化研究。经试验确定乳酸乳球菌乳脂亚种BTQY-112最适培养基为:葡萄糖为5 g/L,乳糖为5 g/L,酪蛋白胨3.3 g/L,大豆蛋白胨3.3 g/L,鱼蛋白胨3.3 g/L,β-甘油磷酸二钠28.5 g/L,Tween-80 0.5 g/L,七水硫酸镁0.25 g/L,乙酸钠1.55 g/L,K2HPO40.83 g/L,柠檬酸钠0.62 g/L,抗坏血酸钠1.5 g/L。在此增殖培养基中经30℃,14 h培养活菌数提高了4.3倍。