产L-乳酸的鼠李糖乳杆菌发酵培养基的优化

采用Plackett-Burman试验设计优化了鼠李糖乳杆菌产L-乳酸的发酵培养基,筛选出对L-乳酸产量有显著性影响的因素,即葡萄糖、柠檬酸氢二铵、乙酸钠、酵母膏,对这四个显著性因素,用中心组合试验优化得到最佳发酵培养基。结果表明:当培养基组成为:葡萄糖138.8 g/L、柠檬酸氢二铵2.19 g/L、乙酸钠6 g/L、酵母膏为7.56 g/L、蛋白胨0.50 g/L时,L-乳酸的产量为104.40 g/L。     

氨基甲酸乙酯水解酶在枯草芽孢杆菌中的表达及发酵优化

将来源于赖氨酸芽孢杆菌SC02的氨基甲酸乙酯水解酶(UH)基因在枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis WB600中进行克隆和表达,在枯草芽孢杆菌中实现了UH活性表达,在摇瓶水平通过单因素考察和响应面分析实验对氨基甲酸乙酯水解酶发酵进行优化. 结表明,酶活最高可达到14.20 U/mL,产酶最佳培养基成分为：淀粉10 g/L、磷酸氢二钾9 g/L、麦芽浸膏25 g/L、硫酸镁1 g/L、胰蛋白胨55 g/L,最适发酵温度为37℃,最佳接种量4%. 在3 L发酵罐中采用最优发酵条件,酶活在16 h达到18.03 U/mL.     

海洋微生物溶菌酶的发酵优化与中试生产

以海洋细菌S-12-86为试验菌株,采用摇瓶发酵优化的方式,研究培养基组分(碳源、氮源、碳源与氮源的比例、金属离子)与发酵条件(培养温度、接种体积分数、装液体积分数、起始pH值、产酶周期)对海洋微生物溶菌酶产量的影响,并进行中试放大试验。结果表明:该菌产酶最佳培养基组分为:葡萄糖10 g/L,蛋白胨5 g/L,MgSO45 g/L,CaCl22 g/L;最适发酵培养温度为30℃,接种体积分数为4.0%,装液体积分数为10.0%,起始pH值为8.0,发酵周期24 h。海洋细菌S-12-86发酵优化后的产酶量(25636.8 U/mL)较优化前的产酶量(14454.4 U/mL)提高了75.4%。海洋微生物溶菌酶中试发酵的产酶量达26697.87 U/mL。说明摇瓶发酵优化条件可以应用于海洋微生物溶菌酶中试生产上。     

重组枯草芽孢杆菌全细胞催化合成2’-脱氧腺苷

以枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）为宿主，以脱氧胸苷和腺嘌呤为底物，异源组合表达来源于大肠杆菌（Escherichia coli）的嘧啶核苷磷酸化酶与嘌呤核苷磷酸化酶作为催化酶源，全细胞催化合成2’-脱氧腺苷。首先，通过对比不同宿主来源的核苷磷酸化酶确定最适的酶组合表达，并对核糖体结合位点（Ribosome binding site, RBS）序列进行优化，获得全细胞催化合成2’-脱氧腺苷的重组B. subtilis , 2’-脱氧腺苷的产量为133.4 g/L，脱氧胸苷的摩尔转化率为64.3%；其次，利用互作短肽构建自组装多酶复合物，显著提升了底物转化效率，2’-脱氧腺苷的产量达到179.6 g/L；最后，对全细胞催化条件细胞添加量及温度进行优化，进一步提高了2’-脱氧腺苷的产量，最终优化后的2’-脱氧腺苷的产量达到200.3 g/L，底物脱氧胸苷的摩尔转化率为96.6%。     

红曲色素液体发酵研究

对红曲霉产红曲色素的液体发酵培养基组成和发酵条件进行了研究.结果表明红曲霉发酵产红曲色素的最佳培养基组成为:葡萄糖30 g/L,硝酸钠15 g/L,硫酸锌0.05 g/L和硫酸锰0.05 g/L,培养基初始pH=3,装液量为30 mL/250 mL,培养时间为120 h.在此条件下,红曲霉发酵产红曲色素的色价达到16.91 U/mL.     

α-氯丙酸脱卤酶发酵培养基的响应面法优化

通过Plackett-Burman设计和响应面分析方法对Pseudomonas W20菌株产脱卤酶的培养基组成进行优化。得出影响产酶的3个重要的培养基成分为：尿素、葡萄糖和KH2PO4,且其最适浓度分别为1.19、18.4 g·L-1和1.30 g·L-1。此时脱卤酶活力达到了10.57 U·（g干菌体）-1,比优化前提高了23.77%。     

超高浓度乙醇发酵培养基优化与酵母生理变化

为促进超高浓度乙醇发酵(350 g/L起始葡萄糖),采用均匀设计法优化发酵培养基成分,结果为8.2 mmol/L Mg2+,1.0 mmol/L Ca2+,30.0 g/L蛋白胨和27.1 g/L酵母浸出膏。采用该优化培养基,实验测得发酵终点乙醇体积分数为18.3%,比未优化时提高约58%,同时,菌体生长和葡萄糖转化利用等其它参数也明显提高。实验进一步探索与发酵状况改善有关的酵母生理方面的变化。结果表明,在发酵过程中生长于优化培养基的菌体的质膜ATP酶活力和胞内海藻糖含量明显高于对照组,提示二者在促进发酵中的重要作用。这是超高浓度乙醇发酵培养基优化引起酵母质膜ATP酶活力和胞内海藻糖含量变化的首次报道。     

枯草芽孢杆菌产芽孢发酵培养基的优化研究

在三角瓶培养条件下,采用单因素实验对枯草芽孢杆菌B53发酵培养基碳源、氮源进行了优化。在此基础上进行了正交实验,确定了菌株B53最佳的产孢发酵培养基为葡萄糖25g/L、大豆蛋白胨14g/L、玉米浆17g/L、NaCl 3g/L,MgSO_4 0.2g/L。在最优条件下发酵培养,芽孢浓度为9.6×10~9个/mL。     

多杀菌素发酵工艺的优化及其毒性初步研究

对刺糖多孢菌S-6032发酵培养基及发酵工艺进行了优化,得到优化摇瓶发酵培养基为葡萄糖50 g/L,麦芽糖10 g/L,棉籽粉20 g/L,硫酸铵1 g/L,硫酸锌0.2 g/L,玉米浆15 g/L,牛肉膏2 g/L,碳酸钙5 g/L;确定摇瓶培养工艺为最佳接种量10%,最佳装液量为30 mL/250mL摇瓶,最佳初始pH值为7.5.在优化培养条件下进行发酵培养,多杀菌素最终质量浓度达117.83 mg/L,较优化前发酵培养条件下所得质量浓度(89.57 mg/L)提高了31.6%.毒性实验表明发酵液对斜纹夜蛾幼虫毒杀效果显著,100 mg/L多杀菌素的发酵液作用于斜纹夜蛾48 h的致死率为90%.     

响应面法优化达托霉素发酵培养基

采用响应面法对玫瑰孢链霉菌发酵产达托霉素的培养基进行了优化。首先通过Placket-Burman设计法筛选出影响达托霉素产量的4个重要因素:初始pH值、葡萄糖、L-天冬氨酸(L-Asp)、硫酸钾。其中初始pH值的影响极为显著(p<0.01),因此,对初始pH值进行了单因素试验,得到最优初始pH值为8.6。在此基础上对其余3个因素用最陡爬坡路径逼近最大响应区域后,利用响应面中心组合设计对显著因素进行优化,得到最适培养基组成为:葡萄糖13.0 g/L、L-Asp 2.6 g/L、硫酸钾4.1 g/L。在此优化条件下,达托霉素产量达373.98 mg/L,与预测值(365.76 mg/L)非常接近,比优化前产量提高了2.25倍。     

利用响应面法优化出芽短梗霉As3．933产普鲁兰多糖发酵培养基

采用响应面分析法对出芽短梗霉As3．933产普鲁兰多糖的发酵培养基进行优化。首先利用Plackett-Bur-man实验筛选出影响普鲁兰多糖产量的主要因素为酵母膏、（NH4）zSO4和K2HPO4,再利用最陡爬坡实验逼近最大响应区域,最后通过Box-Behnken实验并运用Design-Expert8．0软件优化发酵培养基。确定优化培养基组成为：蔗糖62．5g·L-1,（NH4）2S040．67g·L-1,酵母膏2．84g·L-1,K2HPO47．12g·L-1,NaCl1．25g·L-1,MgS04·7H200．25g·L-1,pH值6．5,优化后的普鲁兰多糖产量达到22．29g·L-1,较初始液体发酵培养基（17．32g·L-1）提高了28．70％。     

达托霉素发酵培养基配方及30L罐工艺优化

采用均匀设计法优化了达托霉素发酵培养基配方,并对30L罐生产工艺进行了优化。确定达托霉素最优发酵培养基配方为:葡萄糖2.0%、淀粉2.0%、冷榨豆饼粉0.5%、蛋白胨0.6%;以该配方进行30L发酵罐生产,当前体癸酸钠的补料起始时间为发酵开始28h、补料总量为1.5%时,最终发酵效价提高了81%。对达托霉素的工业化生产具有重要的指导意义。     

兽疫链球菌NW-162发酵生产透明质酸的研究

在摇瓶中进行了兽疫链球菌诱变株NW-162发酵生产透明质酸的工艺研究,通过正交实验优化了最佳培养基组成,并考察了发酵过程中发酵温度、培养时间、pH值、装料系数等条件对该菌株发酵生产透明质酸的影响。实验表明:碳源及氮源对发酵过程影响最显著,优化所得最佳培养基组成为:葡萄糖40 g/L,复合氮源20 g/L,MgSO42g/L,钠盐3 g/L;在36℃、pH值7.0、装料系数为0.4的工艺条件下,发酵至27—30 h时达到最优发酵效果,收率可达0.464 g/L,比优化前提高2倍。     

粪肠球菌HX-3-6产γ-氨基丁酸发酵条件的优化

目的优化粪肠球菌HX-3-6产γ-氨基丁酸(γ-Aminobutyric acid,GABA)的发酵条件,提高GABA的产量。方法通过单因素试验和正交试验对产GABA的粪肠球菌HX-3-6发酵条件进行优化,采用Plackett-Burman(PB)试验设计法筛选产GABA的培养基主要影响因素,应用Box-Behnken设计及响应面分析对影响发酵产GABA的主要培养基因素进行优化;用最终优化的配方进行3次验证试验。结果最佳发酵条件为底物浓度30 g/L,起始pH 5.5,发酵时间72 h,温度35℃;PB法筛选出了培养基中有显著效应的4个因素为MnSO4﹒H2O、NaCl、柠檬酸三胺和葡萄糖,经Box-Behnken设计及响应面分析,确定该4个主要影响因素的最佳浓度分别为0.100 785、0.224 459、0.215 355及12.335 95 g/L。3次验证GABA的产量平均可达16.027 g/L,比优化前(11.006 g/L)提高了45.62%。结论优化的粪肠球菌HX-3-6发酵条件和培养基可显著提高GABA产量,为其工业化生产奠定了基础。     

基于遗传算法的木糖醇发酵培养基优化研究

运用遗传算法,对利用莫格假丝酵母由木糖生产木糖醇的发酵培养基优化进行研究,用４０个实验样本完成了６种培养基成份,５０个浓度水平的优化任务。实验结果表明：利用遗传算法可优化培养基成份富量,取得更好的发酵效果。按照优化后的培养基组成,由５０ｇ／Ｌ木糖获得了２９．７ｇ／Ｌ木糖醇,比优化前提高５．７％。     

（S）-2-氯丙酸脱卤酶发酵条件优化

以对（S）-2-氯丙酸有高效脱卤能力的菌株S4为研究对象,对其发酵产酶条件进行了研究。研究了各种碳源、氮源对产酶的影响,确定培养基组成为：葡萄糖10g／L,尿素0．5g／L,Na2HPO4·12H2O3．2g／L,KH2PO41．5g／L,MgSO40．098g,L。摇瓶培养优化后条件为：接种量5％,培养基初始pH7．0,培养温度30℃,摇床转速180r／min,装液量20％。     

二次正交旋转组合设计优化罗伊乳杆菌发酵培养基

目的优化猪源罗伊乳杆菌的发酵培养基4个组分的配比。方法应用SASV8.0统计分析软件中的二次正交旋转组合设计方案进行试验设计,并通过响应面法分析各因素对响应值的效应关系。结果优化后培养基各组分比例为:大豆蛋白胨5%,葡萄糖1%,酵母浸粉1.7%,低聚糖0.3%。应用此配比进行了3次重复发酵试验,A620的平均值为1.073,与预测值(1.092)基本相符。结论二次正交旋转组合设计结合响应面法可用于发酵培养基组分的优化和分析。     

季也蒙毕赤酵母DQ11发酵酒糟水解液生产木糖醇条件的优化

目的优化季也蒙毕赤酵母DQ11发酵酒糟水解液生产木糖醇的条件。方法通过单因素试验和正交试验,优化季也蒙毕赤酵母DQ11发酵酒糟水解液生产木糖醇的发酵温度、初始pH值、转速和接种量,通过高效液相色谱法测定发酵液中木糖醇的含量;采用最佳发酵条件发酵生产木糖醇,检测木糖醇含量。结果摇瓶发酵酒糟水解液生产木糖醇的最佳条件为:发酵温度28℃,起始pH值5.0,接种量5%(v/v),摇床转速180 r/min;以最佳条件发酵酒糟水解液生产木糖醇的含量为9.016 g/L。结论优化了季也蒙毕赤酵母DQ11发酵酒糟水解液生产木糖醇的条件,为以酒糟生产木糖醇的可能性提供了实验依据。     

辅酶Q10高产菌Rhizobium radiobacter的选育及发酵条件优化

以放射型根瘤菌(Rhizobium radiobacter)WSH2601为出发菌株,经紫外线和亚硝基胍复合诱变,获得遗传稳定性好的抗放线菌素D突变株WSH-F06. 在摇瓶中考察了碳、氮源等营养条件以及接种量、装液量和初始pH等环境条件对突变株WSH-F06细胞生长和积累辅酶Q10的影响. 通过诱变和优化发酵条件,突变株WSH-F06的辅酶Q10产量和胞内含量分别达到34 mg/L和2.4 mg/g,比出发菌株在同样条件下提高了16%.