应用Plackett-Burman设计法对屎肠球菌BC-3产类细菌素发酵主要影响因素的筛选

通过单因素实验选出屎肠球菌(Enterococcus faecium)BC-3产类细菌素发酵培养基最佳碳源为蔗糖,氮源为牛肉膏+蛋白胨+酵母膏,刺激因子为吐温80;采用Plackett-Burman设计法对选取的10个相关影响因素进行了评价,筛选出了3个主要影响因素分别为牛肉膏、蛋白胨、柠檬酸二铵,且3个因素在PB设计的水平范围内,对响应值的影响均为正效应.     

响应面法优化产细菌素屎肠球菌BC-3发酵培养基

响应面分析法优化屎肠球菌BC-3产细菌素的培养基。采用不同的培养基对屎肠球菌BC-3进行培养,筛选出最适培养基。结合单因素法和响应面分析法,优化出最适屎肠球菌BC-3产细菌素的发酵培养基配比。结果表明:屎肠球菌BC-3产细菌素的最佳培养基为蛋白胨27.11g/L,牛肉膏51.65g/L,磷酸氢二钾4.78g/L,在此条件下,细菌素的产量最高,抑菌圈达到最大,为13.21mm,比优化前提高了42.81%。     

植物乳杆菌LB-B1产细菌素发酵条件的优化

为提高分离自新疆传统发酵乳制品酸马奶中植物乳杆菌LB-B1产细菌素的能力,对其产细菌素的发酵条件进行了优化,分别研究了培养条件(时间、温度、培养基初始pH值)和培养基成分对细菌素产量的影响。通过单因素试验和正交试验,确定产植物乳杆菌LB-B1的最佳培养条件为37℃静置培养20h,培养基初始pH值为6~7;最佳培养基成分组合为葡萄糖30g/L、胰蛋白胨10g/L、牛肉膏10g/L、酵母粉5g/L、无水乙酸钠5g/L、柠檬酸铵2g/L、磷酸氢二钾2g/L、硫酸镁0.28g/L、硫酸锰0.25g/L、吐温-80 4mL/L。在优化发酵条件下,植物乳杆菌LB-B1产细菌素高达10240AU/mL,提高了3倍。     

嗜酸乳杆菌产细菌素培养基及培养条件的优化

为了提高嗜酸乳杆菌单位体积的活菌数及其产细菌素的产量,通过单因素试验和正交试验优化了培养基配方及培养条件。优化后培养基配方为葡萄糖10g/L,蛋白胨15g/L,牛肉膏15g/L,氯化钠3g/L,碳酸钙1g/L,MgSO4.7H2O 0.4g/L,柠檬酸三铵2g/L,K2HPO4.3H2O 4g/L,MnSO4.H2O 0.2g/L。优化后培养条件为37℃发酵22h,接种量为2%,初始pH值为6.8,摇床转速160r/min。在此条件下,细菌素效价为231.34AU/mL。     

利用响应面方法优化光合细菌Rhodospirillum Rubrum S1培养基

试验采用响应面方法优化光合细菌Rhodospirillum Rubrum S1培养基.结果表明:培养基成分中柠檬酸、牛肉膏、MgSO4和FeSO4对于光合细菌的生长影响最为显著.最优培养基配方:柠檬酸为3.5291 g/L、牛肉膏为3.3190 g/L、MgSO4为0.5083 g/L、FeSO4为0.0194 g/L.此时最大响应值为13.77 mg/L.验证实验结果表明,采用优化后的培养基,光合细菌的类胡萝卜素产量达到13.69 mg/L,与理论值相差0.58％.因此,利用响应面法对光合细菌的培养基进行优化合理可行.     

乳酸杆菌SD-22产类细菌素发酵条件的优化

为了获得最大量的类细菌素.通过单因素和正交试验优化乳酸杆茵SD-22产类细菌素的营养条件和环境条件.结果表明:产类细菌素的最佳培养条件为30℃厌氧培养48h.培养基初始pH6.5,接种量1%,种龄12h.培养基组分的最佳组合为大豆蛋白胨15 g、酵母粉15 g、牛肉膏5 g、葡萄糖2g、K2HPO4 2 g、柠檬酸氢二铵2 g、乙酸钠5 g、MgSO4·7H20 0.58 g、MnSO4·4H2O.0.25 g、吐温-80 2mL,用蒸馏水定客至1 000 mL.在此条件下培养乳杆茵SD-22,抑茵圈直径可达20.12mm.     

乳酸菌产细菌素生物学特性的研究及培养条件的优化

目的研究乳酸菌产细菌素的生物学特性并优化培养条件。方法将实验室保藏的EF2(植物乳杆菌)和PP2(嗜酸乳杆菌)2株乳酸菌进行混合发酵,采用牛津杯法分析细菌素的生物学特性,并通过单因素实验和正交实验优化了EF2和PP2混合发酵产细菌素的培养条件。结果细菌素在酸性、中性、弱碱性条件下活性较强;耐高温,属于热稳定性物质,它对胰蛋白酶、胃蛋白酶、蛋白酶K和中性蛋白酶敏感,对α-淀粉酶和木瓜蛋白酶不敏感,是广谱细菌素。EF2、PP2混合发酵产细菌素的最佳培养基成分为葡萄糖20g/L、蛋白胨12.5 g/L、牛肉膏15 g/L、酵母膏5 g/L、K2HPO4·3H2O 2 g/L、无水乙酸钠5 g/L、柠檬酸三铵2 g/L、MgSO40.2 g/L、MnSO4 0.05 g/L、Tween-80 2 mL/L、蒸馏水1 L。最佳培养条件为:初始pH为6.5、接种量4%,装液量100 mL/250 mL,发酵温度35℃,在此条件下,细菌素抑菌活性比优化前提高了1.36倍。结论乳酸菌EF2和PP2混合培养得到的细菌素为具有较好抗性的广谱细菌素,并通过单因素实验和正交实验确定了2株乳酸菌混合培养产细菌素的优化条件。     

响应曲面法优化乳杆菌产细菌素的条件研究

以分离自泡菜可产细菌素的乳杆菌作为实验菌,优化其产细菌素的最佳培养条件,以提高其产细菌素的能力。通过Plackett-Burman实验筛选出对乳杆菌产细菌素有显著影响的3个因素,分别为装液量、葡萄糖质量浓度以及蛋白胨质量浓度。以抑菌圈直径大小作为产细菌素能力大小的判断依据,通过最陡爬坡实验和Box-Behnken实验进一步优化,并对优化的结果进行验证,验证结果表明,预测值和实际值有良好的拟合性,此优化模型可靠。最后确定的乳杆菌产细菌素的优化培养基组成为:蛋白胨30g/L、葡萄糖15g/L、柠檬酸氢二铵2g/L、K2HPO42g/L、乙酸钠5g/L、MnSO4.4H2O0.25g/L、MgSO4.7H2O0.58g/L、吐温800.1%;最佳培养条件为:装液量25mL、温度30℃、培养时间24h、接种量1%、pH6.0。在此优化发酵条件下,细菌素的产量提高了30%。     

响应面法优化青春双歧杆菌增殖培养基

为提高青春双歧杆菌在发酵液中的活菌数,以MRS为培养基,采用响应面法对培养基进行优化,同时比较了优化前后的生长曲线与pH的变化。通过响应面分析结果得到青春双歧杆菌的增殖培养基配方：葡萄糖15.85g/L、低聚果糖15.85 g/L、胰蛋白胨12.04 g/L、牛肉膏7.23 g/L、酵母粉9.63 g/L、柠檬酸铵2.75 g/L、K2HPO4·3H2O 2.75 g/L、乙酸钠6.875 g/L、吐温-80 1.0 mL、MgSO4·7H2O 0.2 g/L、MnSO4·H2O 0.05 g/L、L-半胱氨酸盐酸盐0.5 g/L。该菌在增殖培养基中28 h达到稳定期,比优化前缩短12 h;活菌数达到8.9×109 CFU/mL,是优化前的1.73倍。     

双向单因素与田口法优化屎肠球菌产谷氨酸脱羧酶培养基

采用双向单因素试验法及田口法,对屎肠球菌产谷氨酸脱羧酶（glutamate decarboxylase,GAD）的培养基进行了优化。结果表明,在筛选的4 种培养基中,蛋白胨-蔗糖-牛肉膏（peptone-sucrose-beef extract,PSB）培养基最利于屎肠球菌产GAD,但其配方中的CaCl2、K2HPO4和柠檬酸铵对GAD合成不利,蛋白胨、蔗糖、乙酸钠和谷氨酸一钠（monosodium glutamate,MSG）对GAD合成影响极显著（P＜0.01）,而牛肉膏对GAD合成影响不显著（P＞0.10）。Minitab软件预测培养基的最优用量组合为蛋白胨15g/L、牛肉膏10g/L、蔗糖12.5g/L、乙酸钠6.0g/L、MSG10g/L、吐温801.0g/L,预测300mL发酵醪产GAD总活力为（399.30±12.51）U。经验证,GAD总活力为（384.26±10.32）U,与预测值没有显著性差异（P＞0.05）。改良的PSB培养基的组分较优化前的PSB培养基显著减少,并更有利于GAD的合成,总酶活提高了45.71%。     

液体培养的桑黄胞外多糖发酵培养基成分的优化

通过27-3IV部分因子设计(FFD),对葡萄糖、蛋白胨、酵母膏、磷酸二氢钾、硫酸镁、VB1以及草酸铵7个营养因子进行筛选。在此基础上,采用中心组合设计对部分因子设计,筛选出对桑黄胞外多糖产量的关键因子,确定培养基的组成和水平。在葡萄糖34.12g/L、酵母膏5.01g/L、蛋白胨4g/L、MgSO4 0.75g/L、KH2PO4 1g/L、VB1 0.0075g/L、草酸铵0.88g/L的条件下进行5次平行发酵实验。结果发现桑黄胞外多糖平均产量为(2.363±0.04)g/L,与预测值(2.342g/L)基本相符。可见,用该回归模型优化产桑黄胞外多糖的发酵培养基是可行的。     

响应面法优化弗氏葡糖杆菌PFY-8产胞外多糖发酵工艺

以弗氏葡糖杆菌（Gluconobacter frateurii）PFY-8为出发菌株,利用单因素试验和响应面试验优化菌株PFY-8产胞外多糖的培养基组分和培养条件。结果表明,其最佳培养基成分为葡萄糖20 g/L,蔗糖86 g/L,牛肉浸膏10 g/L,酵母提取物8 g/L,蛋白胨15 g/L,CH3COONa 5 g/L,K2HPO4 2 g/L,MnSO4 0.25 g/L,MgSO4·7H2O 0.58 g/L,柠檬酸铵3 g/L,吐温-80 1 mL/L。最佳培养条件为：培养温度25 ℃,摇床转速130 r/min,接种量5%,培养时间96 h,初始pH值5.6。在此优化工艺条件下,弗氏葡糖杆菌PFY-8的胞外多糖产量为（37.07±0.38） g/L,是优化前的1.55倍。     

植物乳杆菌BLPC002产苯乳酸发酵培养基的优化

以L-苯丙氨酸为底物,对植物乳杆菌BLPC002产苯乳酸的发酵培养基进行了优化。通过单因素试验,研究了不同碳源及其他因素对苯乳酸产量的影响,采用Plackett-Burman试验设计法,从7个影响因素中筛选出苯丙氨酸、葡萄糖和牛肉浸粉3个主要影响因素,通过最陡爬坡试验和响应面法（RSM）优化了培养基的配方。结果表明,最佳培养基配方为苯丙氨酸8.3 g/L、葡萄糖30.0 g/L、牛肉浸粉1.8 g/L,优化后植物乳杆菌BLPC002产苯乳酸产量达到1.67 g/L,是优化前（0.36 g/L）的4.6倍。     

一株凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）发酵培养基的优化

以凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）为研究对象,芽孢数为响应值,对其发酵培养基进行响应面优化分析。 在单因素试验的 基础上,采用Plackett-Burman试验筛选出对芽孢数有显著影响的因素为麸皮和牛肉膏。 由中心组合试验设计及响应面分析优化确定 最优发酵培养基配方为麸皮32.12 g/L,牛肉膏15.24 g/L,硫酸镁0.49 g/L,硫酸锰0.34 g/L,磷酸二氢钠0.31 g/L。 在此最佳条件下,发酵 液中凝结芽孢杆菌芽孢数达到3.38×108 CFU/mL,是优化前的5.28倍。     

一株耐高温乳酸菌的发酵条件优化

选用乳酸菌发酵生产L-乳酸,利用SAS软件的Plackett-Burman设计和Box-Benhnken设计优化了发酵培养基,以期提高L-乳酸的产量。最终确定最优培养基为(g/L),乙酸钠1.69、蛋白胨6.33、酵母膏6.63、葡萄糖30、吐温80 1、玉米浆10、柠檬酸二铵2、KH2PO40.28、MnSO4.7H2O 0.2、MgSO4.7H2O 0.2、CaCO310。在上述条件下,发酵乳酸菌的L-乳酸产量为12.533 g/L,比优化前提高74.07%。     

响应面优化侧孢短芽孢杆菌产短杆菌素发酵培养基

对侧孢短芽孢杆菌fmb70-24产短杆菌素的发酵培养基进行优化.在单因素实验的基础上利用Plackett-Burman设计对影响短杆菌素含量的6个主要因素进行评价,筛选出具有显著效应的因素为镁离子、牛肉浸膏和蔗糖,并利用爬坡试验确定响应面试验的最佳区域,设计三因素三水平的Box-Behnken试验得到侧孢短芽孢杆菌产短...     

巴斯德芽孢杆菌培养基及培养条件的优化

通过单因素和正交实验对巴斯德芽孢杆菌(Bacillus pasteurii)培养基组分及培养条件进行研究。结果表明,最适培养基配方(g/L)为甘露醇40、大豆蛋白胨25、氯化铵3、氯化钠10,pH为8.0;最适培养条件为温度30℃,摇床转速200r/min,接种量4.0%(V/V),装瓶量75mL/250mL;在优化条件下,菌体培养24h达到生长高峰期,活菌数达9.52×109cfu·mL-1,分别是普通LB培养基和牛肉膏蛋白胨培养基的1.71、1.55倍。     

植物乳杆菌ZU018增殖培养基的优化

本研究以植物乳杆菌ZU018为研究对象,最终活菌数为主要参考指标,对其发酵培养基成分进行了优化。采用单因素实验选择碳源、氮源的种类及优化浓度,通过部分因子试验设计初步确定了麦芽糖、酵母浸粉及柠檬酸三铵为培养基中最主要的三个影响因素,进一步运用最陡爬坡试验及Box-Benhnken试验设计对培养基组分进行优化。结果表明,最佳优化培养基配方为:麦芽糖30.03 g/L、酵母浸粉37.50 g/L、牛肉浸粉25.00 g/L、柠檬酸三铵4.39 g/L、磷酸氢二钾2.00 g/L、乙酸钠5.00 g/L、硫酸镁 0.20 g/L、硫酸锰0.05 g/L以及1.00 g/L的吐温80。最终发酵液中植物乳杆菌ZU018活菌数相比优化前提高4.86倍,达到10.67×109 CFU/mL,为后续植物乳杆菌高密度发酵及应用提供了理论依据。     

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。