乳酸菌SK 005发酵产GABA(γ-氨基丁酸)的条件优化

GABA(γ-氨基丁酸)是一种天然存在的功能性氨基酸,具有降低血压、改善脑功能、镇静、增强长期记忆及提高肝、肾机能等生理活性.通过对乳酸菌SK 005发酵产GABA的条件设计了一系列优化实验,得到了最佳的发酵条件.以一次回归正交设计实验,运用方差分析确定了最佳的发酵温度,发酵时间,培养基起始pH.安排五水平正交实验研究豆粕粉,玉米浆粉,酵母味素,葡萄糖,K2PHO4,MSG对发酵产GABA的影响,逐步回归法找出主要影响因子豆粕粉,玉米浆粉,MSG.利用中心组合设计与响应面分析进一步考察这三个主要影响因子,确定了最佳培养基的组成及浓度.乳酸菌SK 005发酵产GABA的优化发酵条件为发酵温度30℃,发酵时间2 d,培养基起始pH 6.8,培养基成分葡萄糖5g/L,豆粕粉21.5 g/L,玉米浆粉21.8g/L,MSG 9.5g/L,实验结果有良好的重现性,GABA产量达5.4g/L.     

响应面法优化γ-氨基丁酸发酵培养基

利用SAS软件中的二水平设计和响应面分析法,对发酵生产-γ氨基丁酸(GABA)的培养基进行了优化。以MRS培养基作为基础培养基,采用Plackett-Burman(PB)设计对培养基中相关影响因素的效应进行评价并筛选出了有显著效应的葡萄糖、碳氮比及MnSO4.H2O浓度,其他因素对GABA产量的影响不显著。然后用Box-Behnken设计及响应面分析确定了主要影响因素的最佳条件,在优化的培养基中,GABA的产量达到6.02g/L,比优化前的4.35g/L提高了38%。     

纳豆激酶发酵条件的优化

利用Plackett-Burman 方法对影响纳豆芽孢杆菌液体发酵的各因素进行评价,筛选出对产纳豆激酶有显著效应的主要因素是豆饼粉浓度。在此基础上,用响应面分析法对发酵培养基中的豆饼粉浓度、CaCl2 浓度、葡萄糖浓度进行优化。所得的最优培养基成分为葡萄糖 1%、豆饼粉 3%、KH2PO4 0.2%、K2HPO4·3H2O 0.26%、MgSO4·7H2O 0.1%、CaCl2 0.12%。拟合实验结果显示,纳豆激酶液体发酵液的酶活由初始培养条件的约1800U/ml提高到优化后的2226.06U/ml。     

响应面法优化黄原胶发酵培养基

用响应面分析法优化黄原胶发酵培养基,通过测定发酵液黏度、粗胶含量,利用部分因子分析法研究发酵培养基各成分对响应值的影响程度,经最陡爬坡实验和中心组合实验确定玉米浓度和豆饼粉的浓度.得出玉米淀粉5.78%,豆饼粉0.52%时,黄原胶的产量达到27.325g/L,产量比优化前提高了15.7%,黏度达到5734mPa*s.     

利用响应面法优化γ-氨基丁酸液体发酵

通过响应面分析的方法对γ-氨基丁酸(GABA)的发酵条件进行优化.在前期单因素试验的基础上,首先利用Plackett-Burman(PB)法筛选出对乳酸菌液体发酵产GABA的4个主要的影响因素:L-谷氨酸钠(L-MSG)、大豆蛋白胨、CaCl2和MnSO4·H2O.第二步用 最陡爬坡路径逼近最大产量区域.最后由中心组合试验及响应面分析确定了主要影响因素的最佳条件.在优化条件下,GABA的产量为21.03g/L,比优化前的11.58g/L提高了81.61％.     

多聚谷氨酸发酵的响应面法优化

以一株纳豆芽孢杆菌进行多聚谷氨酸发酵,采用Plackett-Burman法对发酵工艺进行评价,得出培养基配方对多聚谷氨酸的产量有显著影响的因子包括:葡萄糖、豆饼粉、谷氨酸钠,然后用响应面法对这几个因素进行优化,所得的最佳培养基配方为:葡萄糖8％,豆饼粉32％,谷氨酸钠4.8％,MgSO4·3H2O0.06％,CaCl20.06％,K2HPO4·3H2O0.39％,KH2PO40.3％,灭菌前pH7.5,PGA产量由原来的15.4g/L提高到26.2g/L.     

Penicillium sp.1523产柚苷酶摇瓶发酵培养基优化

采用单因素试验、Plackett-Burman设计和响应面分析相结合的方法,对Penicillium sp.1523产柚苷酶的摇瓶发酵培养基配方进行优化。单因素试验结果显示：发酵培养基中的最优碳源为玉米粉,最优氮源为豆饼粉;Plackett-Burman设计筛选出影响柚苷酶产量的3个重要因素为玉米粉、豆饼粉和柚苷,在此基础上运用最陡爬坡试验逼近最大响应值区域,再利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法进行回归分析,获得最佳培养基配方为：玉米粉31.14g/L、豆饼粉31.53g/L、柚苷1.65g/L、K2HPO4 1.00g/L、ZnSO4 0.10g/L、MgSO4 ·7H2O 0.06g/L、CaCl2 0.10g/L。在优化后的条件下摇瓶发酵产柚苷酶酶活力为(891.79±6.33)U/mL,与模型预测值接近,发酵产酶量比优化前提高70.8%。     

响应面法优化产丙酸杆菌素菌株的培养条件

响应面法已成功运用于发酵过程的优化,可以对发酵培养基及培养条件等诸多因素进行考察和评价,从而有效地确定重要因子的最优水平,取得更好的发酵效果,因此本文主要采用响应面法对丙酸杆菌素产生菌株的发酵培养基进行优化,以提高丙酸杆菌素抑菌能力.首先采用Plackett-Burman(PB)试验设计法筛选出3个主要因素为葡萄糖、Tween80和pH值,然后通过最陡爬坡法和响应面分析方法确定主要因素的最佳质量浓度分别为:葡萄糖2.32g/L,Tween80 0.1 g/L,pH值为7.0.在优化条件下丙酸杆菌素押菌能力增强,形成的抑菌圈直径是24.76 mm,是优化前的1.25倍.     

高产纤维素酶的里氏木霉液态发酵培养基条件优化

以天然原料作为培养基主要成分,采用Plackett-Burman(PB)、最陡爬坡和Box-Behnken(BB)试验设计及响应面(RSM)分析,对高产纤维素酶的里氏木霉液态发酵培养基进行优化.结果表明:最优发酵培养基条件为豆饼粉添加量2.140％,麸皮添加量1.88％,蛋白胨添加量0.30％,在此条件下,里氏木霉发酵...     

黑曲霉β-葡萄糖苷酶发酵培养基的优化

用响应面方法对黑曲霉(Aspergillusniger)ZJ1生产β-葡萄糖苷酶的培养基进行了优化。首先用部分因子设计对培养基组分稻草粉、麦麸、大麦粉、(NH4)2SO4及pH对β-葡萄糖苷酶活性的影响进行了评价,并找出主要影响因子为稻草粉和(NH4)2SO4,两者均为负影响,其它组分对酶活没有显著影响;再用最陡爬坡路径逼近最大响应区域;最后用中心组合设计及响应面分析确定主要影响因子的最佳浓度。经响应面分析获得的优化培养基组成(g/L)为:稻草粉7.02,麦麸16.65,大麦粉16.65,(NH4)2SO42.44,KH2PO40.5,MgSO4·7H2O0.5。经优化后,β-葡萄糖苷酶酶活性达到403.7U/mL。     

利用浓醪酒糟生产乳链菌肽的发酵培养基优化

利用玉米原料酒精浓醪发酵产生的酒糟作为乳链菌肽发酵的主要原料,采用单因素方法对影响乳链菌肽的酒糟发酵培养基的补加组分进行了考察.结果表明,影响乳链菌肽效价的显著因素为葡萄糖、酵母膏、KH2PO4、MgSO4.采用Box-Behnken设计及响应面分析法确定主要影响因子的最佳浓度.结果表明,当酒糟为20g/L、葡萄糖为7.1 g/L、酵母膏为5.3 g/L、KH2PO4为4.6g/L、MgSO4为0.2g/L时,乳链菌肽的效价为1400 IU/mL,与预测值1443.5 IU/mL基本一致,比响应面优化前提高24%.     

响应面法优化米曲霉酸性蛋白酶的固态发酵培养基

采用响应面法对米曲霉酸性蛋白酶的固态发酵培养基进行了优化,首先采用Plackea-Burman设计筛选出了主要影响因素,为麸皮、豆饼粉和KH2PO4,再利用Box-Behnken设计确定了最佳固态发酵培养基配方,当麸皮17.79g,豆饼粉4.53g,KH2PO40.205g,H2O 9.0mL,pH5.5时,理论最佳酸性蛋白酶活力为1032.94U/g,验证试验得到的实际平均酸性蛋白酶活力为1025.54U/g,比初始发酵培养基的酶活力提高了12.6%,验证试验结果与理论值相差0.71%(相对误差＜1%),说明该方程与实际情况拟合很好.     

响应面法优化裂殖壶菌DHA发酵培养基

使用响应面分析法对裂殖壶菌产二十二碳六烯酸(DHA)的发酵培养基进行了优化。首先以Plackett-Burman法确定葡萄糖、酵母浸出粉及磷酸二氢钾为三个主要影响因素,再以最陡爬坡路径法确定响应面分析法的中心值,最后以Box-Behnken Design对这三个因素进行响应面分析,并以提取获得的DHA甲酯量作为DHA产量的参考值。最终,葡萄糖、酵母浸出粉和磷酸二氢钾优化后浓度分别为69.66g/L、6.93g/L、1.29g/L,DHA的产量较优化前提高了62.04%。     

细菌纤维素/γ-聚谷氨酸复合膜发酵条件的优化

在发酵培养基中添加γ-聚谷氨酸(γ-PGA),可以制备具有更优性能的细菌纤维素(BC)复合膜.采用响应面分析法优化细菌纤维素/γ-聚谷氨酸复合膜发酵生产工艺,首先通过Plackctt-Burman试验设计对影响复合膜发酵生产的8个因素进行筛选,得到3个关键影响因子:聚谷氨酸添加浓度,pH和γ-聚谷氨酸的添加时间;然后用最陡爬坡试验逼近响应值的最大区域;最后通过Box-Behnken设计及响应曲面分析确定了各考察因子的最佳取值:葡萄糖25g/L,柠檬酸6g/L,Na2HPO42g/L,γ-聚谷氨酸1.04g/L,γ-聚谷氨酸的添加时间4h,发酵初始pH5.0,温度30℃,发酵周期7d.在优化条件下复合膜的湿重达到61.07g/100mL培养基试验值与预测值误差为-3.05%,较初始培养基复合膜产量提高9 1.32%.     

响应面法优化嗜热厌氧代谢工程菌发酵产乙醇的培养基

利用响应面法优化嗜热厌氧代谢工程菌产乙醇的培养基,在单因素实验基础上,采用Plackett-Burman 设计对影响嗜热厌氧代谢工程菌发酵产乙醇的重要培养基组分进行了筛选,确定主要影响因子为葡萄糖、木糖和酵母提取物.再用最陡爬坡实验逼近最大响应区域.最后用中心组合设计和响应面分析法,确定了主要影响因子的浓度.优化后的培养基组成为葡萄糖13.07g/L,木糖9.58g/L,酵母提取物3.78g/L,其他组分浓度同MTC培养基,不添加一水半胱氨酸盐酸盐和二盐酸吡哆氨.在此培养基条件下,乙醇产量和乙醇得率分别为(6.102±0.21)g/L和(0.38±0.012)g/g,是优化前产量的1.46倍.     

响应面法优化烯丙醇酮乙酸酯水解酶的产酶条件

采用响应面方法对一株能够选择性水解（R）-烯丙醇酮乙酸酯的菌株的发酵产酶培养基进行了优化。首先考察了不同碳、氮源的影响，在此基础上通过Plackett—Burman设计法时发酵培养基主要因子进行筛选，确定主要影响因子为橄榄油的质量浓度，黄豆饼的质量浓度和K2HPO4的质量浓度。用最陡爬坡实验逼近以上三因素最优水平，行用中心组合设计以及响应面分析确定主要影响因子的最佳浓度。在优化培养条件下，发酵液巾酶产量从94U／L提高到了358U／L，增加了281％。     

响应面法优化短短芽孢杆菌FM4B的发酵培养基

采用Plackett-Burman法考察发酵培养基中各组分对抗真菌活性物质产量的影响。结果表明：葡萄糖、蔗糖、K2HPO4的质量浓度对抗真菌活性物质产量影响显著。再采用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,并结合Box-Behnken响应面法对3个主要因素进行分析,得到优化的发酵培养基组成(g/L)：葡萄糖6.1、蔗糖31.3、蛋白胨23.1、K2HPO4 0.825、MgSO4·7H2O 0.5。采用该法优化所得的培养基,其抑菌圈面积增加了42%。     

豆饼粉和玉米浆粉浓度对桑黄胞外多糖产量的影响

运用响应面分析法优化桑黄液体发酵培养基中豆饼粉和玉米浆粉浓度。回归分析表明，培养基中豆饼粉、玉米浆粉的含量及其配比对多糖产量有显著影响。通过岭脊分析寻优得出：豆饼粉浓度为16.5g／L、玉米浆粉浓度为3．5g/L时，胞外粗多糖产量最高达3．31g/L。     

降解类胡萝卜素菌株的培养基优化

为了提高类胡萝卜素的降解率,对霍氏肠杆菌(Enterobacter hormaechei)A20菌株的发酵培养基成分进行响应面优化。通过单因素实验确定了最佳碳源、氮源和无机盐分别为葡萄糖、混合氮源(酵母膏∶蛋白胨=2∶1)和K_2HPO_4,再以这3个因素为考察因子,以类胡萝卜素降解率为响应值,设计了3因素3水平的Box-Behnken响应面分析实验,得到降解类胡萝卜素的最佳培养基组成:葡萄糖8 g/L,混合氮源(酵母膏∶蛋白胨=2∶1)14 g/L,K_2HPO_40.72 g/L。类胡萝卜素降解率从最初的45.7%提高到77.37%,与初始的发酵培养基相比提高了69.30%。说明Box-Behnken实验设计法用于降解类胡萝卜素菌株的培养基优化是可行的,数学模型的预测值与实验观察值相符。     

响应面法优化隐甲藻LS1057产二十二碳六烯酸发酵条件

为了提高一株隐甲藻藻株LS1057的二十二碳六烯酸产量,对发酵培养基进行了优化。采用Plackett-Burman实验设计法考察发酵培养基中各组分对二十二碳六烯酸产量的影响,结果表明:葡萄糖、酵母膏、KH2PO4的浓度对二十二碳六烯酸的产量影响显著。再用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,并结合Box-Behnken实验设计和响应面分析法对3个显著因素进行回归分析,得到优化的发酵培养基组成:葡萄糖79.76g/L、酵母膏14.0g/L、KH2PO40.5g/L、海盐20.0g/L、MgSO4·7H2O 5.0g/L、KNO38.0g/L、FeSO4·7H2O 0.2g/L和M液(M液:V B10.6g/L,V B120.1mg/L)1%(V/V)。采用该法优化培养基,经摇瓶发酵实验供试藻株的二十二碳六烯酸产量达到了1.811g/L,较优化前提高了71.33%。利用70L发酵罐的分批补料发酵实验对优化后的结果做了进一步的验证,发酵结束后二十二碳六烯酸终产量为2.112g/L。实验结果表明经响应面法优化得到的发酵培养基利于隐甲藻LS1057发酵生产二十二碳六烯酸。