产果胶酶菌株——黑曲霉的复合诱变及产酶条件研究

以产果胶酶菌株——黑曲霉YQ-13为出发菌株,通过紫外与氯化锂复合诱变反复处理,最终获得1株能够稳定遗传的突变菌株YQY-36,其果胶酶活力为67.6 U/m L,比出发菌株提高了2.44倍。应用PlackettBurrman设计筛选主要影响因素,通过最陡爬坡试验确定中心点后用响应面法对突变菌株YQY-36的发酵培养基进行优化。优化后培养基成分(g/L)是:桔皮粉42.5,葡萄糖5.0,蛋白胨28.5,(NH_4)_2SO_415.0,Na_2HPO_4·12H_2O 1.7,KH_2PO_41.4,Zn SO_4·7H_2O 0.5。优化培养基后果胶酶活力达92.1 U/m L,比优化前提高了36.2%。     

产几丁质酶微生物的筛选、鉴定及酶学性质研究

从福建地区土壤中筛选获得一株产几丁质酶菌株B120,经16S rDNA鉴定为蜡样芽孢杆菌。对菌株B120的产酶培养基进行优化,得到优化的培养基配方:乳糖3.5%,蛋白胨1.0%,细粉几丁质0.2%,K_2HPO_40.07%,KH_2PO_40.03%,MgSO_40.05%,FeSO_4·H_2O 0.002%,NaCl 0.5%,初始pH 6.0。在此条件下发酵84 h酶活力可达603 U/L,比优化前(87 U/L)提高了5.93倍。对几丁质酶酶学性质的研究表明,该酶的最适反应pH 8.0,最适反应温度50℃;在30℃、pH 7.0~10.0条件下保温1h,相对酶活力保持在74%以上,是一种中温碱性几丁质酶。     

响应面法优化米曲霉生物转化血红蛋白制备小分子肽培养基

为了优化米曲霉生物转化血红蛋白(Hb)制备小分子肽的培养基参数,以提高水解度(DH%)为目的,通过单因素试验对Hb发酵培养基中的各组分进行优化,以获得重要的影响因素,应用响应面分析法(简称RSM)研究不同浓度的Hb粉、K_2HPO_4和NaCl对Hb水解度的影响。研究表明,不同浓度Hb粉和NaCl以及Hb粉和K_2HPO_4交互项对水解度有显著影响(P0.05),培养基优化后各组分的浓度(g/L)为葡萄糖10.0、Hb粉7.68、KH_2PO_4·3H_2O 1.94、NaCl 3.87、MgSO_4·7H_2O 0.20,水解度的理论值为33.5%,验证值为34.6%;在此条件下Hb的水解度从培养基优化前的27.8%提高到34.6%。     

海洋细菌Planococcus rifietoensis发酵产色素培养基的优化

在单因素的基础上,以Plackett-Burman(PB)设计结合响应面(RSM)分析法,对产色素海洋细菌Planococcus rifietoensis发酵培养基的8个营养成分配比进行优化。结果表明:培养基最佳碳氮源分别是葡萄糖和蛋白胨,葡萄糖、MgSO_4·7H_2O和酵母粉添加量显著影响色素的产量。Box-Benhnken设计分析确定最优培养基配方为:葡萄糖9.78 g/L,蛋白胨8.00 g/L,酵母粉2.05g/L,MgSO_4·7H_2O 8.17 g/L,Na_2HPO_40.1 g/L,FeSO_4·7H_2O 0.005 g/L,NaCl 10 g/L,CaCl_2 0.1 g/L,培养54 h,在此培养条件下,色素的OD值可达0.984,比优化前提高了245%。     

基于人工神经网络的L-天冬酰胺酶发酵培养基优化

为提高重组Bacillus subtilis发酵生产L-天冬酰胺酶(EC 3.5.1.1,L-Asparaginase,L-ASNase)的水平,应用人工神经网络算法对其发酵培养基进行优化。首先通过单因素实验和Plackett-Burman实验筛选显著因素,再进行中心组合实验建立实验数据样本,最后利用JMP10.0建立神经网络模型优化发酵培养基组成。经优化,获得最佳培养基组成:蔗糖65 g/L、酵母蛋白胨28 g/L、玉米浆11 g/L、KH_2PO_411.5 g/L、NaCl 3.3 g/L、(NH_4)_2SO_44 g/L、K_2HPO_4·3H_2O 22.5 g/L、MgSO_4·7H_2O 1 g/L、L-天冬酰胺2 g/L。在该培养基条件下,L-ASNase产量达到515.6 U/mL,较优化前提高了90.9%。研究结果为L-ASNase上罐优化提供了基础数据。     

基于黑木耳菌Aas1502液态深层发酵培养基组成的优化

以胞外多糖产量和菌丝体干重为检测指标,优化黑木耳菌Aas1502胞外多糖液态深层发酵培养基组成。通过单因素试验确定培养基碳源和氮源种类及培养基中碳源、氮源、KH_2PO_4和MgSO_4·7H_2O的浓度。利用正交试验进一步优化,并通过方差分析最终确定优化培养基组成为:马铃薯淀粉20g/L、葡萄糖20g/L、蛋白胨4g/L、KH_2PO_4 1.5 g/L、MgSO_4·7H_2O 0.2 g/L,此时胞外多糖产量和菌丝体干重,分别为9.36g/L和12.27 g/L,胞外多糖比优化前提高了1.48倍为后续利用深层发酵提取黑木耳多糖提供了理论基础。     

产普鲁兰酶海单胞菌的分离鉴定及发酵条件优化

以普鲁兰糖为唯一碳源,利用平板涂布法从盐湖中分离到1株产普鲁兰酶的细菌YH-6,结合菌株形态特征和16S rRNA基因序列分析,确定该菌株为海单胞菌(Oceanimonas sp.)。通过单因素试验对发酵培养基以及发酵条件进行优化,优化后的培养基组分(g/L)为:玉米淀粉15.0,酵母膏10.0,KH_2PO_41.0,FeSO_4·7H_2O0.01,NaCl 26.5,MgCl_2·7H_O 2.1,KCl 0.9,CaCl_·H_2O 1.2,MgSO_4·7H_2O 4.2,pH 7.0;最佳培养条件为:发酵温度30℃,转速200 r/min,发酵时间为36 h。优化后的普鲁兰酶的活力可达1.85 U/mL,比优化前的1.28 U/mL提高了44.53%。     

一株产蛋白酶不动杆菌的分离与酶学性质

以脱脂奶粉或羊毛粉为唯一碳氮源,从环境样品中筛选蛋白酶产生菌,首次获得一株高产蛋白酶的醋酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus)E9,初步发酵优化显示,该菌株的最适发酵产酶温度35℃,培养基初始p H 6.0,接种量为质量分数4%,培养时间30 h;发酵培养基:蔗糖10 g/L,牛肉膏15 g/L,K_2HPO_4·3H_2O 7 g/L,KH_2PO_4 3 g/L,MgCl_2·6H_2O 1 g/L。酶学性质初步研究表明,不动杆菌E9所产的蛋白酶属于中性蛋白酶,最适作用温度50℃,最适pH 8.0,在p H5.0~8.0及40℃以下时具有良好的稳定性,酶反应动力学参数Km为7.067 mg/m L,Vmax为966.7μg/(m L·min)。     

重组大肠杆菌产双乙酰还原酶的发酵条件优化

光学纯2,3-丁二醇是重要的手性合成砌块。采用双乙酰还原酶催化还原双乙酰底物是一种合成光学纯2,3-丁二醇的绿色方法。作者在摇瓶中对产双乙酰还原酶重组大肠杆菌的发酵培养基及诱导条件进行了优化。优化后的发酵培养基组成为:甘油5 g/L,酵母浸膏10 g/L,鱼粉蛋白胨5 g/L,(NH_4)_2SO_41.5 g/L,柠檬酸钠5 g/L,KH_2PO_41 g/L,MgSO_4·7H_2O 0.5 g/L,NaCl 2 g/L;优化后的诱导条件为37℃,IPTG终浓度为0.1 mmol/L。在优化培养基中,37℃和0.1 mmol/L IPTG条件下诱导发酵6 h,单位菌体(干重)产双乙酰还原酶量达13.84 kU/g,产酶水平达33.65kU/L,分别为基础培养基的2.04和4.23倍,LB培养基的1.16和1.71倍。在此最优条件,在3 L发酵罐中进行了重组大肠杆菌产双乙酰还原酶的验证,发酵8 h时酶活最高,单位菌体产双乙酰还原酶量达14.09 kU/g,产酶水平达64.62 kU/L。本研究为高效制备可用于不对称还原合成光学纯2,3-丁二醇的双乙酰还原酶奠定了基础。     

响应面法优化囊酵母XHV25产果胶酶发酵培养基的研究

试验采用响应面法对囊酵母(Zygoascus sp.)XHV25液体发酵产果胶酶的培养基组分进行优化。在前期运用单因素试验优化的基础上,利用Plackett-Burman试验设计筛选出培养基组分中影响果胶酶活力的2个显著性因素:橙子皮粉和K_2HPO_4·3H_2O。运用单因素试验研究PB试验设计筛选出的不显著因素的最低添加量来降低生产成本;运用最陡爬坡试验研究PB试验设计筛选出的显著因素以找到中心复合试验的中心点。利用中心复合设计确定显著性因素之间的交互作用及最佳组成。最终得到的预测最佳培养基组分为:橙子皮粉31.2 g/L、蛋白胨1 g/L、牛肉膏3 g/L、K_2HPO_4·3H_2O 0.094 g/L、KH_2PO_4 0.5 g/L、CaCl_2 0.5 g/L,在此预测最佳培养基组分下得到的果胶酶活力为28.97 U/mL。在预测最优培养基组合下进行发酵验证性试验,得到果胶酶活力的平均值为29.02 U/mL。实测值与预测值吻合良好,由此可见该模型可较好地预测发酵后的果胶酶活力。     

产碱性淀粉酶重组枯草芽孢杆菌的构建与发酵优化

碱性淀粉酶催化淀粉在碱性环境中高效降解,广泛应用于纺织退浆、洗涤、制药等领域。通过信号肽筛选,将来源于嗜碱单胞菌Alkalimonas amylolytica的碱性淀粉酶基因于枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis WB600实现分泌表达,并优化了重组菌产酶的发酵条件。在最佳信号肽ywb N介导下,重组B.subtilis发酵51 h,胞外Amy K酶活最高达146.86 U/m L,且能在发酵上清液中检测到与Amy K理论相对分子质量(60 k Da)一致的蛋白质条带。通过单因素实验优化了发酵培养基(糊精32 g/L,蛋白胨12 g/L,酵母粉24 g/L,KH_2PO_42.32 g/L,K2HPO_4·3H_2O 16.43 g/L),并在发酵24 h后添加0.2 g/d L Na_2CO_3调节发酵液p H,发酵72 h胞外Amy K酶活达640.33 U/m L,较优化前提高了336%,是目前已报道重组B.subtilis产碱性淀粉酶的最高水平。研究结果为Amy K发酵生产的工业化提供了数据支撑。     

大肠杆菌生产莽草酸发酵培养基优化

利用单因素实验对大肠杆菌莽草酸发酵培养基中碳氮源与金属离子进行了优化,选取对菌体生长和莽草酸产量影响较大的蛋白胨、牛肉膏、FeSO_4和MgSO_4四个因素进行正交实验优化,确定了莽草酸发酵的最适培养基配方:葡萄糖15g/L,蛋白胨10g/L,牛肉膏3g/L,酵母粉2g/L,柠檬酸2g/L,(NH_4)_2SO_41.6g/L,K_2HPO_4·3H_2O 7.5g/L,MgSO_4·7H_2O 2mg/L,FeSO_4·7H_2O 2mg/L,钼酸铵0.009mg/L,硼酸0.17mg/L,CoCl_2·6H_2O 0.047mg/L,MnSO_4·H_2O0.017mg/L,CuSO_4·7H_2O 0.017mg/L,ZnSO_4·7H_2O 0.02mg/L.采用优化后培养基发酵,莽草酸产量达到4.675g/L,为优化前的3.22倍.     

红平菇液体发酵培养基优化

采用液体摇瓶培养法,通过单因素试验和正交试验,以菌丝体生物量为主要指标,对红平菇液体发酵培养基配方进行优化。结果表明:红平菇液体发酵最适宜的培养基配方为葡萄糖20g/L,酵母粉15 g/L,KH_2PO_4 2g/L,MgSO_4·7H_2O 0.5g/L。进一步对正交试验结果进行验证表明该配方确实为较优配方。     

虎皮香菇漆酶的发酵优化

为制备食品级漆酶,以可用于食品的原料对虎皮香菇的漆酶发酵进行优化,考察培养条件、碳源、氮源及铜离子等因素对发酵产酶的影响。确定虎皮香菇产漆酶的发酵培养基为:果糖48 g/L,玉米粉12 g/L,胰蛋白胨9 g/L,NH_4H2_PO_41 g/L,KH_2PO_42 g/L,MgSO_4·7H_2O 0.25 g/L,CuSO_4·5H_2O 1 mmol/L;培养温度为30℃,初始p H自然,种龄3 d,接种量6%(体积比),装液量150 m L/500 m L三角瓶,发酵1 d~4 d摇床转速为150 r/min,第4 d~11 d摇床转速为200 r/min,发酵液中漆酶活性达到462.59 U/m L,为优化前的26倍。     

出芽短梗霉产脂肪酶培养基的响应面优化

通过单因素试验,Plackett-Burrman设计,最陡爬坡试验和响应面设计相结合的试验方法,优化出芽短梗霉产脂肪酶的培养基成分。由单因素试验优化得到初始发酵培养基中相对较好的碳源(蔗糖)、氮源(酵母提取物)、诱导物(葵花籽油)、表面活性剂(阿拉伯胶)和无机盐(K_2HPO_4·3H_2O,KH_2PO_4,NaCl)。在此基础上,经Plackett-Burrman设计筛选到对脂肪酶产量影响较为显著的3个因素——蔗糖、葵花籽油、NaCl。根据试验结果拟合上述3个因素与发酵液脂肪酶酶活的一阶线性模型。以该一阶线性模型为依据进行最陡爬坡试验,确定3个显著因素在响应面试验中的中心点水平。经响应面优化得出蔗糖、葵花籽油、NaCl的最佳含量分别为2.14%,4.24%,5.15 mmol/L。优化后的产酶培养基中脂肪酶酶活为31.75 U/m L,比初始酶活9.30 U/m L提高3.41倍。     

一株明亮发光杆菌产褐藻胶裂解酶的培养基优化

通过响应面方法对明亮发光杆菌液体发酵产褐藻胶裂解酶的最佳产酶培养基进行了优化。在单因素实验的基础上,通过部分因子实验对葡萄糖、牛肉膏、氯化钾、七水硫酸亚铁、磷酸氢二钾、MgSO_4·7H_2O、初始pH进行系统考察,筛选出两个影响较显著的因素MgSO_4·7H_2O和葡萄糖添加量,然后通过中心组合实验进一步优化,建立以褐藻胶裂解酶酶活力为响应值的二次回归方程模型,获得了最优的发酵培养基组成(g/100 mL):葡萄糖1.211 g、牛肉膏0.2 g、氯化钾0.5 g、七水硫酸亚铁0.05 g、磷酸氢二钾0.02 g、七水硫酸镁0.005 g,初始p H8.6,在该优化的培养条件下,褐藻胶裂解酶酶活为69.05 U/mL。与基础培养基比,褐藻胶裂解酶产酶量提高了14.5倍,说明本优化工艺具有可行性。     

海洋Arthrobacter protophormiae CDA2-2-2产几丁质脱乙酰酶发酵条件优化

对海洋Arthrobacter protophormiae CDA2-2-2产几丁质脱乙酰酶发酵培养基和发酵条件进行优化,提高发酵产酶水平。在单因素实验优化的基础上,利用PB试验筛选显著影响菌株发酵产酶酶因素,进一步利用响应面法优化这些因素,获得最佳发酵培养基和培养条件。利用单因素实验优化获得碳源、氮源、金属离子、发酵温度、发酵时间、装液量、初始pH和转速的最佳条件。PB试验筛选获得显著影响发酵产酶的因素为MgSO₄、发酵温度和葡萄糖。运用Box-Behnken设计,通过响应面法对上述3因素进行优化,获得Arthrobacter protophormiae CDA2-2-2最佳培养基配方为:葡萄糖0.5%,酵母粉1%,MgSO₄ 0.015%;发酵条件为:发酵温度38 ℃,初始pH7.0,转速140 r/min,发酵时间84 h,接种量2%,装液量40%。在此条件下Arthrobacter protophormiae CDA2-2-2产几丁质脱乙酰酶酶活为14.58 U/mL,较优化前提高了2.5倍。本研究结果为Arthrobacter protophormiae CDA2-2-2几丁质脱乙酰酶的进一步开发和应用奠定试验基础。     

调味品酿造微生物的实验技术(续)

基本培养基:常用的有8种,试剂都是无维生素的化学纯试剂。 1.Wickerham的无维生素合成培养基(表25)。 2.长谷川等培养基 (NH_4)2SO_40.25％MgSO_4·7H_2O0.05％KH_2PO_40.10％NaCl0.01％CaCl_22H_2O0.01％葡萄糖3.0％或用0.3％无维生素的干酪酸水解液代     

无根根霉R_(25)产延胡索酸的发酵条件

本文报道了在摇瓶培养条件下产延胡索酸的适宜条件。据试验结果,发酵培养基中各种成分,例如碳水化合物、磷酸盐、碳酸盐、氮、铁、镁和锌的含量以及培养方式(振荡)对延胡索酸产量影响很大。无根根霉(Rhizopus arrhizus)R_(25)产延胡索酸适宜的条件为:葡萄糖12％,尿素0.1％,玉米浆0.075％,KH_2PO_4 0.03％,MgSO_4·7H_2O 0.02-0.04％,ZnSO_4·7H_2O 50ppm,CaCO_2 5.0％,甲醇1.5％。     

匍枝根霉淀粉发酵产纤维素酶的条件研究

以匍枝根霉TP-02(Rhizopus stolonifer TP-02)为出发菌株,首次利用淀粉水解液为主要碳源,快速合成纤维素酶。从碳源、氮源、培养温度、初始p H、装液量和接种量等方面研究该菌株的产酶条件。获得最佳培养基和培养条件为:10%淀粉水解液,麸皮浸出汁5%,NH_4Cl 0.5%,KH_2PO_40.5%,MgSO_4·7H_2O 0.4%,CaCl_20.4%,酵母粉0.6%;发酵温度30℃,装液量80 m L/(250 m L),初始p H 5.0,接种量8%。通过摇瓶实验优化培养基和培养条件后,获得滤纸酶活为9.66 IU/m L。研究中进一步利用该培养基在5 L发酵罐中发酵至60 h时酶活达到最大值,其中滤纸酶活、外切酶活、内切酶活和β-葡萄糖苷酶分别为16.51、15.39、11.48和6.17 IU/m L。与以往纤维素类物质为碳源发酵产纤维素酶相比,淀粉水解液发酵获得的纤维素酶酶系组成有了较大的变化,特别是关键的外切酶活有了大幅度提高,而发酵时间缩短了将近1倍。