响应面法优化假单胞菌koreensis产聚-β-羟基丁酸酯的发酵工艺参数

聚-β-羟基丁酸酯(PHB)作为一种完全可降解生物塑料,有望替代传统塑料应用于食品包装、农业和医药等领域,但高昂的生产成本制约着PHB更广泛的应用。本文在以前培养基配方优化结果的基础上,对发酵工艺参数进行响应面优化,确定最佳发酵工艺参数,进一步提高PHB产量。首先,通过单因素试验,确定了转速、初始pH值、接种量和温度的水平范围;然后,以单因素试验结果为基础,采用Design Expert8.0软件设计Box-Behnken四因素三水平、5个中心点、共29组的响应面试验,得到拟合回归方程;最后,通过软件分析确定了假单胞菌koreensis发酵产PHB的最佳工艺参数。结果表明:转速170.91r/min、初始pH值7.64、接种量6.21%和温度32.15℃,PHB产量达4.42g/L,为优化前的1.38倍,效果显著。     

响应面法优化假单胞菌产胞外多糖发酵培养基

采用响应面法对假单胞菌（Pseudomonas sp.）FJY5-13生产胞外多糖的发酵培养基进行优化。通过Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验及Box-Behnken试验构建回归方程,结果表明,最佳发酵培养基成分为甘油83.0 g/L、酵母浸粉5.7 g/L、NaCl 8.2 g/L、柠檬酸钠5 g/L、（NH4）2SO4 1 g/L、玉米浆粉7.5 g/L,在此条件下,胞外多糖的产量为10.50 g/L,约为优化前多糖产量7.9 g/L的1.3倍。     

响应面法优化产虾青素假单胞菌的发酵培养基

利用响应面法对产虾青素菌株的培养基进行优化,确定发酵培养基最佳配方。最佳的培养基配方为KH2PO40.4%,MgSO4·7H2O 0.08%,酵母膏0.3%,可溶性淀粉1.2%,在此发酵条件下虾青素产量最高,为149.4mg/L。同时建立虾青素产量与KH2PO4、MgSO4·7H2O、酵母膏、可溶性淀粉的添加量之间的二次多项式模型,该模型可以很好地预测虾青素产量,可获得最佳的工艺条件。      

响应面法优化铜绿假单胞菌产鼠李糖脂发酵培养基的研究

该研究对铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）SKY01产鼠李糖脂的发酵培养基组分进行了优化。采用单因素试验确定豆油、硝酸钠及微量元素的添加量。在单因素试验的基础上,采用响应面试验设计进行培养基组分优化。结果表明,最佳发酵培养基配方为豆油80 g/L、硝酸钠4 g/L、微量元素8.5‰。在此最佳培养基组分条件下,鼠李糖脂的产量达到45.34 g/L,比优化前的产量39.62 g/L提高了14.43%。     

假单胞菌的聚-β-羟基丁酸酯聚合酶基因的克隆与表达

根据Gen Bank上公布的假单胞菌属的phb C基因设计引物。以假单胞菌UVCN18基因组DNA为模板,成功克隆了菌株假单胞菌UVCN18中的PHB聚合酶基因phb C。生物信息学方法分析表明,该基因全长1 704 bp,编码567个氨基酸。通过Blast P序列对比发现,该基因所表达的氨基酸属于PHA聚合酶家族。将获得的基因序列提交到Gen Bank,得到登录号为KT716020。采用MEGA5.1软件构建系统发育树,显示该基因编码的氨基酸序列与菌种恶臭假单胞菌所表达的氨基酸序列的同源性较高。同时构建工程菌大肠杆菌BL21-p ET-28a(+)-phb C,经IPTG诱导过量表达,表达产物进行SDS-PAGE和Western blotting分析鉴定结果与PHB聚合酶分子质量63 ku理论相符合,证明实现了异源蛋白表达。     

产聚β-羟基丁酸酯菌株LY-1的发酵条件优化

塑料制品在人们的日常生活中起到重要作用,然而废弃的化学塑料由于不能被微生物降解,造成了严重的环境污染。作为一类可望替代传统塑料的新型可降解生物高分子材料,聚β-羟基丁酸酯(PHB)日益引起人们的重视。对从活性污泥中筛选出的高产PHB菌株LY-1进行发酵条件优化,采用控制变量法以及正交试验等方法确立其各自培养基培养的最佳温度、最适生长pH、最佳碳源和氮源。该菌株在最佳培养条件下PHB的产量可达0.84g/L。     

响应面法优化β-聚苹果酸发酵培养基的研究

采用响应面法对出芽短梗霉菌发酵制备β-聚苹果酸的培养基进行优化。使用Plackett-Burman（P-B）实验设计对培养基中相关因素进行评价,筛选出有显著影响效应的因素。通过最陡爬坡实验、中心复合实验设计及响应面分析确定主要影响因素的最佳浓度及回归模型,并经实验验证模型的可行性。优化后三种显著影响因素:葡萄糖、丁二酸铵和碳酸钙,最佳浓度分别为:110.91、3.66、45.30g/L,β-聚苹果酸的发酵产量达到41.36g/L,较优化前的20.74g/L提高了199%。      

响应面法优化β-聚苹果酸发酵培养基的研究

采用响应面法对出芽短梗霉菌发酵制备β-聚苹果酸的培养基进行优化。使用Plackett-Burman(P-B)实验设计对培养基中相关因素进行评价,筛选出有显著影响效应的因素。通过最陡爬坡实验、中心复合实验设计及响应面分析确定主要影响因素的最佳浓度及回归模型,并经实验验证模型的可行性。优化后三种显著影响因素:葡萄糖、丁二酸铵和碳酸钙,最佳浓度分别为:110.91、3.66、45.30g/L,β-聚苹果酸的发酵产量达到41.36g/L,较优化前的20.74g/L提高了199%。     

交替假单胞菌产几丁质酶的响应面优化

采用响应面法对交替假单胞菌发酵产几丁质酶的培养基进行了优化。首先利用Plackett Burman实验设计筛选出影响产酶的3个主要因素,即胶体几丁质、发酵温度和pH。在此基础上用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,再利用Box-Behnken实验设计及响应面分析法确定最佳条件。结果表明,胶体几丁质8.95g/L,蛋白胨2g/L,转速130r/min,接种量2%,发酵温度20℃,pH6.18,发酵时间96h,几丁质酶最大理论酶活为57.95U/mL。经3次实验验证,实际平均酶活与预测酶活相近,比优化前几丁质酶酶活提高了23.77%。     

响应面分析法优化假单胞菌产絮凝剂的培养条件

从油漆废水中分离得到一株具有较高絮凝活性的菌种FL-1,通过16s DNA凝胶电泳图鉴定菌种的种类为门多萨假单胞菌。然后采用单因素实验对培养基进行优化,分别考察了培养基的初始p H、碳氮源及温度对絮凝效果的影响。最后用响应面设计法对这四因素进行优化,得到最佳的培养条件为葡萄糖26.5 g/L,（NH4）2SO40.5 g/L,初始p H7.0,温度31℃。在此条件下的絮凝率的理论值为96.55%,实验验证值为95.19%。实验值与响应面预测值拟合情况良好,则说明通过响应面实验设计对FL-1培养条件的优化是有效的。      

响应面法优化β-胡萝卜素液体发酵培养基

用响应面法对三孢布拉霉（Blakeslea trispora）液体发酵β-胡萝卜素的培养基进行了优化。首先用快速登高路径逼近β-胡萝卜素最大产量区域,然后根据快速登高法的实验结果进行响应面实验。运用逐步回归分析法,获得β-胡萝卜素产量与柠檬酸、棉籽油、黄豆粉的最优回归方程,且分析了各因子间的交互效应。最后,通过岭脊分析（Ridge max）得到β-胡萝卜素产量最大值时的组合为：柠檬酸3.10 g/dL、棉籽油11.28 g/dL、黄豆粉2.54 g/dL。β-胡萝卜素产量可达1.02 g/L,比优化前提高了25%。     

γ-聚谷氨酸产生菌发酵培养基的响应面法优化研究

利用从纳豆中筛选得到的一株纳豆芽孢杆菌发酵生产γ-聚谷氨酸(γ-PGA)。在单因素优化实验的基础上,通过响应面法对发酵培养基进行优化,得到最佳培养基配方为蔗糖43.92 g/L、大豆蛋白胨7.00 g/L、谷氨酸钠46.32 g/L,γ-PGA产量由原来的7.253 g/L提高到11.794 g/L。     

响应面法分析优化米曲霉产β-葡萄糖苷酶液体发酵培养基

利用快速有效的响应面分析法对米曲霉ASPE0485产β-葡萄糖苷酶的发酵培养基进行优化,利用PlackettBurman显著因子实验和Box-Behnken响应面分析优化了β-葡萄糖苷酶产生菌的发酵培养基,确定摇瓶发酵的最佳培养基组成为(%,w/v):玉米芯3.8%、大豆蛋白胨0.5%、KH2PO40.5%、MgSO4.7H2O0.05%、CaCl20.05%、吐温-800.27%和接种量5.3%;在此条件下发酵,得到酶活为21.1U/mL比原始酶活(17.65U/mL)提高了19.55%。     

响应面法分析优化米曲霉产β-葡萄糖苷酶液体发酵培养基

利用快速有效的响应面分析法对米曲霉ASPE0485产β-葡萄糖苷酶的发酵培养基进行优化,利用PlackettBurman显著因子实验和Box-Behnken响应面分析优化了β-葡萄糖苷酶产生菌的发酵培养基,确定摇瓶发酵的最佳培养基组成为（%,w/v）:玉米芯3.8%、大豆蛋白胨0.5%、KH2PO40.5%、MgSO4.7H2O0.05%、CaCl20.05%、吐温-800.27%和接种量5.3%;在此条件下发酵,得到酶活为21.1U/mL比原始酶活（17.65U/mL）提高了19.55%。      

利用响应面法优化γ-聚谷氨酸发酵培养基

利用筛选出的枯草芽孢杆菌发酵生产γ-聚谷氨酸,并对其发酵培养基进行优化。首先采用逐因子试验法寻找出各因素的参考范围。在此基础上,利用Plackett-Burman试验筛选出显著影响γ-PGA产量的3个主要因素:酵母粉、谷氨酸钠和CaCl2。用最陡爬坡试验逼近最大产γ-PGA的区域。然后利用Box-Behnken试验对显著因素进行优化,得酵母粉、谷氨酸钠和CaCl2的最佳浓度分别为4.18g/L、76.89g/L和0.1422g/L。在优化后发酵培养基条件下,γ-PGA的产量达到了43.26g/L,比初始γ-PGA产量提高了1.035倍。     

产谷胱甘肽荧光假单胞菌发酵条件的优化

方法:在实验室前期工作中,分离得到一株可生产谷胱甘肽(GSH)的荧光假单胞菌BJYG12,在单因素的基础上,通过正交试验对该菌株发酵生产GSH的条件进行了优化。结果:发酵温度28℃,初始pH 7.5,接种量5%,培养基含酵母膏25g/L,蔗糖15g/L,KH_2PO_4 1.5g/L,MgSO_4 2.5g/L,优化发酵条件后,菌株产GSH的能力增长了15.7%。     

荚膜红假单胞菌产类胡萝卜素的培养基优化实验

对荚膜红假单胞菌产类胡萝卜素的培养基组成进行优化研究,结果表明,荚膜红假单胞菌产类胡萝卜素的最优培养基组成为:柠檬酸钠3·9g、NH4Cl0·4g、KH2PO41·36g、酵母膏0·1g、无水MgSO40·3g、FeSO49mg、蒸馏水1000mL,pH7·4。该配方在30℃,500lx光照下,类胡萝卜素的产量为1·07mg/g菌体湿重,较优化前产量的0·45mg/g(菌体湿重)提高了1倍多,而培养基成分减少了6种。     

响应面法对极端东方化假单胞菌产嗜铁素发酵条件的优化

探索极端东方化假单胞菌SWNY 3-6产嗜铁素的发酵条件,旨在为嗜铁素的深入应用研究及其在农业生物防治领域的推广应用提供数据支撑。本研究以嗜铁素相对含量为评价指标,在培养温度、发酵时间、pH、通气量单因素实验基础上,利用Box-Behnken中心组合原则,设计四因素三水平响应面实验,对其发酵条件进行优化。结果表明,优化后的发酵条件为培养温度35.5℃、发酵时间38.5 h、pH值7.2、通气量1.8 vvm,在此条件下嗜铁素相对含量达到了59.36%,接近模型预估值。通过响应面法优化极端东方化假单胞菌产嗜铁素的发酵条件,确定产嗜铁素的最优发酵条件,为后续生产及应用研究提供理论依据。     

响应面法优化γ-聚谷氨酸发酵培养基的研究

采用响应面法对γ-聚谷氨酸发酵培养基成分进行优化.首先用Plackett-Burman(PB)设计对培养基中相关影响因素的效应进行评价,筛选出3个有显著影响效应的因素,分别为蛋白胨、谷氨酸及硫酸锰.然后进行最陡爬坡实验逼近最佳响应面区域,最后通过Box-Behnken设计及响应面分析确定了主要影响因素的最佳浓度.在优化的培养基中,γ-聚谷氨酸的产量达到28.91 g/L,比优化前的12.5 g/L提高了2.31倍.     

响应面法优化抗菌肽重组菌发酵培养基

运用一系列统计学原理和方法,筛选一种适用于抗菌肽重组菌大规模发酵用培养基,以降低重组质粒的生产成本,提高产量。首先用单因子试验筛选出最适碳源和氮源,然后用Plackett-Burman试验筛选出影响菌体产量最显著因素,最后用最陡爬坡试验和响应面试验设计并借助minitable统计分析软件分析数据并建立模型,最终筛选得到一组具有较高菌体和质粒产量的发酵用培养基配方为:糖蜜2.5g/L,玉米浆8.8g/L,国产酵母粉8.6g/L,KH2PO41.5g/L,K2HPO42.3g/L,Mg SO4-7H2O 0.25g/L,甘油10m L/L,优化后的发酵培养基质粒产量提高了2倍,且成本显著降低,具有较高的性价比。