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.     

红酵母产β-胡萝卜素发酵条件研究

从土壤、水果、空气等自然环境中分离出35株产β-胡萝卜素的红酵母(Rhodotorula),经过初步筛选,得到一株β-胡萝卜素产量较高的菌株。在实验室条件下,对该菌株的摇瓶发酵培养基配方(如碳源、氮源、无机盐和NH_4Cl浓度)和发酵条件(包括pH、温度、接种量、光照、转速和发酵时间)进行了研究。研究表明,红酵母的生长和产β-胡萝卜素受培养基和发酵条件的影响。葡萄糖是好碳源,蛋白胨是最佳氮源,NH_4Cl、MgSO_4和K_2HPO_4能促进红酵母的生长和β-胡萝卜素的产生。生产β-胡萝卜素的最佳pH是6.0,发酵温度30℃。光照对β-胡萝卜素的产生影响很大。在光照下β-胡萝卜素产量比不光照增加100％,但不影响细胞的生长。发酵时间和摇床转速对β-胡萝卜素产量也有影响。结果表明:以3％葡萄糖、1％蛋白胨、0.5％NH_4Cl、0.05％MgSO_4、0.05％K_2HPO_4、pH值为6.0的培养基中,在光照、30℃摇床振荡恒温培养96h,摇床转速为180r/min的发酵条件下,该菌株β-胡萝卜素总产量可达9.196mg/L,比该菌株的初始产量(4.460mg/L)提高了106％。     

重组大肠杆菌合成内切几丁质酶培养条件的优化

目的:探讨重组大肠杆菌合成内切几丁质酶培养条件的优化。方法:首先采用部分因素试验设计研究发酵培养基中各组分对产内切几丁质酶比活力的影响,找出主要影响因素,然后采用Box-Behnken设计确定各主要影响因素质量浓度的最佳值。结果:影响重组大肠杆菌合成内切几丁质酶的主要因素为葡萄糖,Na_2HPO_4·12H_2O和KH_2PO_4。最优化的发酵培养基组成(g/L):蛋白胨14,葡萄糖8.8,Na_2HPO_4·12H_2O 16.8,NH_4Cl 1,MgSO_4·7H_2O 0.14,酵母粉6,KH_2PO_4 2。在优化发酵培养基中重组大肠杆菌产酶量是未优化发酵培养基的1.67倍。结论:本研究结果为内切几丁质酶产业化生产提供了良好基础。     

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。     

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。     

四川泡菜中产γ-氨基丁酸植物乳杆菌BC114发酵条件优化

为拓展产γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)微生物资源,以四川泡菜为分离源,从中分离具有产GABA能力的乳酸菌,并对其进行发酵条件优化。通过高效液相色谱法对筛选到的GABA菌株进行表达能力评估发现,菌株BC114在含10 g/L L-谷氨酸钠的MRS培养基于37℃发酵48 h后,发酵液中GABA质量浓度为1.72 g/L。以MRS培养基为基础培养基,采用单因素试验和响应面中心组合试验设计对发酵条件进行优化,得到最适培养基组成为葡萄糖15 g/L、牛肉膏10 g/L、蛋白胨10 g/L、酵母膏5 g/L、柠檬酸三铵2 g/L、K_2HPO_41.50g/L、L-谷氨酸钠17 g/L、乙酸钠5 g/L、MnSO_40.05 g/L、Mg SO40.10 g/L、吐温-80 1 m L/L;培养条件为pH 5.50、发酵温度37℃、发酵时间80 h、接种量4%。在此优化条件下,植物乳杆菌BC114产GABA能力达到3.82 g/L,较优化前提高了2.22倍。     

酿酒酵母SH003生物转化2-苯乙醇条件的优化

以L-苯丙氨酸为底物,利用酿酒酵母转化合成2-苯乙醇对影响酿酒细胞转化的因素进行考察。确定酵母菌转化的菌龄,通过单因素和正交试验,优化转化培养基组成和培养条件。优化后的培养基组成:葡萄糖120 g/L,酵母粉5 g/L,L-苯丙氨酸8 g/L,MgSO_4 0.2 g/L,KH_2PO_4 0.05 mol/L,K_2HPO_4 0.05 mol/L,28℃200 r/min培养转化24h,2-苯乙醇产率达4.37 g/L,比优化前提高30.1%。     

响应面法优化紫绒丝膜菌产紫色素培养基

本实验目的在于优化液体发酵紫绒丝膜菌产紫色素的培养基。利用单因素方法筛选培养基中的影响色素产量的主要营养素,进而利用响应面法进行关键营养素配比的优化。单因素实验表明葡萄糖、KH2PO4、Mg SO4·7H2O的添加量对紫绒丝膜菌的色素的产量影响极为显著,其中葡萄糖表现出负效应,KH2PO4和Mg SO4·7H2O表现出正效应。选取3种显著因素进行响应面试验设计,经响应面优化后的最适培养基配方为葡萄糖21.48 g/L、KH2PO4 2.34 g/L,Mg SO4·7H2O 1.84 g/L、Ca Cl2 0.5 g/L,Fe Cl3·6H2O 0.5 g/L、Na Cl 0.5g/L、硫酸铵5 g/L,在此条件下最大响应色素产量值为1.05±0.07 g/L,与预测值0.99 g/L接近。紫绒丝膜菌液体发酵可大量产紫色素,该色素理化性质等值得进一步研究。     

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。     

利用JMP软件优化威兰胶发酵培养基

利用统计分析软件JMP的试验设计(DOE)功能(包括Plackett-Burman设计、析因设计、中心组合设计,预测刻画等)对威兰胶发酵菌株Alcaligenes sp.Y5的发酵培养基进行了优化,得到一组最佳发酵培养基配方:葡萄糖52.9 g/L、牛肉膏4.0 g/L、K_2HPO_4·7H_2O 2.2g/L、MgSO_4·7H_2O 0.1g/L,Ca CO_3 2.0 g/L,吐温80 0.5g/L。优化后威兰胶产量由初始的15.72 g/L提高到26.58 g/L,提高了69.08%。     

乳酸乳球菌生产γ-氨基丁酸条件的优化

采用析因设计和中心组合试验设计对乳酸乳球菌FJNU-GA1304产γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的条件进行优化。完全析因设计优化后的细胞转化条件为:p H 3.5、反应温度40℃、反应时间24 h,谷氨酸钠质量浓度20 g/L和湿菌体质量浓度25 g/L;在单因素试验的基础上,通过筛选设计确定谷氨酸钠、玉米浆粉和葡萄糖质量浓度为主效因子。采用三因素三水平的中心组合试验对主效因子的交互作用进行分析,结果表明:最佳的培养基组成为谷氨酸钠9.50 g/L、玉米浆粉12.50 g/L、葡萄糖5.74 g/L、酵母膏5.00 g/L、K2HPO4 1.20 g/L、Mg SO4 0.60 g/L。在最佳转化条件和发酵培养基组合下,GABA产量最高达9.06 g/L,比优化前4.80 g/L提高了88.8%。     

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%。     

一株拮抗O157：H7放线菌的筛选鉴定及发酵培养基

为了筛选到拮抗O157:H7的放线菌并做形态和生理生化鉴定,先采用管碟法检测抑菌能力,筛选到2株明显拮抗O157:H7的放线菌AM-8和AM-10,并鉴定为放线菌目链霉菌科链霉菌属菌种。再用单因素试验筛选到抗菌物质产量最高的碳源玉米粉和氮源蛋白胨。响应面法优化AM-8的发酵培养基,最终确定发酵培养基为:玉米粉20.10 g/L,蛋白胨2.00 g/L,K_2HPO_4 0.50 g/L,MgSO_4·7H_2O 0.50 g/L,NaCl 5.92 g/L,FeSO_4·7H_2O 0.01 g/L,CaCO_3 1.89 g/L。     

红发夫酵母生产虾青素的培养基优化

从提高虾青素产量和降低生产成本综合考虑。研究选择了混合碳源、混合氮源、柠檬酸铵((NH_4)_3C_6H_5O_7)、Na_2HPO_4、K_2HPO_4、MgSO_4·7H_2O组成培养基。正交设计优选出的培养基为混合碳源(糖蜜40%、淀粉塘60%)30 g/L、混合氮源(玉米浆40%、(NH_4)_2SO_460%)7 g/L、MgSO_4·7H_2O 1.5 g/L、(NH_4)_3C_6H_5O_7 2g/L、Na_2HPO_4 2.0 g/L,用此优化培养基摇瓶培养红发夫酵母获得生物量16.92 g/L,虾青素含量903μg/g和虾青素产量15 279μg/L。     

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。     

响应面法优化壳聚糖酶发酵培养基

为了提高壳聚糖酶的产量,在单因素的试验基础上,采用响应面法优化诱变后菌株的发酵培养基。利用Plackett-Burman试验设计分析发酵培养基中的7个组分,确定了其中的3个显著因素为酵母浸粉、葡萄糖和MgSO4·7H2O,应用最陡爬坡试验确定了这3个因素的合理范围,再通过Box-Behnken响应面试验优化培养基组分。结果表明,最佳发酵培养基为：酵母浸粉16.9 g/L,葡萄糖10.3 g/L,NaCl 5 g/L,K2HPO4 1.4 g/L,KH2PO4 0.6 g/L,MgSO4·7H2O 1.2 g/L和吐温-80 1.2 g/L。在此优化条件下,壳聚糖酶酶活力达到10.57 U/mL,比优化前提高了11.77%。     

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%。     

γ-聚谷氨酸生产菌株的鉴定及发酵培养基优化

目的:鉴定一株高产γ-聚谷氨酸(γ-polyglutamic acid,γ-PGA)的菌株,并优化其发酵培养基。方法:以实验室前期诱变筛选出的菌株N-2出发,通过16s rDNA核酸序列分析,对该菌株进行了鉴定;采用单因素实验、响应面设计对菌株的发酵培养基进行优化,最终确定最佳培养基配方。结果:经过16s rDNA序列分析,菌株N-2被鉴定为Bacillus subtilis。通过Plackett-Burman(PB)试验,筛选出3个显著影响γ-PGA产量的因素:葡萄糖、谷氨酸钠和K₂HPO₄·3H₂O;用最陡爬坡试验逼近最大产量区后,利用box-behnken试验获得响应曲面最优解,确定葡萄糖、谷氨酸钠和K₂HPO₄·3H₂O的最佳浓度分别为42.93、44.85、2.39 g/L。经过54 h发酵γ-PGA终产量为28.51 g/L,比优化前提高了34.48%。结论:响应面法试验次数少、周期短,可以快速优化发酵培养基成分,结果可靠,是提高产量的有效途径。     

甲醇蛋白联产木聚糖酶发酵培养基优化

为将实验室诱变选育出的高产甲醇蛋白毕赤酵母菌高效表达木聚糖酶,在100 L发酵罐中,对影响木聚糖酶发酵水平的培养基组分及其质量浓度等因素进行考查,初步确定培养基配方,并设计正交试验优化发酵培养基.结果表明:最优发酵培养基配方为H3PO4质量浓度25 g/L、K2HPO4质量浓度0.5 g/L、NH4 Cl质量浓度0.3...     

一株假丝酵母菌SF260生产槐糖脂培养基及发酵工艺的优化

以高产槐糖脂假丝酵母菌（Candida bombicola）SF260为生产菌,利用单因素和正交试验优化槐糖脂的发酵培养基配方,并进一步优化其发酵工艺条件。结果表明,槐糖脂的最适发酵培养基配方：葡萄糖60 g/L,转基因大豆油80 g/L,酵母粉3 g/L,Na2HPO4·12H2O 3 g/L,KH2PO4 1 g/L,槐糖脂产量达88.79 g/L,较优化前提高了27.22%。菌株SF260在5 L发酵罐内的最佳发酵工艺条件：在发酵液中葡萄糖、转基因大豆油质量浓度分别降至10 g/L后,采用连续流加补料的方式控制葡萄糖、转基因大豆油质量浓度为10～15 g/L,如果pH降至3.5以下,控制pH为3.5,转速400 r/min,发酵时间204 h。在此优化条件下,槐糖脂产量可达331.26 g/L,发酵强度达1.62 g/（L·h）。