响应面法优化隐甲藻产DHA的培养基

利用响应面法优化隐甲藻产DHA的培养基,在8种因素的单因素试验基础上,采用Plackett-Burman设计筛选出葡萄糖和胰蛋白粉为显著影响因子,维持其他组分浓度在低水平不变,对以上2因子爬坡逼近最大响应区域后利用中心组合设计和响应面分析得到最高点和主要因子的浓度。优化后的培养基组成为:葡萄糖30.54g/L,胰蛋白粉5.03g/L,酵母粉4g/L,甘油20g/L,不添加MgCl2和维生素溶液,其他组分同460培养基,在此培养基条件下,DHA产量达(907.54±1.02)mg/L,是优化前产量的2.48倍。     

克雷伯氏菌乙醛脱氢酶基因过表达及产乙醇发酵工艺优化

为获得高效产乙醇的基因重组菌,该研究从克雷伯氏菌（Klebsiella sp.）WL1316中克隆乙醛脱氢酶aldh基因,进行同源过表达,考察其利用木质纤维素水解液中葡萄糖和木糖的能力,并以乙醇含量为响应值,通过单因素试验及响应面试验对其发酵稻草水解液产乙醇的工艺条件进行优化。结果表明,成功构建了同源过表达aldh基因的重组菌株aldh-pET-28a-Klebsiella sp. WL1316,其保持了野生菌株Klebsiella sp. WL1316利用木质纤维素水解液中葡萄糖和木糖的特性,且发酵稻草水解液产乙醇的最优发酵工艺为发酵时间60 h,异丙基硫代半乳糖苷（IPTG）诱导浓度1.5 mmol/L,发酵培养基初始pH值7.3,初始还原糖含量59 g/L。在此最优工艺条件下,重组菌株的乙醇含量为（5.39±0.51）g/L,是野生菌株[（3.67±0.32）g/L]的1.47倍,表明aldh基因的过表达促进了乙醇产量的提高。     

嗜热厌氧梭菌27405直接发酵造纸污泥产氢特性

造纸污泥含有大量纤维素和半纤维素,能被纤维素降解菌直接利用。嗜热厌氧梭菌(Clostridium thermocellum)能利用不同来源的木质纤维素生产氢气。为评价C.thermocellum直接发酵造纸污泥产氢特性,研究了接种量、尿素浓度、酵母提取物浓度和底物浓度对产氢的影响。结果表明:当C.thermocellum接种量为7%、培养基中尿素浓度为15μg/L、酵母提取物质量浓度为5μg/L及造纸污泥质量浓度为20μg/L时,氢气产量最高,为110.61μmmol/L。造纸污泥相对于其他木质纤维素原料具有明显的产氢优势。     

利用木糖高产乙醇酵母菌发酵条件的研究

以蒙假丝酵母JS-73为出发菌株,逐渐增加底物中木糖浓度,对该菌株利用木糖产乙醇的能力进行了驯化,并优化该菌利用木糖生产乙醇的工艺和培养基成分.结果表明,驯化后,木糖利用率为67.21％,酒精产量达到7.41 g/L.确定了发酵培养基的最优组合为:木糖60 g/L,酵母粉0.6 g/L,K2HPO41.0 g/L,MgSO4·7H2O 0.4 g/L,在该条件组合下,菌株JS-73的乙醇产量为10.27 g/L,是理论产量的37.21％.确定了发酵最优条件为:温度31℃,pH5,转速70 r/min,接种量11％,装液量120 mL/250 mL,在此条件下,乙醇产量达最高,为18.95 g/L.     

茶氨酸生物合成基因工程菌发酵培养基的优化

对具有茶氨酸生物合成能力的γ-谷氨酰转肽酶(γ-GGT)基因工程菌的发酵培养基进行了优化.首先采用PIackett-Burman实验设计对影响γ-GGT活性的培养基成分进行筛选,然后将筛选得到的葡萄糖、酵母提取物、K2HPO43个关键影响因素进行响应面分析,通过对二次多项回归方程求解得到关键影响因素的最佳浓度为葡萄糖10.39g/L、酵母提取物6.88g/L、K2HPO4 7.10g/L,γ-GGT活性的最大预测值为4.42 U/mL,实验验证值为4.40 U/mL.最后通过基因工程菌催化合成茶氨酸反应,得到茶氨酸的产量为32.22 g/L.     

响应面法优化P.acidipropionici产酸发酵培养基

利用响应面分析法优化产酸丙酸杆菌发酵产酸培养基.在单因素试验的基础上,采用Box-Behnken试验设计,选定甘油、混合氮源(酵母提取物:胰酶大豆肉汤=2∶1)和磷酸氢二钾3个关键因子为响应因子,以丙酸产量为响应值建立多元二次回归方程,在分析各个因素的显著性和交互作用后,确定了产酸丙酸杆菌发酵产酸的最优培养基为:甘油44.4g/L、混合氮源(酵母提取物:胰酶大豆肉汤=2∶1)27.0g/L、K2HPO4 2.0g/L,丙酸产量最大预测值为20.75g/L.经过优化,丙酸产量提高了151％,实验值与预测值基本相符.     

管囊酵母发酵生产乙醇的实验研究

嗜鞣管囊酵母(Pachysolen tannophilus)As 2.1585可以直接发酵木糖产乙醇.研究了供氧水平、培养基初始pH值、接种量等条件对嗜鞣管囊酵母As 2.1585发酵产乙醇的条件.结果表明,在温度28℃、转速100 r/min条件下,嗜鞣管囊酵母发酵木糖产乙醇适宜在高好氧条件下进行,产乙醇的最适初始pH值为5.0,最适接种浓度2%,当水解液木糖浓度为3 g/100 mL时,最大乙醇浓度为0.8 g/100 mL,是理论得率的85%.     

响应面法优化一株中度嗜盐菌的培养条件

利用响应面法优化一株筛选自腌肉制品表面中度嗜盐菌的培养条件.在单因素实验基础上,采用Plackett-Burman设计对影响嗜盐菌生长的重要培养基成分和工艺条件进行筛选,确定主要影响因子为盐度、初始pH和培养温度;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取值.优化后的培养基组成为胰蛋白胨10g/L、酵母提取物5g/L、NaCl 54.8g/L;培养工艺条件为初始pH7.9、培养温度32.8℃、装液量70mL/250mL摇瓶、摇床转速120r/min.在此培养条件下培养2d后,菌体密度(OD600nm净增值)达3.349±0.021,较优化前提高了13％.     

响应面法优化皮状丝孢酵母产油脂发酵培养基

以皮状丝孢酵母（Trichosporon cutaneum）为出发菌株,对其产油脂的发酵培养基进行研究。以油脂产量为评价指标,通过单因素试验研究发酵培养基中的碳源、氮源、外源因子对油脂产量的影响,然后利用响应面试验对培养基进行优化。结果表明,最佳培养基配方为葡萄糖97.6 g/L、玉米浆干粉4.4 g/L、乙酸钠0.09 g/L。在该优化条件下,皮状丝孢酵母的油脂产量达到了14.4 g/L。     

响应曲面法优化短双歧杆菌Bifidobacterium breve A04培养基

本文通过响应曲面法(RSM)达到优化双歧杆菌培养基组分的目的。以TPYG培养基为基础培养基,采用FFD(factionalfactorialdesign)实验设计法,筛选出三种最佳生长强化因子葡萄糖、酵母粉和初始pH值;通过快速登高法摸索出生长强化因子的最佳浓度范围为:葡萄糖5.0g/L,酵母膏3.01g/L以及初始pH6.0;利用旋转中心组分设计法(RCD)和响应曲面法(RSM)确定关键组分的最佳浓度并进行了验证。最终优化培养基组分为葡萄糖5.194g/L,酵母膏2.829g/L,低聚果糖2g/L,西红柿汁50ml,肝浸液5g/L,Tween801ml,半胱氨酸盐酸盐0.3g/L,pH6.463。最终优化出的培养基获得的菌体干重达到4.462g/L,比优化前3.16g/L提高了1.43倍。     

Optimization and interaction of media components in ethanol production using Zymomonas mobilis by response surface methodology

Ethanol production using Zymomonas mobilis strains with medium optimized by response surface methodology (RSM) was studied. A significant improvement in the ethanol yield (0.50 g/g ethanol) was demonstrated, resulting in very low residual sugar and fewer by-products. The five-factor and five-response full factorial design have shown that glucose and yeast extract are the key media components that influence ethanol production, followed by the inoculum concentration and ammonium sulfate, with phosphate showing little or no effect. The composition (all in g/l) of the optimized medium was glucose 120.4, ammonium sulfate 0.96, potassium dihydrogen phosphate 0.02, yeast extract 6.5, and magnesium sulfate 0.5. The optimum inoculum concentration was log10 8.4 cells.     

响应面法优化重组大肠杆菌发酵生产藻蓝蛋白培养基的关键介质组分

探讨响应面法优化重组大肠杆菌发酵生产藻蓝蛋白培养基的关键介质组分,确定其最佳用量。首先通过部分因素试验设计评价影响重组大肠杆菌发酵生产藻蓝蛋白产量的相关因素,筛选出具有显著效应的关键因素,然后采用响应面法确定关键因素的最佳质量浓度。筛选出的3?个具有显著效应的关键因素为蛋白胨用量、酵母提取物用量和K2HPO4·3H2O用量,其最佳用量分别为23.8、13.4?g/L和9.4?g/L,在该条件下获得的藻蓝蛋白质量浓度为15.28?mg/L。本研究结果为藻蓝蛋白的产业化生产和应用提供了一定实验支撑。     

嗜酸乳杆菌NX2-6产细菌素的发酵条件优化

在Plackett-Burman试验结果基础上,采用响应曲面法(Box-Behnken设计)对嗜酸乳杆菌NX2-6发酵产细菌素的关键影响因素,即葡萄糖质量浓度、乙酸钠质量浓度、柠檬酸三钠水合物质量浓度及培养时间的最佳水平范围进行研究和探讨。通过对发酵液抑菌圈直径的二次多项回归方程求解得知,在葡萄糖质量浓度、乙酸钠质量浓度、柠檬酸三钠水合物质量浓度和培养时间分别为60.0、8.0、5.0g/L和36h时,菌株NX2-6的发酵液抑菌圈直径预测值为21.37mm,验证实验抑菌圈直径实测值与预测值的相关系数R2为0.9918。优化后培养基与基础培养基相比,发酵液抗菌活性增加约80.0%,由此可见,利用响应曲面法对嗜酸乳杆菌NX2-6发酵产细菌素条件进行优化是经济有效且科学合理的。     

绿色木霉Sn-9106固态发酵中药残渣产纤维素酶研究

对绿色木霉Sn-9106固态发酵中药残渣产纤维素酶的可行性进行了研究.以滤纸酶为纤维素酶活性指标,麸皮、蛋白胨、KH2PO4添加量为影响因子,先采取单因素实验确定3种影响因子的最佳浓度,然后通过相应面法(RSM)优化产酶最佳条件.结果表明,当最大酶活力为12.3 IU/g时所需固体发酵基质中麸皮、蛋白胨及KH2PO4的浓度分别为19.80g/L、2.06g/L、2.90g/L,与优化前培养基相比,纤维素酶产量提高了近3倍.     

利用响应面方法优化产L-乳酸的合成培养基

采用响应面方法对拟干酪乳杆菌Lactobacillus paracasei (L.paracasei)的一种产乳酸的合成培养基进行了优化.该文将培养基中的混合氨基酸、核苷类物质和混合维生素看作3大类营养成分.首先利用Plackett-Burman实验设计考察了培养基中包括该3类营养物质在内的8种营养成分对菌体生长和乳酸合成的影响,筛选出了影响菌体生长和乳酸合成的3个主要因素,即混合氨基酸、KH2PO4和CaCO3;在此基础上利用最陡爬坡实验逼近最大响应区域;然后利用Box-Behnken实验设计及响应面分析法确定了最佳培养条件.经过3次实验验证,乳酸实际浓度与预测浓度十分接近,已经超过了在复合培养基中培养的水平.这些结果为L.paracasei的代谢流定量研究奠定了基础.     

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%。     

Lactobacillus paracaseiW2合成苯乳酸培养条件的优化

对苯乳酸(PLA)高产菌株副干酪乳杆菌Lactobacillus paracaseiW2 的培养条件进行优化,以提高PLA 合成能力。采用Plackett-Burman(PB)试验设计法,筛选出3 个主要影响因子：葡萄糖、吐温-80、苯基丙酮酸(PPA)。通过最陡爬坡法和响应面分析方法(RSM)确定葡萄糖质量浓度19.5g/L、吐温-80 4mL/L、苯基丙酮酸质量浓度3g/L。在此优化条件下,Lactobacillus paracaseiW2 发酵合成苯乳酸的产量达到801mg/L,比优化前提高1.4 倍。     

一株仅产L-乳酸的乳酸乳球菌发酵培养基的优化

为了研究一株分离自新疆牧民家庭自制酸马奶中的乳酸乳球菌KLDS 4.0325产L-乳酸的能力,以L-/D-乳酸试剂盒验证该菌种在发酵过程中所产L-乳酸的光学纯度为100%。利用Plackett-Burman设计法对影响该菌株发酵的培养基主要组分进行筛选,确定影响L-乳酸产量的主要因素为蔗糖、酵母粉、K2HPO4。在此基础上,采用响应面法优化发酵培养基的组成,结果表明：当蔗糖添加量为102.9 g/L、酵母粉添加量为2.5 g/L、K2HPO4添加量为7.9 g/L时,L-乳酸产量最大,可达86.6 g/L,在最优发酵条件下获得的实测值与模型预测值（86.3 g/L）吻合,说明所建立的模型是切实可行的。     

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％。     

Optimization of critical medium components using response surface methodology for phenazine-1-carboxylic acid production by Pseudomonas sp. M-18Q

The optimal flask-shaking batch fermentation medium for phenazine-1-carboxylic acid (PCA) production by Pseudomonas sp. M-18Q, a qscR chromosomal inactivated mutant of the strain M18 was studied using statistical experimental design and analysis. The Plackett-Burman design (PBD) was used to evaluate the effects of eight medium components on the production of PCA, which showed that glucose and soytone were the most significant ingredients (P<0.05). The steepest ascent experiment was adopted to determine the optimal region of the medium composition. The optimum composition of the fermentation medium for maximum PCA yield, as determined on the basis of a five-level two-factor central composite design (CCD), was obtained by response surface methodology (RSM). The high correlation between the predicted and observed values indicated the validity of the model. A maximum PCA yield of 1240 mg/l was obtained at 17.81 g/l glucose and 11.47 g/l soytone, and the production was increased by 65.3% compared with that using the original medium, which was at 750 mg/l.