猕猴桃溃疡病菌拮抗菌筛选、鉴定及发酵条件优化

目的:从不同地区猕猴桃根际土壤中筛选拮抗猕猴桃溃疡病菌的菌株,优化其产生抑菌活性物质的发酵条件,为猕猴桃溃疡病的生物防治提供潜在的资源菌。方法:采用平板稀释法从猕猴桃根际土壤中分离获得菌株,采用抑菌圈法筛选拮抗菌;通过形态学特征、生理生化特征及16S rDNA序列分析对其进行鉴定;并采用单因素及正交试验优化培养基组分及发酵条件。结果:从土壤中共分离到288株放线菌,其中编号为NA-TXL-1的菌株对猕猴桃溃疡病菌的拮抗效果最佳,采用预防法、治疗法进行盆栽实验,发酵原液的防治效果分别为73.06%、55.62%,初步鉴定该菌株为抗生链霉菌。其最佳发酵配方和培养条件为:乳糖30 g/L、酵母粉3 g/L、NaCl 1 g/L、K_2HPO_4 0.5 g/L、MgSO_4·7H_2O 0.5 g/L、FeSO_4 0.01 g/L,种子培养基为乳糖-酵母粉培养基,接种量为2%,起始pH值为7.0,发酵原液、上清液、重悬液分别培养5、14、5 d。结论:经鉴定,拮抗菌株为Streptomyces antibioticus。在优化的发酵条件下,该菌株对猕猴桃溃疡病菌具有更好的拮抗效果。     

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.     

一株毛色二孢菌发酵产茉莉酸

从实验室保存和自然界分离到的100多株霉菌中筛选到1株高产茉莉酸的毛色二孢菌Lasiodiplodiairanensis DWH-2。优化得到发酵培养基组分为:蔗糖50 g/L,NaNO_34.5 g/L,KH_2PO_42.0 g/L,KCl 0.4 g/L,MgSO_4·7H_2O 6 g/L,FeSO_4·7H_2O 0.9 g/L,玉米浆1.5 g/L,微量元素10 ml/L,大豆油10 g/L;发酵初始p H 5.5,装液量100 m L/500 m L,培养温度28℃。在此条件下,发酵7 d,茉莉酸产量可达1 543 mg/L。     

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。     

甘油发酵生产1,3-丙二醇的菌种筛选及培养基优化研究

通过甘油诱集、平板筛选从土壤中分离筛选出一株歧化甘油产1,3-PDO细菌sx7,并对菌株sx7培养基优化,确定最佳发酵培养基是：甘油40.00g/L,KH2PO4 0.50g/L,K2HPO4·3H2O 1.00g/L,（NH4）2SO4 3.00g/L,CaCL2·2H2O 0.02g/L,CaCO3 2.00g/L,酵母粉3.00g/L,微最元素溶液4ml/L,Fe2SO4 5.00mg/L,MgSO4.7H2O 0.05g/L。该菌株1,3-PDO产量为25.03g/L。     

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%。     

基于胞外多糖和菌丝生物量的香菇发酵培养基优化

为研究液体发酵培养基对香菇胞外多糖和菌丝生物量的影响,以秦巴山区香菇808菌株为试材,采用Plackett-Burman设计实验、最陡爬坡实验和响应曲面法对其液体发酵培养基的碳源、氮源和其它营养物质进行优化。结果表明,香菇胞外多糖发酵培养基的最佳组合是(g/500 m L):蔗糖7.18,玉米粉15.00,麦麸14.05,酵母膏0.35,KH2PO40.50,Mg SO4·7H2O 0.50,p H自然,胞外多糖实测值为0.967 g/500 m L;香菇菌丝生物量发酵培养基的最佳组合是(g/500 m L):蔗糖7.18,玉米粉15.00,麦麸14.05,酵母膏0.35,KH2PO40.75,Mg SO4·7H2O 0.50,p H自然,菌丝生物量实测值为28.146 g/500 m L。优化后的香菇胞外多糖产量和菌丝生物量较优化前分别提高12.44%和11.00%。此研究结果可为香菇液体发酵的中试生产提供理论依据。     

色褐链霉菌产磷脂酶D的发酵条件研究

采用单因素试验,对色褐链霉菌产磷脂酶D(PLD)的发酵培养条件和培养基组成进行了优化。结果表明,色褐链霉菌摇瓶发酵最佳条件为:发酵周期7 d,发酵温度28℃,发酵培养基初始pH 6.0,接种量3%,发酵培养基装液量10 mL(100 mL三角瓶),摇床转速200 r/min;培养基最佳组成为:蛋白胨20.0 g/L,可溶性淀粉25.0 g/L,MgSO4.7H2O 0.5 g/L,CaCO3 1.0 g/L,Tween 8020.0 g/L。     

谷氨酰胺转氨酶菌株的筛选及其产酶条件研究

利用蛋白质交联-絮凝沉淀性能测定方法,从土壤中分离得到1株高产谷氨酰胺转氨酶(microbial transglutaminase,MTG)的菌株,命名为HF-82,初步确定为链霉菌属。单因素试验确定最适产酶氮源和碳源分别是蛋白胨和葡萄糖,正交试验确定最适发酵培养基为(g/L):葡萄糖25.0,蛋白胨20.0,酵母提取物5.0,Mg SO4·7 H2O 2.0,K2HPO4·3 H2O 2.0,Na H2PO42.0,Ca CO33.0,p H7.0。此发酵工艺条件下,MTG的酶活可达到0.53 U/m L。     

琼脂糖酶产生菌的筛选和培养基优化

从太岁中筛选得到一株初始产酶较高的琼脂糖酶产生菌,经形态和分子生物学分析方法鉴定之后,认定其属于类芽孢杆菌属(Paenibacillus),命名为Paenibacillus sp. P1(简称为P1)。P1为革兰氏阴性菌,短杆状细胞,对明胶和纤维素都没有水解活性。研究该菌的生长及产酶过程发现,该菌株最适发酵产酶时长是40 h。利用单因素实验对发酵培养基进行优化,最终确定了最适合菌株P1产琼脂糖酶的发酵培养基配方为:Agar 3 g/L、蛋白胨2 g/L、K_2HPO_4·3H_2O 1.0 g/L、NaCl 0.3 g/L、MgSO_4·7H_2O 0.05 g/L、FeSO_4·3H_2O 0.02 g/L、CaCl20.04g/L。菌株P1在优化后的培养基中发酵40 h,琼脂糖酶产量达到了3.47×10~4U/L,是优化前产酶水平的3.4倍。实验结果为非海洋来源的产琼脂糖酶菌株筛选和琼脂糖酶的放大发酵奠定了基础。     

Lactobacillus buchneri IMAU80233高密度发酵工艺优化

以工业化生产为出发点,对具有潜在益生特性Lactobacillus buchneri IMAU80233高密度培养工艺进行优化。采用Bioscreen C读值系统,在MRS培养基的基础上,对适合L. buchneri IMAU80233生长增殖培养基成分进行快速筛选优化。优化后最适培养基为果糖80 g/L,大豆蛋白胨23.90 g/L,酵母粉11.90 g/L,柠檬酸1.59 g/L,柠檬酸钠20.06 g/L,MnSO4·5H2O 0.09 g/L,MgSO4·7H2O 0.60 g/L,精氨酸0.50 g/L,吐温-80 1.00 g/L。采用5 L×3联发酵罐进行小试,确定初始pH值为6.5,37 ℃恒定pH 5.9培养20 h,发酵初期通入氮气,优化后发酵液活菌数达3.81×109 CFU/mL。     

鸡腿蘑菌株筛选及深层发酵培养基的优化

对4个鸡腿蘑菌株进行了发酵筛选,选出生物量较高的菌株农林鸡腿蘑(NL),并通过单因素试验,确定玉米粉、蔗糖为碳源,麸皮为氮源;在此基础上,以筛选的碳源、氮源和无机盐KH2PO4和MgSO4·7H2O为考察因素,以生物量为主要指标利用正交试验优化培养基配方比例,确定鸡腿蘑摇瓶发酵培养基最佳配方为:玉米粉 4 g/dL,蔗糖 2 g/dL,麸皮 4 g/dL,KH2 PO4 0.1g/dL,MgSO4·7H2O 0.1 g/dL.     

韦兰胶生产菌的选育

从实验室保藏的韦兰胶生产茵中筛选出作为育种的出发菌株,用紫外诱变得到系列突变体,经平板、摇瓶发酵_及传代实验,筛选出韦兰胶生产菌株NC-2,并对其发酵培养基组分进行了正交优化实验,得到最优的发酵培养基配方为:蔗糖40g/L,酵母膏3g/L,K2HPO4·7H2O5g/L,MgSO4·7H2O 4g/L,FeSO4·7H2O Img/L,CaCl2 0.5g/L,产量达到15.20g/L,在出发茵株的基础上提高102.67%.     

产朊假丝酵母发酵培养基的优化研究

对产朊假丝酵母高产菌体量的液体发酵培养基进行了研究,结果表明其优化后的培养基为:葡萄糖40g/L,蛋白胨10g/L,KH2PO42g/L,MgSO4·7H2O0.3g/L。摇瓶发酵结果菌体干重达到6.37g/L,比基础培养基发酵结果增加了47%。     

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。     

海洋放线菌的筛选和抑菌活性的发酵条件优化

从大连海域筛出33株放线菌,其中4株具有显著地抑菌活性,放线菌D09的抑菌活性最高,并具有广谱抗菌性.以金黄色葡萄球菌为指示菌,对放线菌D09发酵条件和理化性质进行了研究,正交试验表明,其最优发酵条件为:菌龄为48h,接种量10.0%6,发酵培养基初始pH值为7,培养条件为25℃,装样量为10%,发酵培养基配方为可溶性淀粉15g/L,KNO3 1g/L,K2HPO4·H2O0.25g/L,MgS04·7H2O0.25g/L.在最优条件下,放线菌D09生长最快,抑菌能力最强.     

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。     

酪酸菌MYS66发酵条件研究

通过发酵条件研究,得到了菌体最佳培养条件和最佳无机盐添加量。 即发酵培养基组成：玉米粉20 g/L（制成糖化液）,豆粕粉10 g/L,蛋白胨10 g/L,酵母膏6 g/L,K2HPO4·3H2O 1.0 g/L,KH2PO4 1.0 g/L,MgSO4·7H2O 0.2 g/L,MnSO4·H2O 0.2 g/L,NaHCO3 1.0 g/L, CaCl2 0.2 g/L,NaCl 1.0 g/L;确定最佳发酵条件为初始pH 7.2,培养温度37.0 ℃,接种量4%。 经50 L发酵罐发酵,在发酵32 h时,菌体浓度为2.64×108CFU/mL,芽孢浓度为2.49×108CFU/mL,芽孢率达到94.3%。通过常用抗生素对该菌存活率影响的研究,结果表明,各抗生素对菌株存活率由低到高影响的顺序为硫酸粘杆菌素B＜莫能霉素钠＜盐酸林可霉素＜酒石酸泰乐菌素＜杆菌肽＜磺胺嘧啶＜新霉素硫酸盐＜盐酸金霉素。     

益生菌的筛选及其发酵特性研究

为获得性能优良的益生菌生产菌株,通过乳酸菌的溶钙圈筛选,耐酸、耐胆盐检测及体外抗氧化和分解胆固醇能力测试进行了菌株的选育;对筛选菌株进行16S rRNA基因测序及生理生化特性鉴定;采用正交试验优化培养基配方和发酵条件。结果表明,从牛奶储罐中分离、筛选到一株各项性能优良的菌株,编号为SX68,经鉴定其为植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）。优化培养基配方为：蛋白胨10 g/L,牛肉膏10 g/L,酵母提取物5 g/L,磷酸氢二钾3 g/L,柠檬酸氢二胺4 g/L,乙酸钠5 g/L,葡萄糖30 g/L,吐温-80 1 mL/L,MgSO4·7H2O 0.58 g/L,MnSO4·4H2O 0.25 g/L,pH 6.4;最佳发酵条件为：起始pH 6.5,发酵温度35 ℃,接种量20 mL/L,溶氧量＜100 mL/L,搅拌转速50 r/min,罐压0.03 MPa。在此优化条件下,菌株SX68最高发酵生物量（OD600 nm值）为15.68,活菌数为9.6×1012 CFU/mL,可为其用于益生菌生产奠定基础。     

Lactobacillus reuteri IMAU10240增殖培养基及高密度培养工艺优化

Lactobacillus reuteri IMAU10240(L.reuteri IMAU10240)是一株具有潜在益生特性的乳酸菌,为实现产业化应用,对其培养工艺进行优化以提高其活菌数。本研究以MRS培养基为基础,通过单因素筛选试验、正交试验和响应面优化试验对该菌株的培养基以及培养条件进行优化。通过实验确定L.reuteri IMAU10240最适培养基:蔗糖100.00 g/L,大豆蛋白胨13.25 g/L,酵母粉8.84 g/L,酵母蛋白胨13.25 g/L,Na_2HPO_4 19.85 g/L,柠檬酸2.58 g/L,MnSO_4·5H_2O 0.12 g/L,MgSO_4·7H_2O 0.40 g/L,甘油2.76 g/L,吐温-80 1.00 g/L,L-半胱氨酸盐酸盐0.50 g/L。初始pH 6.5,通入氮气37℃恒pH 5.5培养7~8 h。利用优化好的配方工艺进行5 L/50 L/200 L发酵罐的小试及中试试验,验证L.reuteri IMAU10240的发酵工艺,活菌数为7.57×10~9 CFU/mL,冻干菌粉活菌数为2.59×10~(11) CFU/g,可以进行生产验证。