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%。      

基于出芽短梗霉发酵法制备β-聚苹果酸

通过改变出芽短梗霉Aureobasidium pullulans的培养与发酵的工艺条件,实现β-聚苹果酸的生成量和分子量的提高。试验表明,最佳培养条件和培养组分为：100 g/L葡萄糖,35 g/L蛋白胨,2 g/L丁二酸铵,0.1 g/L KH₂PO₄,0.3 g/L MgSO₄·7H₂O,0.5 g/L KCl, 0.05 g/L MgSO₄,20 g/L CaCO₃,0.5 g/L亮氨酸,pH值4.0,发酵温度25℃,培养时间6 d。在该条件下进行发酵培养,β-PMLA的产量提高到24.3 g/L,分子量提高到8 948 Da。     

出芽短梗霉发酵生产聚苹果酸的研究

为研究芽短梗霉生物合成聚苹果酸的优化工艺条件,采用间歇培养法研究聚苹果酸的发酵过程。测定出芽短梗霉细胞生长和聚苹果酸产物生成曲线,并考察碳源、氮源、CaCO3、pH、摇床转速等因素对聚苹果酸生成的影响,得出出芽短梗霉发酵生产聚苹果酸的优化工艺条件是:葡萄糖120g/L,丁二酸铵3g/L,CaCO330g/L,pH5.5,摇床转速220r/min,温度25℃,发酵培养6d。在此工艺条件下,聚苹果酸的产量达到16.58g/L。聚苹果酸和出芽短梗霉菌体生长呈现一定的相关性。     

氨基酸对出芽短梗霉发酵生产聚苹果酸的影响

本文研究了添加氨基酸对出芽短梗霉A.pullulans CGMCC3337发酵生产聚苹果酸(PMLA)的影响。通过单因素实验和正交实验分别对氨基酸种类及其添加量进行优化。由单因素实验可知:天冬氨酸(Asp)、亮氨酸(Leu)、缬氨酸(Val)和苏氨酸(Thr)对菌体生长和PMLA合成最有利。由正交实验可知:氨基酸的最优组合为(g/L):天冬氨酸(Asp)0.4、亮氨酸(Leu)0.4、缬氨酸(Val)0.4、苏氨酸(Thr)0.4。在最优组合条件下获得的PMLA产量和分子量分别达到了57.89 g/L和8879 u,比未添加氨基酸获得的PMLA产量和分子量分别提高了40.92%和45.20%。      

出芽短梗霉聚苹果酸发酵条件的优化

在5 L发酵罐上,对出芽短梗霉PMLA发酵条件进行了研究,确定出芽短梗霉PMLA发酵的最优条件。由试验结果可知:优化的发酵温度为分阶段调节,即0~24 h设定发酵温度为30℃,24 h以后调节发酵温度为25℃;搅拌转速400 r/min;通风比1∶1.2。在此条件下,出芽短梗霉PMLA发酵获得的最大生物量为38.7 g/L;聚苹果酸产量为45.2 g/L;生产强度为0.38 g/(L·h)和PMLA分子量为8 412 Da。     

紫外氦氖诱变选育高产聚苹果酸菌株

以出芽短梗霉(Aureobasidium Pullulans) TKPM00006为出发菌株,用紫外和氦氖激光结合诱变,通过溴甲酚绿变色指示平板和分别以丁二酸、柠檬酸为唯一碳源的摇瓶初筛得到90株产酸明显的菌株,再经过摇床产量测定,复筛得到1株高产聚苹果酸( PMLA)的菌株.其摇瓶产量为12.62 g/L,较原菌聚苹...     

表面活性剂对出芽短梗霉发酵生产聚苹果酸的影响

探究不同表面活性剂对出芽短梗霉CGMCC3337合成聚苹果酸的影响,并对最佳影响因子的作用机制做初步探究。结果发现,十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate,SDS)和曲拉通X-100对聚苹果酸的合成有抑制作用;吐温80和吐温60在低浓度时有利于聚苹果酸的合成,最适添加量均为2 g/L;添加吐温80后,聚苹果酸的产量为31.36 g/L,较对照组提高30.5%。     

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%。     

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.     

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。     

响应面分析优化ε-聚赖氨酸发酵培养基

采用Plackett-Burman 试验设计及响应面分析法, 对一株白色链霉菌发酵ε-聚赖氨酸培养基进行优化.首先利用 Plackett-Burman 试验设计筛选出显著影响产ε-聚赖氨酸的因素, 再利用最陡爬坡路径逼近最大响应区域, 最后在此基础上利用中心组合试验及响应面回归分析确定最优培养基. 结果表明, 葡萄糖、(NH4)2SO4与ε-聚赖氨酸产量存在显著的相关性,其最适浓度分别为33.196,8.572 g/L,在优化条件下,ε-聚赖氨酸产量达到(2.491±0.124)g/L与预测值2.543 139 g/L非常接近,产量提高了63.6%.     

响应面方法在优化β-胡萝卜素培养基的应用

多种统计优化方法已被成功地运用于微生物培养基优化工作中,本文根据响应面分析法的基本原理,针对响应面方法的优点、试验设计的方法以及实验数据的处理进行了简述,并结合三孢布拉霉发酵生产β-胡萝卜素培养基成分的确定说明了响应面方法的具体应用.     

响应面法优化木聚糖酶发酵培养基的研究

采用响应面法对毕赤酵母发酵产木聚糖酶的培养基进行了优化。首先利用Plackett Burman试验设计筛选出影响产酶的3个主要因素,即麸皮水解液浓度、酵母水解液浓度和甲醇添加量。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试验设计及响应面分析法确定最佳条件。结果表明,麸皮水解液402.5g/L、酵母水解液49.9 g/L和甲醇添加量为28.1mL/L时,木聚糖酶最大理论酶活为6566.79U/mL。经3次试验验证,实际平均酶活与预测酶活相近,比优化前木聚糖酶酶活提高了23.7%。     

利用响应面法优化GSH发酵培养基

利用Plackett-Burman试验设计,筛选出影响GSH产量的3个重要因素,分别为葡萄糖、蛋白胨、KH2PO4.在此基础上,再利用Box-Behnken试验设计及借助于MINTAB软件进行二次回归分析,确定了主要影响因素的最佳浓度,葡萄糖、蛋白胨、KH2PO4最佳发酵质量浓度分别为2.75%、3.03%、0.11%.在优化的培养基中,GSH产量达到147.02mg/L,比优化前的98.94mg/L提高48.60%.     

响应面法优化羟丙基-β-环糊精制备工艺

对β-环糊精碱性条件下与环氧丙烷反应制备羟丙基-β-环糊精的工艺进行了优化。通过单因素试验确定了反应温度、反应时间和透析时间三个试验因素的取值范围，并用响应面分析法确定了最佳工艺参数：反应时间16．05h，反应温度31．06℃，透析时间7．41h。据此工艺参数制得羟丙基-β-环糊精的取代度达到4．10，得率61．80％。     

响应面法优化微波制备柠檬酸-苹果酸复合钙的工艺研究

[目的]本研究旨在综合开发利用废弃蛋壳资源,并以其为原料制备具有高附加值的补钙制剂--柠檬酸-苹果酸复合钙,以期为复合钙制剂的工业化生产开拓新的研究思路.[方法]以复合酸钙离子得率为研究对象,采用微波关键技术,并借助响应面优化设计,优化获得最佳提取工艺参数.[结果]蛋壳粉与混合酸添加比例为0.4:1.0(m/v)、柠檬酸-苹果酸混合比例为1:1(v/v)、蛋壳粉与水添加比例为1:60、微波功率400W、微波时间12min的工艺条件下,测得钙离子的得率为94.65%,所得回归方程模型为:Y=-170.09-0.57X1+36.99X2+542.33X3-0.001X1X2+0.03X1X3+109.99X2X3+0.0008X21-3.91X22-1780.06X23(式中:X1为微波功率、X2为微波时间、X3为混合酸添加量).     

响应面法优化微波制备柠檬酸-苹果酸复合钙的工艺研究

[目的]本研究旨在综合开发利用废弃蛋壳资源,并以其为原料制备具有高附加值的补钙制剂——柠檬酸-苹果酸复合钙,以期为复合钙制剂的工业化生产开拓新的研究思路。[方法]以复合酸钙离子得率为研究对象,采用微波关键技术,并借助响应面优化设计,优化获得最佳提取工艺参数。[结果]蛋壳粉与混合酸添加比例为0·4∶1·0（m/v）、柠檬酸-苹果酸混合比例为1∶1（v/v）、蛋壳粉与水添加比例为1∶60、微波功率400W、微波时间12min的工艺条件下,测得钙离子的得率为94·65%,所得回归方程模型为:Y=-170·09-0·57X1+36·99X2+542·33X3-0·001X1X2+0·03X1X3+109·99X2X3+0·0008X21-3·91X22-1780·06X23（式中:X1为微波功率、X2为微波时间、X3为混合酸添加量）。      

出芽短梗霉发酵生产聚苹果酸的代谢通量及关键酶活性分析

野生型出芽短梗霉菌株TKPM00006及其诱变菌株CGMCC30007在相同条件下,使用5 L罐进行聚苹果酸发酵,分析这2株菌在相同发酵状态下发酵中后期代谢网络的代谢流分布和关键酶活变化,对出芽短梗霉合成聚苹果酸的机理进行探究。结果表明,菌株TKPM00006和菌株CGMCC30007的菌体生长情况相似,但产酸量分别为20.54 g/L和30.2 g/L。.通过代谢通量分析及关键酶活性的测定可知,丙酮酸羧化途径及乙醛酸途径是PMLA合成的主要途径,TCA循环途径在发酵后期比较弱,该结论通过添加代谢抑制剂及中间代谢物实验加以证明。酶活分析同时还证明了高产菌株比出发菌株的PMLA合成能力强主要是因为丙酮酸羧化途径的加强。根据实验分析可在丙酮酸节点进行靶点改造或通过发酵调控改变丙酮酸节点处碳架的分配,通过加强丙酮酸羧化途径来减少因副产物的生产而造成的碳架流失,达到增加聚苹果酸生物合成的目的。     

响应面法优化重组大肠杆菌PUCRF发酵培养基的研究

为进一步提高重组大肠杆菌( PUCRF)产β-环糊精葡萄糖基转移酶(β-CGTase)的酶活力,以构建的一株能在胞外分泌表达β-CGTase工程菌E.coli PUCRF 为出发菌株,利用响应面法对其发酵工艺条件进行优化。根据Box-Benhnken中心组合设计原理,在单因素试验基础上采用四因素三水平的响应面分析法确定重组大肠杆菌PUCRF最佳培养基组成(g/100mL)为：玉米淀粉 0.962、玉米浆0.097、MgSO4 ·7H2O 0.153、K2HPO4 ·3H2O 1.235。经过优化,β-CGTase产量可达3610U/mL,是初始条件下β-CGTase酶活力(2690U/mL)的1.34倍。     

响应面法优化曲酸发酵培养基研究

以从湖南冰糖橙皮上筛选获得的优良产曲酸菌种米曲霉为研究对象,通过Box-Behnken试验设计及回归分析,得到最佳培养基配方,即:可溶性淀粉8.3 g/L,蛋白胨5.0 g/L,MgSO4·7H2O 0.5 g/L,KH2PO4 1.0 g/L,KCl0.5 g/L,FeSO4 0.01 g/L,初始pH 6.1.此时曲酸产量达到最大值99.89 g/L.采用该试验方法大大提高了曲酸的产量.