薛氏丙酸杆菌产抑菌性代谢物发酵培养基优化

本文利用单因子实验和响应面实验设计对薛氏丙酸杆菌产抑菌性代谢物的发酵培养基组成进行优化,以降低培养基成本和进一步提高代谢物抑菌活性。实验结果表明,玉米浆和大豆蛋白胨可以代替原始培养基中的酵母提取物和胰蛋白胨,通过Box-Behnken实验设计和响应面分析法优化得到了薛氏丙酸杆菌产抑菌性代谢物的发酵培养基组成为葡萄糖8.2g/L,大豆蛋白胨5.1g/L,玉米浆12.7g/L,在此条件下,代谢物抑菌活性的理论值为29.5AU/m L,实际测定值为29.4AU/m L。优化之后,薛氏丙酸杆菌代谢物抑菌性提高了57.2%,培养基成本大大降低。     

响应面法优化枯草芽孢杆菌产胞外多糖培养基

从酒药中分离筛选出一株产胞外多糖枯草芽孢杆菌(Bacillussp.)。以胞外多糖的产量为指标,通过响应分析法对细菌胞外多糖产生的发酵培养基进行了初步研究。首先利用单因子实验对培养基中不同成分及添加量进行优化,然后在此基础上利用Box-Behnken中心组合实验设计对影响胞外多糖产量的因素进行优化分析,从而获得最适产胞外多糖的培养基组成。研究结果表明,枯草芽孢杆菌产胞外多糖最佳培养基组成为(g/L):蔗糖25.449、蛋白胨15.229、柠檬酸三钠2.971、牛肉膏3.0、硫酸镁1.0,在此条件下枯草芽孢杆菌胞外多糖的产量为3.554g/L。     

液态发酵法制备菜籽ACE抑制肽培养基条件优化

以菜籽粕为原料,通过枯草芽孢杆菌液态发酵生产菜籽ACE 抑制肽。先以肽得率、ACE 抑制率为指标通过单因素试验得到液态发酵的培养基条件,再以响应面分析法,优化枯草芽孢杆菌液态发酵培养基中的3 种成分,确定枯草芽孢杆菌发酵生产菜籽肽的最佳培养基工艺条件为：磷酸二氢钾0.45g/100mL、葡萄糖0.8g/100mL、料液比1:23、初始pH7.0。优化后的ACE 抑制率可达69.79%。     

响应面法优化芽孢杆菌FC96培养基组分的研究

为了提高芽孢杆菌FC96在液体发酵培养基中的生物量,采用响应面法对其培养基组分进行优化。通过单因素试验确定对芽孢杆菌FC96具有最佳增菌效果的碳源、氮源和无机盐,利用响应面分析法优化培养基组分的最佳配比。试验结果表明,单因素试验确定的最佳碳源、氮源和无机盐分别是葡萄糖、牛肉膏和磷酸二氢钾,响应面法优化芽孢杆菌FC96最佳培养基组成为葡萄糖12.11g/L、牛肉膏23.31g/L和磷酸二氢钾2.33g/L。模型预测的最高活菌数为2.85×109cfu/mL。在未优化培养基中的活菌数为2.32×109cfu/mL。在优化的最佳培养基中,验证试验的最高活菌数为2.97×109cfu/mL,菌数比优化前提高了28%,试验值与预测值的误差为4.21%。     

解淀粉芽孢杆菌GSB a-1产凝乳酶培养基组成的优化

从甜酒曲中分离筛选得到1株解淀粉芽孢杆菌菌株GSBa-1,为了提高该菌株液态发酵产凝乳酶的能力,采用单因素实验和响应面法优化其产酶培养基组成。通过单因素实验分析了碳源、氮源、金属盐、磷源对菌株GSBa-1产凝乳酶的影响,并采用响应面法对产酶培养基中麦芽糖、蛋白胨和酵母浸粉含量3个主要因素的优化组合进行了定量研究,确定解淀粉芽孢杆菌GSBa-1产凝乳酶的优化培养基组成为:麦芽糖1.93 g/L、蛋白胨10.89 g/L、酵母浸粉2.15 g/L。在此优化培养基培养条件下,该菌株产凝乳酶活力可达(562.57±7.67)Su/m L,接近理论预测值537.10 Su/m L,且平均误差为4.53%。优化后解淀粉芽孢杆菌GSBa-1产凝乳酶活力比基础培养基提高了1.88倍。     

芽胞杆菌XM-1产酸性淀粉酶发酵条件研究

通过单因素试验及响应面分析,对基础发酵培养基配方进行了优化,确定了枯草芽孢杆菌XM-1产酸性α-淀粉酶液体发酵培养基的最佳配方为:可溶性淀粉8.1g/L,花生饼34.3g/L,NH.4NO3 6g/L,KH2PO4 3g/L,CaCl2·2H2O 2.94g/L,培养基起始pH值为5.0.菌株XM-1在优化后的培养基中发酵产酶达最高为534.2U/mL,约是优化前的2.2倍.     

响应面分析法优化L-乳酸发酵培养基的研究

用响应面分析法对干酪乳杆菌(Lactobacilluscaseisub-sp.rhamnosus)生产乳酸的培养基组分进行了优化,建立了影响因素与响应值之间的函数关系,得到一个回归方程。根据回归方程优化得出,当玉米淀粉糖化液为93.3g/L,玉米浆24.1g/L。麸皮8.4g/L时乳酸产量最高。     

枯草芽孢杆菌BSD-2产抗菌肽发酵培养基的优化

为了提高枯草芽孢杆菌BSD-2抗菌肽的产量,应用响应面法对发酵培养基进行优化。采用Plackett-Burman设计对培养基中相关影响因素的效应进行评价,筛选出3个重要因素依次为蛋白胨、淀粉和豆饼粉;然后进行最陡爬坡试验逼近最佳响应面区域;最后通过Box-Behnken设计及响应面分析法确定最佳培养基配方为：蛋白胨14.29g/L、淀粉14.07g/L、豆饼粉6.49g/L、CaCO3 2.0g/L、MgSO4 1.0g/L。拟合实验模型结果显示,发酵液抗菌肽的产量增加为原来的1.77倍。     

枯草芽孢杆菌ZC1发酵产中性蛋白酶的条件优化

在摇瓶发酵条件下,对枯草芽孢杆菌产中性蛋白酶条件进行优化。在单因素的基础上,通过Plackett-Burman实验和最徒爬坡实验确定出响应面实验设计的中心点:豆粕粉66g/L,麦芽糖16g/L及磷酸二氢钾8.5g/L。通过响应面实验设计,得到最佳发酵条件为:豆粕粉67.13g/L,麦芽糖16.17g/L,磷酸二氢钾8.52g/L,吐温-80 3mL/L,海藻糖3g/L,pH 7.5,接种量4%,温度37℃。在该发酵条件下发酵72h,中性蛋白酶酶活由原来的454.2U/mL提高到993.1U/mL。     

枯草芽孢杆菌ZC1高密度培养的条件优化

在摇瓶发酵条件下,采用单因素实验和响应面分析法对枯草芽孢杆菌ZC1的发酵培养基和条件进行优化,以提高其活菌数。通过单因素实验和响应面分析,确定了枯草芽孢杆菌ZC1的最佳发酵培养基:豆粕粉24g/L、葡萄糖6g/L、氯化钠8g/L;发酵条件:发酵温度37℃、初始pH 7.5、接种量4%、摇床转速200r/min。在此条件下,发酵24 h,枯草芽孢杆菌ZC1的活菌数由原来的1.13×10~(10) cfu/mL提高到3.69×10~(10) cfu/mL。     

拟蕈状芽孢杆菌Gxun-30产角蛋白酶液体发酵条件优化

为提高海洋来源拟蕈状芽孢杆菌(Bacillus paramycoides) Gxun-30产角蛋白酶的能力,该文利用单因素及响应面法对该菌产酶的培养基和培养条件进行了优化。先利用单因素试验对羽毛浓度、碳源、氮源、无机盐、初始pH值、发酵时间及接种量等影响菌株产酶条件进行了优化。结果表明,羽毛15 g/L、果糖10 g/L、玉米浆4.0 g/L、初始pH 6.5、氯化钙0.15 g/L、接种量2.0%、接种发酵48 h后酶活达到最高。再利用Plackett-Burman试验确定对菌株产酶有显著影响的3个因素为玉米浆、氯化钙及羽毛浓度;结合最陡爬坡及响应面试验优化方法对这3个显著因素进行优化,获得最优产酶条件为玉米浆8.17 g/L,氯化钙0.27 g/L,羽毛含量13.58 g/L,在此发酵条件下,模型预测角蛋白酶酶活为1 866.47 U/mL,验证试验实测值达到1 810.98 U/mL,较优化前酶活227.38 U/mL提高了7.96倍。     

响应面法优化枯草芽孢杆菌3-羟基丁酮发酵培养基

采用响应面法对枯草芽孢杆菌TH-55 3-羟基丁酮发酵培养基进行了优化,确定了葡萄糖、酵母浸膏和玉米浆是影响菌株3-羟基丁酮发酵产率的主要因素.优化获得的发酵培养基组成:葡萄糖102g/L,酵母浸提物6.8g/L,玉米浆26.5g/L,硫酸铵5g/L,硫酸锰0.05g/L,硫酸镁0.6g/L,磷酸二氢钾0.5g/L.在此条件下,菌株摇瓶发酵3-羟基丁酮平均产率达到46.25g/L,较优化前的菌株产率35.21g/L相比提高了31％.10L发酵罐发酵试验,发酵周期72h,3-羟基丁酮发酵产率达到47.85g/L.     

海藻糖合成酶基因工程菌玉米浆培养基配方优化

以玉米浆作为重组大肠杆菌培养基的主要碳源和氮源,在单因素优化的基础上,选择玉米浆、MgSO4和微量元素3个因素对玉米浆培养基进行响应面设计,采用BoxBehnken试验设计和响应面分析法,确定基因工程菌最佳的玉米浆培养基配方。结果表明,最佳的玉米浆培养基配方为:玉米浆26g/L,MgSO42.1g/L,微量元素7mL/L。该条件下,重组大肠杆菌产海藻糖合成酶酶活达到120.5U/mL。试验证明了玉米浆作为重组大肠杆菌培养基唯一的碳源和氮源生产海藻糖合成酶的可行性。     

玉米浆发酵生产L- 乳酸的工艺优化

采用嗜热乳酸链球菌,以玉米浆为主要氮源,通过响应面对其发酵培养基进行优化设计,最终确定出以玉米浆生产L- 乳酸的最佳发酵方案为：葡萄糖84g/L、玉米浆41g/L、硫酸铵1.3g/L、pH6.5,其L- 乳酸产量为11g/L,与添加牛肉膏产酸量(9.02g/L)接近,但可以大大降低成本,有效提高生产效率。     

基于响应面法优化酿酒酵母培养体系

该研究以小麦胚芽为原料,2,6-二甲氧基对苯醌（2,6-DMBQ）产量为评价指标,对发酵菌种进行筛选并考察原料预处理方式的影响。在此基础上,采用单因素试验及正交试验对发酵条件进行优化。结果表明,最适发酵菌种为低糖面包酵母;最佳原料预处理方式为超声处理;低糖面包酵母发酵小麦胚芽产2,6-二甲氧基对苯醌的最优发酵条件为菌种添加量1∶8（酵母与麦胚质量比）,料液比1∶15（麦胚与水质量比）,发酵时间42 h,发酵温度28 ℃。在此最优发酵条件下,2,6-二甲氧基对苯醌的产量最高为（765.23±9.11） μg/g。     

植物乳杆菌ZJ316高密度发酵条件优化

以1株植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）ZJ316为研究对象,在MRS液体培养基的基础上,以吸光度值（OD600 nm值）为响应值,通过单因素试验及响应面试验对其高密度发酵培养基组分和培养条件进行优化。结果表明,L. plantarum ZJ316高密度发酵的最优培养基组成为蔗糖43 g/L、玉米浆干粉60 g/L、Na2HPO4-柠檬酸0.12 mol/L、MgSO4·7H2O 0.20 g/L、MnSO4·H2O 0.10 g/L、吐温80 1 mL/L;最优发酵条件为接种量4%、发酵温度30 ℃、初始pH值6.5。在此优化条件下,采用发酵罐静置发酵24 h,植物乳杆菌ZJ316的OD600 nm值为5.13,活菌数可达8.01×109 CFU/mL,较优化前分别提高1.65倍、3.44倍。     

正交实验设计优化茁霉多糖发酵工艺

采用正交实验设计方法对出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)生产茁霉多糖的发酵工艺进行了优化。首先,采用单因素实验确定生产影响茁霉多糖产量的培养基组成成分和发酵条件,然后进行培养基正交实验,得到最优的培养基组合,并用此培养基进行发酵条件的正交实验,获得生产茁霉多糖最优的发酵条件。最优的培养基组成为:蔗糖100g/L、玉米浆3g/L、K2HPO42g/L和NH4NO30.4g/L,最优的发酵工艺为:初始pH6.0、装液量10%、接种量3%、种龄72h、发酵时间6d、摇床转速180r/min、发酵温度29℃。优化发酵工艺条件下茁霉多糖的产量为34.98g/L。     

马铃薯淀粉产衣康酸发酵培养基的优化

以马铃薯淀粉为原料,利用土曲霉XL-6发酵生产衣康酸,并对发酵培养基组分进行优化。在单因素基础上,采用Plackett-Bur-man设计法从诸多因素中筛选出显著因素,通过响应面分析方法对其进行优化,建立衣康酸产率的二次多项式回归模型。试验结果表明,在最佳发酵培养基:碳源浓度130g/L,玉米浆2.14g/L,MgSO4.7H2O 2.19g/L,KH2PO4 0.14g/L,NH4NO3 3g/L,FeSO4.7H2O 0.10g/L,衣康酸产率达到7.04%。验证试验的实测值与预测值基本一致,说明模型可较好的反映实际情况。     

基于PB试验和响应面分析法对谷氨酸棒杆菌CN1021发酵培养基优化

通过Plackett-Burman试验,得出糖蜜、玉米浆和豆饼水解液对谷氨酸产量有显著影响,通过最陡爬坡试验和响应面分析法对发酵培养基组成进行优化,得到谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)最适发酵培养基组成为葡萄糖30g/L,玉米浆33.9g/L,豆饼水解液19.9g/L,糖蜜30.6g/L,MnSO40.03g/L,FeSO40.03g/L,MgSO42g/L,K2HPO44.5g/L,生物素(VH)0.3mg/L,硫胺素(VB1)0.3mg/L。通过对模型验证实验,谷氨酸产量实际值为111.33g/L,且较未优化的发酵培养基相比谷氨酸产量提高了22.75%。