响应面法优化链霉菌HD-010 发酵产抗辣椒根腐病菌活性物质条件

用Plackett-Burman 和中心复合(central composite design)试验设计对影响拮抗链霉菌HD-010 菌株发酵生产抗辣椒根腐病菌活性物质的9 个因素进行筛选优化。结果表明：葡萄糖、蔗糖、玉米粉是发酵培养基中影响抗菌活性物质产量的主要因素。以发酵液效价值为响应值,对3 个因素进行中心复合设计,并经响应面法优化分析得到影响抗菌活性物质效价值的二阶模型,确定最优发酵培养基3 个关键因素的水平为：葡萄糖质量浓度10g/L,蔗糖质量浓度10.2g/L,玉米粉质量浓度25.8g/L,采用此优化配方,发酵液效价值比原始发酵培养基发酵液提高了55.28%,为进一步生产提供参考。     

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。     

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.     

响应面法优化可得然胶发酵培养基

可得然胶是细菌在氮源限制条件下生成的水不溶性胞外多糖。发酵培养基的各组分配比对可得然胶的产量有极大的影响。因此,优化发酵培养基对提高可得然胶产量有重要意义。本文采用响应面分析法对可得然胶的发酵培养基进行优化设计。通过Plackett-Burman实验进行重要因素筛选,得出影响可得然胶产量的主要因素为:蔗糖、（NH4）2HPO4、MgSO4和玉米浆。利用最陡爬坡实验逼近响应区域,应用Box-Behnken实验设计和响应面法分析优化得到最佳的发酵培养基为:蔗糖61g/L、MgSO41g/L、玉米浆2.5mL/L、（NH4）2HPO42.4g/L、KH2PO41.4g/L、CaCO31.4g/L。发酵结果（47.73g/L）与优化之前（35.2g/L）的可得然胶产量进行比较,优化后的产量提高了35.6%。      

响应面法优化血红铆钉菇液体发酵培养基

应用Plackett-Burman设计法对影响液体发酵血红铆钉菇菌丝体产量的培养基组分进行筛选,确定影响菌丝体产量的主要因素为蔗糖、蛋白胨和硫酸锌。在此基础上采用最陡爬坡实验结合Box-Behnken响应面法优化血红铆钉菇液体发酵培养基。确定最优培养基配方为:蔗糖45g/L,蛋白胨5.62g/L,ZnSO433.34mg/L,K2HPO41g/L、KH2PO40.5g/L、MgSO40.5g/L。此条件下菌丝体预测产量为9.68g/L,实际试验产量为9.58g/L,证明模型预测具有很好的准确性。     

微生物聚多糖PS-238合成条件的研究

一株产碱杆菌AlcaligenesspNX3可分泌一种新型高分子多糖PS238,该多糖具有耐高温、耐酸碱、耐盐等优良特性。碳源、氮源等培养基组分对该多糖产量有重要的影响。文中采用单因素的实验方法确定了发酵培养基的碳源、氮源分别为蔗糖和蛋白胨,然后采用中心复合设计法对培养基的主要成分进行了分析和优化。结果表明,碳源是极显著的因素,K2HPO4次之。最优发酵培养基配方为,蔗糖浓度49g/L,蛋白胨浓度65g/L,K2HPO42g/L,MgSO403g/L,根据预测的最优发酵水平的营养配比,产量由1078g/L提高至2285g/L。     

多聚谷氨酸发酵的响应面法优化

以一株纳豆芽孢杆菌进行多聚谷氨酸发酵,采用Plackett-Burman法对发酵工艺进行评价,得出培养基配方对多聚谷氨酸的产量有显著影响的因子包括:葡萄糖、豆饼粉、谷氨酸钠,然后用响应面法对这几个因素进行优化,所得的最佳培养基配方为:葡萄糖8％,豆饼粉32％,谷氨酸钠4.8％,MgSO4·3H2O0.06％,CaCl20.06％,K2HPO4·3H2O0.39％,KH2PO40.3％,灭菌前pH7.5,PGA产量由原来的15.4g/L提高到26.2g/L.     

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%。     

解淀粉芽孢杆菌抗菌物质发酵培养基的优化

采用双向单因素试验法及正交试验法,以解淀粉芽孢杆菌K6为菌种,对发酵合成抗菌物质的改良兰迪培养基进行优化。结果表明：KCl对解淀粉芽孢杆菌K6抗菌活性物质的合成不利,FeSO4和CuSO4对抗菌活性物质的合成影响不大,而KH2PO4、MgSO4和MnSO4对抗菌活性物质的合成影响较显著。经优化获得适宜用于合成抗菌物质的兰迪培养基的配方为：L-谷氨酸钠5.0 g/L、葡萄糖15.0 g/L、KH2PO4 0.5 g/L、MgSO4 0.2 g/L、MnSO42.0 mg/L。优化兰迪培养基的组分较优化前的改良兰迪培养基显著减少,并更有利于抗菌活性物质的生物合成。     

Plackett-Burman和Box-Benhnken Design实验设计法优化华根霉产糖化酶发酵培养基的研究

应用Plackett-Burman设计法对影响华根霉发酵的培养基组分进行筛选,所选取的11个相关因素为:葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、橄榄油、蛋白胨、黄豆粉、酪蛋白胨、麦麸、MgSO4·7H2O、K2HPO4、KH2PO4。确定影响产糖化酶活的关键因素为橄榄油、酪蛋白胨、麦麸,接着进行最陡爬坡实验逼近3个关键因素的最大响应区域。在此基础上,采用Box-BenhnkenDesign实验设计法对发酵培养基组分进行优化,得出最佳条件。此时橄榄油为0.01%、酪蛋白胨为8.14%、麦麸为4.32%、糖化酶活为18.7U,比优化前提高81%。     

响应面法优化大肠杆菌产海藻糖合酶发酵培养基

以海藻糖合酶基因工程菌E.coli BL21（p ET15b-Tre S）为研究对象,以海藻糖合酶的酶活为考察指标,对海藻糖合酶基因工程菌E.coli BL21（p ET15b-Tre S）的培养基进行优化。首先运用单因素实验对大肠杆菌（E.Coli）产海藻糖合酶进行了优化,利用Plackett-Burman进行两因素两水平设计对影响其产酶因素进行评估并筛选出具显著效应的3种因素:葡萄糖、酵母浸粉和K2HPO4。用最陡爬坡实验逼近以上三种因素的最大响应面区域后,采用Box-Behnken进行三因素三水平的设计以及响应面分析,获得最佳产海藻糖合酶的培养基。结果表明,发酵大肠杆菌的最佳培养基配方为:葡萄糖7.2g/L,酵母浸粉6.6g/L,蛋白胨10g/L,（NH4）2SO45g/L,K2HPO415.7g/L,KH2PO44g/L,Mg SO4·7H2O1.6g/L,微量元素混合液0.5m L/L。在此条件下进行产酶重复实验5次,海藻糖合酶酶活为65U/mg,比优化前提高了91.2%。      

响应曲面法优化乳杆菌产细菌素的条件研究

以分离自泡菜可产细菌素的乳杆菌作为实验菌,优化其产细菌素的最佳培养条件,以提高其产细菌素的能力。通过Plackett-Burman实验筛选出对乳杆菌产细菌素有显著影响的3个因素,分别为装液量、葡萄糖质量浓度以及蛋白胨质量浓度。以抑菌圈直径大小作为产细菌素能力大小的判断依据,通过最陡爬坡实验和Box-Behnken实验进一步优化,并对优化的结果进行验证,验证结果表明,预测值和实际值有良好的拟合性,此优化模型可靠。最后确定的乳杆菌产细菌素的优化培养基组成为:蛋白胨30g/L、葡萄糖15g/L、柠檬酸氢二铵2g/L、K2HPO42g/L、乙酸钠5g/L、MnSO4.4H2O0.25g/L、MgSO4.7H2O0.58g/L、吐温800.1%;最佳培养条件为:装液量25mL、温度30℃、培养时间24h、接种量1%、pH6.0。在此优化发酵条件下,细菌素的产量提高了30%。      

培养基组成对贝莱斯芽孢杆菌产抑真菌成分的影响

贝莱斯芽孢杆菌能够同时产生蛋白类和脂肽类等多种抑真菌的脂肽类物质,产物中各组分的具体组成和含量与培养基组成紧密相关。为获得最有利于主要抑菌成分产生的最佳条件,以炭黑曲霉为指示菌,考察了不同培养基组成和培养时间对贝莱斯芽孢杆菌发酵液抑菌活性和主要抑菌成分的影响。结果表明,培养基组成对抑菌成分的总产量及组分构成有显著影响:Landy培养基更利于菌体生长,但营养肉汤培养基(NB)则更有利于抑菌成分的合成;牛肉膏有利于抑菌成分的产生与积累,而蛋白胨则相反。同时,菌体在Landy培养基中所产抑菌物质主要是蛋白类,而在NB培养基中主要为脂肽类。经过优化组合,确定出最有利于总体抑菌物质合成的培养基组成为:葡萄糖20 g/L,NaCl 5 g/L,牛肉膏15 g/L,谷氨酸钠5 g/L,KH2PO420 g/L,MgSO4·7H2O 10 g/L,KCl 10 g/L,FeSO43 mg/L,MnSO4100 mg/L,CuSO 43.2 mg/L。此条件下的菌体生长量比Landy培养基提高了75.9%,发酵液的抑菌活性比用NB培养基提高了21.9%,而且脂肽类抑菌成分比例较高。     

响应面法优化弗氏葡糖杆菌PFY-8产胞外多糖发酵工艺

以弗氏葡糖杆菌（Gluconobacter frateurii）PFY-8为出发菌株,利用单因素试验和响应面试验优化菌株PFY-8产胞外多糖的培养基组分和培养条件。结果表明,其最佳培养基成分为葡萄糖20 g/L,蔗糖86 g/L,牛肉浸膏10 g/L,酵母提取物8 g/L,蛋白胨15 g/L,CH3COONa 5 g/L,K2HPO4 2 g/L,MnSO4 0.25 g/L,MgSO4·7H2O 0.58 g/L,柠檬酸铵3 g/L,吐温-80 1 mL/L。最佳培养条件为：培养温度25 ℃,摇床转速130 r/min,接种量5%,培养时间96 h,初始pH值5.6。在此优化工艺条件下,弗氏葡糖杆菌PFY-8的胞外多糖产量为（37.07±0.38） g/L,是优化前的1.55倍。     

乳糖酸产生菌的发酵培养基优化

以乳糖酸生产菌Rsoultella terrigena Y20为实验菌株,在单因素实验的基础上进行Plackett-Burman实验和BoxBehnken实验设计,采用响应面法建立土生拉乌尔菌Rsoultella terrigena Y20的发酵培养基优化模型。得到的最优产乳糖酸培养基为:乳糖110.28g/L,蛋白胨19.00g/L,硝酸铵3.00g/L,MgSO40.625g/L,K2HPO41.25g/L,KH2PO41.0g/L,NaCl 0.625g/L,pH7.5。经实验验证,在此条件下,乳糖酸的产量可达102.614g/L,转化率为93.05%,比优化前的93.84g/L提高了9.35%。      

响应面法优化植物乳杆菌发酵产胆盐水解酶的培养基成分

以胆盐水解酶的活性为响应值,采用响应面设计分析法对植物乳杆菌发酵产胆盐水解酶培养基的成分进行优化.获得最佳培养基组成(g/L):葡萄糖19.40、蛋白胨17.05、大豆蛋白胨14.00、乙酸钠1.82、K2HPO4 2.00、酵母浸粉6.00、柠檬酸氢二铵1.00、MgSO40.87、MnSO40.45、L-半胱氨酸0.5、吐温-80 2.2mL/L.在该优化条件下,胆盐水解酶产量为(7.02±0.28) U/mL,较单因素优化前提高了6.44倍.所得数学模型的预测值与实验观察值相符,能够预测不同培养条件下植物乳杆菌发酵产胆盐水解酶产量的变化.     

乳酸乳球菌L9产类细菌素lactococcin GJ-9发酵条件的研究

对产类细菌素乳酸乳球菌L9的发酵条件进行了研究。结果表明 :产类细菌素最适培养基为MRS,培养基的最适初始pH值为 6 5 ;产类细菌素最适温度为 32℃ ;0 2 %Tween 80最适类细菌素的产生。并通过正交试验确定L9产类细菌素的最佳培养基为 :大豆蛋白胨 1 %、酵母膏1 5%、葡萄糖 1 2 5 %、K2 HPO40 2 %、NaAc 0 5 %、MgSO4·7H2 O 0 0 58%、柠檬酸三铵 0 2 %、MnSO4·4H2 O 0 0 0 5 %、Tween 80 0 2 % ;初始 pH6 0。经过优化 ,发酵液效价提高了 61 0 7%。     

响应面法优化Enterobacter sp.SYA2乳糖酶发酵工艺

采用单因素实验对Enterobacter sp.SYA2产乳糖酶条件进行优化,优化后的发酵条件为:培养温度37℃、装液量50mL/250mL、摇床转速175r/min、接种量5%（V/V）、种龄8h,此条件下酶活为9.02U/mL;通过Plackett-Burman设计和Box-Behnken设计对菌株发酵培养基进行了优化,得到的最佳发酵培养基配方为:乳糖31.1g/L、蛋白胨26.0g/L、酵母膏5.0g/L、K2HPO43.0g/L、NaCl6.0g/L、MnCl20.5g/L、pH6.5,优化后的酶活为15.95U/mL。      

鼠李糖乳杆菌LP216高密度发酵培养基优化

为提高鼠李糖乳酸杆菌LP216生产效益,通过单因素试验、Plackett-Burman（PB）试验和Box-Behnken（BB）试验,对菌株LP216发酵培养基进行优化。结果表明,最佳培养基配方为酵母提取物16 g/L、蛋白胨13 g/L、葡萄糖30 g/L、牛肉膏5 g/L、CH3COONa 4 g/L、吐温80 1.5 g/L、MgSO4·7H2O 0.25 g/L、柠檬酸二胺2.0 g/L、K2HPO4 2.0 g/L、MnSO4 0.2 g/L。在此优化条件下,菌株LP216活菌数达8.9×109 CFU/mL,是对照组（MRS培养基）活菌数（3.28×109 CFU/mL）的2.71倍。     

响应面法优化Bacillus amyloliquefaciens ZJHD-06产类细菌素发酵培养基

以分离自海洋宝石石斑鱼肠道的一种解淀粉芽孢杆菌ZJHD-06所产类细菌素为研究对象,以单核增生李斯特菌为抗菌活性测试指示菌,以抑菌圈直径大小为指标,采用响应面法对菌株ZJHD-06产类细菌素的发酵培养基成分进行优化。通过Plackett-Burman实验筛选出对类细菌素产量具有显著影响的因素,再通过最陡爬坡实验确定显著因素的中心水平,最后进行Box-Behnken实验设计,最终得到的最佳配比为葡萄糖浓度4.80%,蛋白胨浓度0.47%,酵母浸膏浓度0.44%,NaCl、K2HPO4和MgSO4·7H2O浓度分别为1.0%、0.01%、0.03%。在该培养基配比下,发酵上清液的抑菌圈直径增加了27.8%。