培养基对短梗霉多糖产量及其发酵液颜色的影响

影响短梗霉多糖产量和发酵液颜色的因素有很多,经研究发现,(NH4)2SO4与酵母膏的影响尤为显著,当(NH4)2SO40.4g/L、酵母膏0.3g/L、NaCl4g/L、K2HPO46g/L时,短梗霉多糖产量和发酵液的颜色都非常理想。     

茁芽短梗霉P1012产普鲁兰多糖的条件优化

研究了培养基组分(蔗糖、米糠和L-抗坏血酸)及发酵条件(pH、温度、接种量和转速)对茁芽短梗霉P1012(Aureobasidium pullulans P1012)产普鲁兰多糖的影响,以期提高普鲁兰多糖的产量。研究对培养基组分进行单因素试验及优化发酵条件,再结合正交试验考察了三因素(米糠、蔗糖和L-抗坏血酸)两水平对普鲁兰多糖产量的影响,从而优化茁芽短梗霉P1012发酵工艺,并通过上5 L发酵罐发酵培养验证。试验确定最佳培养基配方为蔗糖70 g/L、米糠3 g/L和L-抗坏血酸3 g/L。发酵条件控制为温度28℃、p H 5.0、接种量4%以及转速200 r/min。经5 L发酵罐培养后,测定普鲁兰多糖产量达到43.77 g/L,糖转化率为62.53%。发酵液pH由5.00升至6.56,黏度达到52.10m Pa·s,具有特别的芳香气味。获得茁芽短梗霉P1012的发酵工艺参数,为进入工业化生产提供依据。     

出芽短梗霉产黑色素发酵工艺优化

该文以出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)为生产菌株,通过单因素和响应面试验对培养基组分进行优化以提高黑色素产量。结果表明,出芽短梗霉发酵产黑色素的最佳培养基组成为:蔗糖98.9 g/L、玉米浆干粉9.7 g/L、CaCl2·2H2O 2.0 g/L、NaCl 2.0 g/L、ZnSO41.0 g/L、pH 5.5。在此条件下,经过144 h发酵,黑色素产量达到17.56 g/L,相比优化之前提高了42.8%。     

普鲁兰多糖产生菌出芽短梗霉的紫外诱变及其培养基优化

为进一步提高普鲁兰多糖的产量,该文以出芽短梗霉CGMCC 3337为研究对象,通过紫外诱变获得一株性状稳定的高产普鲁兰多糖突变株UV-10,普鲁兰多糖产量稳定在（75.28±0.79）g/L,在此基础上通过单因素、响应面等试验探究高产普鲁兰多糖的最适培养基及条件。结果表明：与出发菌株相比产量提高了25.26%。通过单因素及响应面试验得到最适培养基组成：蔗糖 150 g/L,牛肉粉 4.17 g/L,MgSO4·7H2O 0.76 g/L,K2HPO48.58 g/L,FeSO4·7H2O 0.03 g/L。优化后培养基多糖产量达到97.6 g/L,与优化前相比提高了26.8%。     

响应面法优化普鲁兰多糖发酵培养基

通过对出芽短梗霉生长的培养基进行优化,以提高普鲁兰多糖的产量。首先采用单因素试验筛选出有显著效应的3个因素,再利用响应面Box-Behnken设计优化显著因素的水平。结果表明：碳源(蔗糖)添加量、氮源(酵母浸膏)添加量和金属离子对粗普鲁兰多糖的产量都有显著影响(P＜0.05),蔗糖添加量和酵母浸膏添加量的交互作用相对明显,蔗糖添加量和金属离子以及酵母浸膏添加量和金属离子的交互作用不显著。优化的培养基组成为：蔗糖添加量56.63g/L、酵母浸膏添加量3.74g/L、金属离子选择Mg2+,此条件下粗普鲁兰多糖产量为60.358g/L。     

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。     

响应面法优化微生物油脂发酵条件

利用响应面分析法对健强地霉G9菌株生产微生物油脂的发酵条件进行优化.通过Plackett-Burman设计法,对影响菌株油脂产量的8个因素进行考察,确定温度、KH2 PO4添加量和花生饼粉添加量为对油脂产量有显著影响的3个重要因素.采用响应面法对3个重要因素的最佳水平进行优化,结果表明菌株最佳产油条件为:温度28℃,KH2PO4添加量16 g/L,花生饼粉添加量16 g/L.在此条件下进行摇瓶培养,健强地霉G9菌株油脂产量达10.73 g/L.采用优化的摇瓶实验条件进行5L罐上发酵培养,菌株油脂产量达28.63 g/L,为摇瓶培养时的2.67倍,说明该优化条件也适用于5L发酵罐生产,且健强地霉G9菌株适合放大生产,具有作为工业微生物生产菌种的潜力.     

复合诱变选育短梗霉多糖高产菌株

以本实验室保存的出芽短梗霉AP8为出发菌株,采用甲基磺酸乙酯(EMS)和紫外线(UV)复合诱变,在EMS终浓度0.4mol/L、作用时间40～60min和30W的紫外灯照射距离30cm、照射时间1.5～2.5min条件下诱变效果好,获得一株稳定遗传的多糖产量高、色素含量低的出芽短梗霉突变株UV60,产量为22.1g/L,对菌落特征和发酵特征的比较发现,突变株UV60在菌落颜色、大小、质地和发酵特性上均明显优于出发菌株AP8。通过对变异株培养基碳氮比和培养基的组成进行单因素和正交试验,其最佳摇瓶发酵培养基组成为：蔗糖50.0g/L、酵母膏1.5g/L、NaCl 1.5g/L、MgSO4 0.3g/L、K2HPO4 2.0g/L、(NH4)2SO4 0.7g/L。采用上述优化的发酵培养基,突变株UV60获得的短梗霉多糖产量为27.24g/L,多糖转化率达54.48%。     

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。     

响应面法优化红缘拟层孔菌胞外多糖发酵培养基

为提高红缘拟层孔菌(Fomitopsis pinicola)胞外多糖(EPS)产量,采用响应面法对其发酵培养基进行优化。在单因素实验基础上,利用中心组合设计原理,以蔗糖、酵母粉、MgSO4·7H2O浓度为实验因素,以多糖产量为响应值,采用3因素5水平响应面分析方法建立数学模型。结果显示,红缘拟层孔菌产EPS的最佳培养基为:蔗糖186g/L、酵母粉7g/L,MgSO4·7H2O 27g/L,KH2PO42g/L。在此条件下,EPS产量预测值为4.02g/L,验证值为(3.92±0.18)g/L。采用响应面法对红缘拟层孔菌EPS发酵培养基进行优化,方法可行。     

响应面法优化马齿苋多糖酶法提取工艺

以多糖得率和对DPPH自由基清除率为响应值,采用响应面法优化果胶酶辅助提取马齿苋多糖,在单因素试验的基础上,根据Box-Behnken中心组合原理设计,选取果胶酶添加量、酶解温度、酶解时间3个因素,优化从鲜马齿苋中提取多糖的最佳工艺条件。结果表明最佳工艺条件为:料液比1∶20(g/mL)、果胶酶添加量0.15 g/L、酶解温度39℃、酶解时间2.0 h,在此条件下平行3次试验,马齿苋多糖得率为4.22 g/kg,相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)为1.53%,与理论预测值(4.15 g/kg)的相对误差为1.52%;对DPPH自由基的平均清除率为53.1%,RSD为1.49%,与预测值(54.4%)的相对误差为2.39%,说明响应面法优化酶法提取马齿苋多糖的工艺条件稳定可行。     

响应面分析法优化菜籽多糖酸法提取工艺的研究

利用响应面分析法对菜籽多糖的酸法提取工艺进行了优化。在单因素试验的基础上,选取酸浓度、料液比、提取时间、提取温度进行了4因素3水平的Box-Behnken中心组合研究,并运用Design Expert 7.0软件对试验数据进行分析。建立了以上4个主要因素对酸提菜籽多糖得率影响的数学模型,并通过响应面分析法对提取条件进行了优化,确定了酸法提取菜籽多糖的最佳工艺。试验结果表明,各提取因素对酸提菜籽多糖得率的影响顺序为:提取温度>酸浓度>提取时间>料液比。所得最佳提取条件为:酸浓度0.28 mol/L、料液比43.05 mL/g、提取时间5 h和提取温度71.9℃,在此条件下预期的多糖得率是4.07%,实际得率为4.01%。     

海英菜多糖提取工艺的响应面法优化及其体外抗氧化作用

以单因素试验为基础,选择提取温度、提取时间、液料比三因素三水平进行Box-Behnken组合试验,对野生海英菜粗多糖提取工艺参数进行优化分析。结果表明海英菜粗多糖水浸提的最佳工艺条件为提取温度87℃、提取时间3.5h、液料比31.5:1(mL/g),在此条件下海英菜粗多糖得率达到2.028%。以VC和叔丁基对苯二酚为对照,测定脱蛋白海英菜多糖的体外抗氧化作用,结果表明海英菜多糖的还原能力、对超氧阴离子自由基和羟自由基的清除能力均表现出较好的效果,清除超氧阴离子自由基和羟自由基的IC50分别为0.841mg/mL和0.712mg/mL,其抗氧化能力低于VC,与叔丁基对苯二酚相近。     

银耳芽孢多糖发酵培养基配方、发酵条件的优化及其放大发酵试验

为开发银耳芽孢高产胞外多糖深层液态发酵培养基,提高银耳芽孢多糖的发酵产量以及实现规模化生产应用,本研究采用单因素实验探索不同来源的碳氮源及营养元素对银耳多糖产量的影响,并结合Plackett-Burman和Box-Behnken响应面设计,得到高产胞外多糖的发酵培养基配方和发酵条件,进一步使用50 L发酵罐进行了发酵工艺的验证。结果表明:优化后得到银耳芽孢高产胞外多糖发酵培养基配方为:葡萄糖35 g/L,NaCl 0.6 g/L,复合氮源（酵母浸膏和玉米浆干粉1:1）3.6 g/L,MgSO₄ 0.5 g/L,KH₂PO₄ 1 g/L;最适发酵条件为:发酵温度27 ℃,发酵初始pH5,发酵时间6 d,接种量3%（v/v）,摇床转速150 r/min。优化完后银耳芽孢胞外多糖产量为214.45 mg/100 mL,在摇瓶发酵阶段达到了较高的产量水平。50 L发酵罐放大发酵中验证多糖得率为258.78 mg/100 mL,比摇瓶实验得率提高了21.03%。本次优化显著促进了银耳芽孢胞外多糖的产量,为其规模化工业生产提供理论支持。     

瓦尼木层孔菌菌丝体多糖提取工艺的研究

为优化瓦尼木层孔菌菌丝体多糖提取工艺,在单因素试验的基础上,以提取温度、提取时间、水料比3个因素为自变量,以瓦尼木层孔菌菌丝体多糖提取率为响应值,使用BOX-Benhnken中心组合试验和响应面分析法,优化瓦尼木层孔菌菌丝体多糖提取工艺,并确定瓦尼木层孔菌菌丝体多糖的最佳工艺条件为:提取温度80.99℃、提取时间2.13 h、水料比32.06∶1(mL/g)。在此条件下,实际提取率为10.49%,与预测值基本吻合。     

面向规模化应用的竹荪多糖液态深层发酵工艺优化

利用规模化生产工艺提高竹荪菌丝体胞内多糖得率,通过对竹荪菌丝体液态深层发酵培养基组分的筛选,采用单因素试验与Box-Behnken响应面法确定竹荪菌丝体液态深层发酵的最佳培养基配方为:葡萄糖32.3 g/L,酵母粉4.5 g/L,磷酸二氢钾2.1 g/L,硫酸镁2.5 g/L。在此条件下竹荪胞内多糖得率的预测值为1.23 g/L,摇瓶实验验证胞内多糖得率为1.19 g/L,与预测值相当。在5、30 L和50 L发酵罐中验证胞内多糖得率分别达到1.43、1.28 g/L和1.26 g/L,分别高于预测值16.26%、4.06%和2.43%。本研究优化获得的竹荪菌丝体液态深层发酵工艺有效促进了竹荪胞内多糖的高产,该工艺可为竹荪多糖的规模化生产应用提供较好的参考。     

响应面法优化超声协同复合酶分步提取恰玛古多糖工艺

以恰玛古多糖得率为指标,在超声提取及复合酶酶解单因素实验基础上,采用响应面法探究超声协同复合酶分步提取恰玛古多糖的最佳工艺条件。结果表明,超声协同复合酶分步提取恰玛古多糖的最佳提取工艺为:液料比33:1 mL/g,超声温度62℃,超声功率250 W,超声提取43 min后加入2.5%的复合酶(纤维素酶:木瓜蛋白酶:果胶酶=1:1:1,质量比),酶解pH5.4,酶解温度50℃,酶解时间52 min,在此条件下,恰玛古多糖得率为12.62%±0.18%。超声协同复合酶提取恰玛古多糖的得率较高,且工艺简便易行,适用于恰玛古多糖的提取。     

紫荆花中多糖的微波提取工艺优化及其抗氧化活性

在单因素试验的基础上,采用Box-Behnken试验设计和响应面分析法,研究提取时间、微波功率、液料比对紫荆花中多糖提取量的影响,建立影响因素与响应值之间的数学模型,确立最佳提取工艺。同时,以1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除能力、还原Fe3＋能力、羟自由基清除能力验证紫荆花中多糖的抗氧化活性。结果表明,紫荆花中多糖的最佳提取工艺为：提取时间16 min、液料比40∶1（mL/g）、微波功率2 kW。此条件下提取量可达30.81 mg/g。抗氧化实验结果表明,紫荆花多糖有一定抗氧化活性。比较微波和煮沸两种方法提取的紫荆花多糖活性和提取效率,发现微波提取更佳。     

响应面分析法优化龙眼核中多酚物质提取工艺

目的：利用响应面法对龙眼核中多酚物质的提取工艺进行优化。方法：在单因素试验基础上选取试验因素与水平,根据Box-Behnken Design(BBD)试验设计原理采用三因素三水平的响应面分析法,依据回归分析确定各工艺条件的影响因素,以龙眼核多酚物质含量为响应值作响应面和等高线图。结果：在分析各个因素的显著性和交互作用后,得出龙眼核多酚物质浸提的最佳工艺条件为乙醇体积分数70%、浸提温度77.4℃、浸提时间4h、料水比1:20(g/mL)、浸提2次,以焦性没食子酸为标准品,龙眼核多酚物质一次提取含量可达21.7079mg/g。结论：曲面回归方程与实验结果拟合性好,此模型合理可靠,可用于实际预测。     

响应面法优化茯苓多糖发酵培养基

以茯苓菌种为研究对象,采用响应面法对其产茯苓粗多糖的发酵培养基组分进行优化。 在单因素优化的基础上,利用Plackett- Burman（PB）试验设计筛选出影响茯苓粗多糖产量的3个显著性因素：葡萄糖、酵母粉、硫酸镁。 利用响应面分析法（RSM）优化,得到 最佳培养基组分为：葡萄糖47.1 g/L、酵母粉20.5 g/L、硫酸镁1.8 g/L、蛋白胨30 g/L、硝酸钠5 g/L、磷酸二氢钾1.0 g/L、VB1 1 g/L、无水氯 化钙0.1 g/L。 在此优化条件下,茯苓粗多糖产量为138 mg/100 mL,是优化前的1.3倍。