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%。     

响应面法优化紫绒丝膜菌产紫色素培养基

本实验目的在于优化液体发酵紫绒丝膜菌产紫色素的培养基。利用单因素方法筛选培养基中的影响色素产量的主要营养素,进而利用响应面法进行关键营养素配比的优化。单因素实验表明葡萄糖、KH2PO4、Mg SO4·7H2O的添加量对紫绒丝膜菌的色素的产量影响极为显著,其中葡萄糖表现出负效应,KH2PO4和Mg SO4·7H2O表现出正效应。选取3种显著因素进行响应面试验设计,经响应面优化后的最适培养基配方为葡萄糖21.48 g/L、KH2PO4 2.34 g/L,Mg SO4·7H2O 1.84 g/L、Ca Cl2 0.5 g/L,Fe Cl3·6H2O 0.5 g/L、Na Cl 0.5g/L、硫酸铵5 g/L,在此条件下最大响应色素产量值为1.05±0.07 g/L,与预测值0.99 g/L接近。紫绒丝膜菌液体发酵可大量产紫色素,该色素理化性质等值得进一步研究。     

响应面法优化康宁木霉产纤维素酶的发酵培养基

采用响应面法对康宁木霉产纤维素酶的发酵条件进行了优化。首先运用Plackett-Burman法筛选出3个影响较大的重要因素,分别为:葡萄糖,MgSO4.7H2O,MnSO4.H2O。然后进行最陡爬坡实验,确定这3种重要因素的最适质量浓度范围。最后通过Box-Behnken设计,利用Design Expert软件进行回归分析,得出3种因素的交互作用及最佳发酵条件。确定康宁木霉发酵产纤维素酶的最佳发酵培养基为葡萄糖5.97 g/L,乳清粉7 g/L,玉米浆干粉13 g/L,(NH4)2SO4 4 g/L,KH2PO4 8 g/L,MgSO.4 7H2O 0.56 g/L,CaCl.2 2H2O 0.6 g/L,FeSO.4 7H2O 2.5 mg/L,ZnSO4.7H2O 0.7 mg/L,CoCl.2 6H2O 1.9 mg/L,MnSO.4 H2O 4.07 mg/L,吐温-80 1.5 mL/L,在此培养基下发酵酶活为0.233 IU/mL,比优化前提高了35.7%。     

响应面优化L-赖氨酸培养基

通过Plackett-Burman试验设计、最陡爬坡试验以及响应面分析法,对L-赖氨酸棒杆菌株发酵赖氨酸培养基进行优化。利用Plackett-Burman试验设计来确定影响L-赖氨酸得率的主要因素,结果表明:NaCl、MgSO4·7H2O、玉米浆对L-赖氨酸得率的影响最大。利用最陡爬坡试验确定最大响应区域,在该基础上利用响应面分析法中的Box-Behnken设计,确定培养基的最佳条件为NaCl 2.72%,MgSO4·7H2O0.05%,玉米浆21.13g/L。在该条件下,L-赖氨酸的理论得率为104.75g/L,实际得率为104.60g/L,比优化前的87.93g/L提高18.96%。     

运用多元数学模型优化灰树花发酵培养基组成的研究

利用BoxBehnken3×3设计优化了影响灰树花深层发酵菌丝体和胞外多糖生产的主要培养基组成,碳源(葡萄糖)、氮源(蛋白胨)和无机盐(KH2PO4),响应面分析结果表明,各因素及其交互作用对响应值灰树花菌丝体和胞外多糖产量均存在显著的相关性。通过典型性分析,获得最大菌丝体量(17.61g/L)时,培养基组成为:葡萄糖45.2g/L,KH2PO42.97g/L,蛋白胨6.58g/L,MgSO4·7H2O1g/L和玉米浆15g/L;而获得最佳胞外多糖量(1.326g/L)时的培养基组成为:葡萄糖58.6g/L,KH2PO44.06g/L,蛋白胨3.79g/L,MgSO4·7H2O1g/L和玉米浆15g/L。与其他实验组的结果相比,优化后的灰树花菌丝体与胞外多糖的量都有较大的增加。15L发酵罐扩大培养的结果表明,在优化培养基组成的条件下,扩大培养后的菌丝体产量最大值达22.50g/L。     

响应面法优化桔青霉产核酸酶P1培养基

采用响应面方法对桔青霉产核酸酶P1的发酵培养基进行优化。首先通过Plackett-Burman实验,筛选出3个主要的影响因素:葡萄糖、CaCl2和ZnSO4.7H2O。然后运用爬坡路径法对这3种因子进行实验,获得这3种重要因子的最适质量浓度范围。最后通过响应面分析法,得出3种重要影响因子的交互作用及最佳条件。确定桔青霉产核酸酶P1的最佳发酵培养基为:葡萄糖51.82g/L,蛋白胨3g/L,KH2PO4和K2HPO4各0.3g/L,CaCl20.52g/L,MgSO4·7H2O0.6g/L,ZnSO4·7H2O0.34g/L,吐温-802mL/L,在此最佳培养基下发酵酶活可达419.7U/mL,比优化前提高了31.8%。     

葡糖醋杆菌J2-1静态发酵生产细菌纤维素的培养基优化

为提高葡糖醋杆菌（Gluconacetobacter）J2-1发酵生产细菌纤维素的产量,采用静态发酵方式,利用单因素试验对发酵培养基的碳源、氮源、乙醇、有机酸及无机盐进行优化,并在此基础上选取葡萄糖、MgSO4·7H2O和酵母粉添加量进行正交试验优化。结果表明,发酵培养基最优组分为：葡萄糖80 g/L、酵母粉18 g/L、乙醇2%（V/V）、Na2HPO4·12H2O 3 g/L、乳酸2 g/L、MgSO4·7H2O 0.4 g/L。在此优化发酵培养基条件下,葡糖醋杆菌J2-1静态发酵生产细菌纤维素产量达到9.34 g/L,是优化前的1.89倍。     

产葡萄糖酸钠黑曲霉培养条件优化研究

介绍了黑曲霉菌种的筛选方法,分析了传统培养基中各因素对葡萄糖酸钠产量的影响.通过正交试验确定了黑曲霉发酵生产葡萄糖酸钠的最优培养基配方为:葡萄糖300g/L,玉米浆4g/L,NH4H2OP4 1g/L,KH2PO4 0.3g/L,MgSO4·7HH2O0.5 g/L.葡萄糖酸钠产量为265.6g/L,提高了12.2 g/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。     

响应面法优化隐甲藻LS1057产二十二碳六烯酸发酵条件

为了提高一株隐甲藻藻株LS1057的二十二碳六烯酸产量,对发酵培养基进行了优化。采用Plackett-Burman实验设计法考察发酵培养基中各组分对二十二碳六烯酸产量的影响,结果表明:葡萄糖、酵母膏、KH2PO4的浓度对二十二碳六烯酸的产量影响显著。再用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,并结合Box-Behnken实验设计和响应面分析法对3个显著因素进行回归分析,得到优化的发酵培养基组成:葡萄糖79.76g/L、酵母膏14.0g/L、KH2PO40.5g/L、海盐20.0g/L、MgSO4·7H2O 5.0g/L、KNO38.0g/L、FeSO4·7H2O 0.2g/L和M液(M液:V B10.6g/L,V B120.1mg/L)1%(V/V)。采用该法优化培养基,经摇瓶发酵实验供试藻株的二十二碳六烯酸产量达到了1.811g/L,较优化前提高了71.33%。利用70L发酵罐的分批补料发酵实验对优化后的结果做了进一步的验证,发酵结束后二十二碳六烯酸终产量为2.112g/L。实验结果表明经响应面法优化得到的发酵培养基利于隐甲藻LS1057发酵生产二十二碳六烯酸。     

齐整小核菌SCL2010产小核菌多糖培养基优化的研究

采用单因素和正交试验对小核菌多糖高产菌株齐整小核菌（Sclerotium rolfsii）SCL2010的培养基成分进行了深入地筛选与优化。结果表明,最佳培养基配方为葡萄糖45.0 g/L,玉米浆1.5 g/L,NaNO3 2.0 g/L,K2HPO4·3H2O 2.0 g/L,柠檬酸0.7 g/L,MgSO4·7H2O 1.5 g/L,KCl 2.0 g/L。在此优化条件下,小核菌多糖的产量为31.81 g/L,碳源转化率为70.69%。采用发酵罐进行小试放大试验,小核菌多糖的产量达到31.86 g/L,碳源转化率为70.80%,发酵液表观黏度达到4 500 mPa·s,并将发酵时间缩短至60 h左右,具有显著效果。     

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%。     

重组大肠杆菌合成内切几丁质酶培养条件的优化

目的:探讨重组大肠杆菌合成内切几丁质酶培养条件的优化。方法:首先采用部分因素试验设计研究发酵培养基中各组分对产内切几丁质酶比活力的影响,找出主要影响因素,然后采用Box-Behnken设计确定各主要影响因素质量浓度的最佳值。结果:影响重组大肠杆菌合成内切几丁质酶的主要因素为葡萄糖,Na_2HPO_4·12H_2O和KH_2PO_4。最优化的发酵培养基组成(g/L):蛋白胨14,葡萄糖8.8,Na_2HPO_4·12H_2O 16.8,NH_4Cl 1,MgSO_4·7H_2O 0.14,酵母粉6,KH_2PO_4 2。在优化发酵培养基中重组大肠杆菌产酶量是未优化发酵培养基的1.67倍。结论:本研究结果为内切几丁质酶产业化生产提供了良好基础。     

响应面法优化里氏木霉产木聚糖酶发酵培养基

采用响应面法对里氏木霉产木聚糖酶的发酵培养基进行了优化.首先利用Plackett-Burman实验设计筛选出影响产酶的3个主要因素:乳糖、玉米浆和KH2PO4.在此基础上运用最陡爬坡路径法逼近最大响应值区域,最后利用响应面分析法确定主要因子之间的交互作用及最佳条件.结果表明,乳糖45.13g/L,玉米浆15.94g/L,(NH4)2SO43g/L,KH2PO42.73g/L,MgSO4·7H20 0.8g/L,无水CaC120.6g/L,吐温-80 1mL/L时,木聚糖酶最大理论酶活为855.01 U/mL.经5次平行实验验证,实际平均酶活与预测酶活相近,比优化之前的酶活提高了24.1％.     

高产α-半乳糖苷酶菌株的筛选鉴定及发酵培养基的优化

从紫花苜蓿草种植土壤中筛选得到一株产α-半乳糖苷酶的菌株A1-19,结合形态学特征及分子生物学对其鉴定,并优化其发酵培养基。结果表明,菌株A1-19被鉴定为黑曲霉（Aspergillus niger）。对基础发酵培养基中碳源、氮源、无机盐及诱导物进行单因素优化,结果显示,其最佳碳源为乳糖,氮源为牛肉膏,无机盐为MgSO4、Na2HPO4、MnCl2,诱导物为水苏糖。最佳培养基配方为乳糖15.0 g/L,牛肉膏10.0 g/L,MgSO4·7H2O 1.0 g/L,Na2HPO4 0.5 g/L,MnCl2 1.0 g/L,水苏糖0.8 g/L。在此优化的培养基下,菌株A1-19产α-半乳糖苷酶酶活力7.85 U/mL,是优化前发酵酶活力的6.77倍。     

菌体蛋白水解液应用于谷氨酸发酵的研究

谷氨酸菌体蛋白来自温敏型谷氨酸发酵生产废渣,经水解后替代适量豆粕水解液用于温敏型谷氨酸发酵培养基中。通过进行发酵工艺优化,实验结果表明在温敏型谷氨酸发酵培养基中添加一定量的谷氨酸菌体蛋白水解液,发酵的产酸和转化率有显著的提高。经过工艺优化,温敏型谷氨酸发酵培养基组成确定为:淀粉水解糖55g/L,玉米浆20mL/L,谷氨酸菌体蛋白水解液10g/L,豆粕水解液10g/L,糖蜜15g/L,Na2HPO47g/L,KCl 4g/L,MgSO4·7H2O 1.5g/L,MnSO4·7H2O 30mg/L,FeSO4·7H2O 30mg/L,维生素B1350μg/L,维生素H 500μg/L,消泡剂0.1mL/L。在此培养条件下,谷氨酸的产酸率达18g/L,转化率达65%,温敏型谷氨酸发酵综合水平有所提高。     

海洋酵母菌Rhodotorula benthica OY92产γ-氨基丁酸发酵条件优化

采用响应曲面法对海洋酵母菌株Rhodotorula benthica OY92摇瓶发酵产γ-氨基丁酸的发酵条件进行了优化。在单次单因子试验研究的基础上,利用Plaekett-Burman(PB)设计对发酵条件中相关影响因素的效应进行评价,表明MgSO4·7H2O、NaCl和起始pH显著影响γ-氨基丁酸发酵水平;采用3因素3水平Box-Behnken试验设计优化MgSO4·7H2O、NaCl浓度和起始pH,建立发酵培养基及发酵条件的二次多项式方程,预测获得在MgSO4·7H2O 1.21 g/L,NaCl 4.79 g/L,起始pH 5.75时发酵水平最高。经实验验证,预测值与验证试验平均值接近,在此条件下,γ-氨基丁酸发酵水平由优化前7.39 g/L提高到13.89 g/L。     

乳酸菌SK 005发酵产GABA(γ-氨基丁酸)的条件优化

GABA(γ-氨基丁酸)是一种天然存在的功能性氨基酸,具有降低血压、改善脑功能、镇静、增强长期记忆及提高肝、肾机能等生理活性.通过对乳酸菌SK 005发酵产GABA的条件设计了一系列优化实验,得到了最佳的发酵条件.以一次回归正交设计实验,运用方差分析确定了最佳的发酵温度,发酵时间,培养基起始pH.安排五水平正交实验研究豆粕粉,玉米浆粉,酵母味素,葡萄糖,K2PHO4,MSG对发酵产GABA的影响,逐步回归法找出主要影响因子豆粕粉,玉米浆粉,MSG.利用中心组合设计与响应面分析进一步考察这三个主要影响因子,确定了最佳培养基的组成及浓度.乳酸菌SK 005发酵产GABA的优化发酵条件为发酵温度30℃,发酵时间2 d,培养基起始pH 6.8,培养基成分葡萄糖5g/L,豆粕粉21.5 g/L,玉米浆粉21.8g/L,MSG 9.5g/L,实验结果有良好的重现性,GABA产量达5.4g/L.     

木糖母液发酵生产2,3-丁二醇的研究

对4株2,3-丁二醇生产菌株利用木糖的能力进行比较,其中肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae CICC10011)具有最佳的发酵性能,并以该菌为出发菌株对其利用木糖母液发酵2,3-丁二醇进行研究。首先通过单因素试验研究木糖母液和氮源对2,3-丁二醇发酵的影响,然后采用L(93)4正交试验优化发酵培养基的主要成分,优化后的培养基组分为,木糖母液90 g/L,玉米浆12 g/L,K2HPO47 g/L,KH2PO42 g/L,(NH)42SO42 g/L,柠檬酸钠3 g/L,MgSO.47H2O 0.1 g/L,FeSO.47H2O 0.005 g/L,MnSO.47H2O 0.005 g/L,ZnSO.47H2O 0.01 g/L。在优化后的发酵培养基中进行摇瓶发酵,72 h发酵2,3-丁二醇浓度为35.7 g/L,比优化前增加了7.5 g/L,2,3-丁二醇得率达到了理论得率的92%。     

响应面法优化γ-氨基丁酸发酵培养基

利用SAS软件中的二水平设计和响应面分析法,对发酵生产-γ氨基丁酸(GABA)的培养基进行了优化。以MRS培养基作为基础培养基,采用Plackett-Burman(PB)设计对培养基中相关影响因素的效应进行评价并筛选出了有显著效应的葡萄糖、碳氮比及MnSO4.H2O浓度,其他因素对GABA产量的影响不显著。然后用Box-Behnken设计及响应面分析确定了主要影响因素的最佳条件,在优化的培养基中,GABA的产量达到6.02g/L,比优化前的4.35g/L提高了38%。