重组大肠杆菌产卤代烷脱卤酶的发酵条件优化

对产卤代烷脱卤酶的重组大肠杆菌BL21（DE3）/pET28a-DhaA进行发酵优化以提高其表达量。该研究从TB培养基出发,通过单因素实验与响应面实验在摇瓶水平上对培养基各成分进行优化;其次,在最优培养基的基础上对发酵的工艺条件进行优化;最后,在5 L发酵罐中进行了初步放大验证。结果表明,最优的培养基组成为：甘油10 g/L,酵母粉23 g/L,蛋白胨14 g/L,MgSO₄·7H₂O 1.3 g/L,ZnSO₄·7H₂O 0.1 g/L,酶活力可达到（1 182.94±10.86） U/L,较初始培养基提高了94%;最优的发酵工艺条件为：接种量5%,装液量40 mL/250 mL,37℃培养至OD₆₀₀为1.8时加入终浓度为0.4 mmol/L的异丙基-β-D-硫代半乳糖苷于20℃诱导22 h,酶活力可达到（3 585.83±15.02） U/L,提高至未进行优化前的5.87倍;5 L发酵罐初步放大验证实验中,酶活力最高达到（9 682.62±191.16） U/L,提高至摇...     

产褐藻胶裂解酶弧菌HB161653的产酶条件优化

为提高弧菌HB161653产褐藻胶裂解酶活性,该研究通过单因素和正交试验对弧菌HB161653的产酶条件进行了优化。结果表明,最优的发酵培养基组成为海藻酸钠5 g/L,蛋白胨7.5 g/L,NaCl 25 g/L,K₂HPO₄0.2 g/L,Mg SO₄0.1 g/L;最优发酵条件为培养基初始pH 7.0,接种量1.5%,发酵温度28℃,发酵周期12 h。在此优化产酶条件下,褐藻胶裂解酶活力可达42.1 U/m L,较优化前(26.0 U/m L)提高了62%。该研究可为弧菌HB161653产褐藻胶裂解酶的规模化生产和褐藻寡糖的制备提供理论依据。     

高产几丁质酶菌株的诱变选育及发酵条件的优化

以粘质沙雷氏菌G3-1为出发菌株,通过紫外-LiCl和微波-LiCl两轮复合诱变,得到一株产酶能力高且遗传稳定的突变株GF-21,通过单因素实验和正交实验对突变株GF-21的发酵培养基和发酵条件进行优化。结果表明,最优发酵培养基成分为:乳糖6 g/L,尿素10 g/L,KCl 1.0 mmol/L,NaCl 5 g/L,胶体几丁质10 g/L,此时,几丁质酶活力为4.73 U/mL,比优化前提高了109.3%,较出发菌株提高了470%;最优发酵条件为:培养基初始pH9.0,温度30 ℃,摇床转速220 r/min,接种龄5 h,接种量10%。本文为几丁质酶的生产应用奠定了良好的基础。     

重组亚胺还原酶工程菌快速高密度发酵研究

通过快速高密度发酵培养,以重组亚胺还原酶大肠杆菌工程菌的菌体生物量及酶活力作为评价标准,利用低成本的发酵培养基,在短时间内获得菌体的最大生物量和最佳酶活力。采用2 L发酵体系,对该工程菌的接种量和诱导条件进行优化。结果表明,该菌株的快速高密度发酵最佳接种量为10%,当生物量OD₆₀₀值达到12时,发酵体系降温至20℃,加入0.4 mmol/L异丙基-β-D-硫代半乳糖苷,为最佳诱导条件,并以此条件进行20 L快速高密度发酵,诱导12 h酶活力最高,为4.56 U/g。该研究为进一步放大发酵体系以实现亚胺还原酶工业化快速高产量制备的生产奠定基础。     

重组大肠杆菌产Bacillus subtilis 168来源γ-谷氨酰转肽酶的摇瓶发酵优化

为实现来源于Bacillus subtilis的γ-谷氨酰转肽酶(GGT)高效胞外分泌表达,以基因工程菌E.coli BL21(DE3)/p ET-20b(+)/ggt为出发菌株,对其发酵产酶的诱导条件和培养基进行优化。最终确定其最优发酵培养基为:10 g/L甘油,21 g/L酵母粉,7 g/L蛋白胨,130 mmol/L磷酸盐;发酵条件为:37℃、200 r/min培养4 h,加入0.2 mmol/L IPTG后转入25℃,诱导40~48 h,优化后酶活达到81.2 U/m L,是未优化前的1.9倍。本研究结果为目前国内报道大肠杆菌摇瓶发酵产γ-谷氨酰转肽酶的最高酶活,为该酶的工业化生产奠定了基础。     

耐高温α-淀粉酶高密度高表达发酵条件的优化

通过摇瓶实验对产耐高温α-淀粉酶的重组菌E.coli BL21的高密度高表达发酵条件进行研究。考察不同培养基和不同发酵条件对该菌株产耐高温α-淀粉酶的影响,并利用正交试验进行优化。结果表明:在葡萄糖0.5g/L,酵母粉15g/L,pH6.5,诱导时机为接种后发酵4h,诱导时间为6h,IPTG添加量为0.8mmol/L,接种量为体积分数3%的优化条件下,该重组菌发酵液菌体生物量为原来的1.29倍,酶活力达到8.754U/mL,是原来的1.55倍,目的蛋白的表达量也为原来的1.24倍。     

重组乳酸克鲁维酵母产磷脂酶A2发酵条件的优化

利用重组乳酸克鲁维酵母（Kluyveromyces lactis）GG799表达磷脂酶A2,对其产酶发酵条件进行研究。采用单因素试验和正交试验对培养基及培养条件进行优化,确定了重组菌产酶的最佳发酵条件。结果表明：最优培养基组成为葡萄糖30 g/L、酵母粉20 g/L、蛋白胨30 g/L、KH2PO4 3 g/L;最优培养条件为：发酵温度30 ℃、接种量2%（V/V）、初始pH?7.0、装液量90 mL/250 mL三角瓶、摇床转速220 r/min,在此条件下发酵培养,酶活力由（1.87±0.12）U提高到（5.35±0.27）U。     

不同发酵条件对Fusarium. solani ZH0101产木聚糖酶的影响

以本实验室筛选到的一株产木聚糖酶但不产纤维素酶的真菌Fusarium solani ZH0101为供试菌株,利用麦秸为诱导物,对产木聚糖酶的液体发酵培养基进行优化。对发酵时间、麦秸添加量、培养基起始pH值、磷酸盐、金属离子、无机氮源和有机氮源对产酶的影响进行研究,优化最佳的培养条件。优化后的液体发酵培养基条件为：麦秸20g/L、KH2PO4 4g/L、CH3COONH4 1g/L、酵母膏2g/L和起始pH值为6.0,发酵时间为14d。优化条件下所产无纤维素酶活力的木聚糖酶酶活力为26.85U/mL,能比未优化前的20.82U/mL提高近30%。     

重组大肠杆菌产乙酰乳酸合成酶发酵条件优化

为了提高来源于地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)的乙酰乳酸合成酶(acetolactate synthetase,ALS)的产酶水平,将含有目的基因的重组质粒p EGX-6p-1-als S,转化到E. coli BL21 (DE3)进行异源表达,并对重组als S的发酵条件进行优化。发酵结果显示,优化的发酵培养基成分包括葡萄糖12 g/L、蛋白胨10 g/L、柠檬酸钠5 g/L、KH2PO43 g/L、MgSO4·7H2O 1 g/L和Na Cl 2 g/L;在优化的培养基中,最佳诱导条件为诱导温度30℃,异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside,IPTG)浓度0. 4 mmol/L,诱导时间10 h。通过响应面预测发现,最佳产酶水平条件为p H 7. 0、温度30. 2℃,IPTG浓度为0. 42 mmol/L。经发酵试验验证,该条件下产酶水平达到242. 567 U/m L。基于以上所有优化条件,单位菌体(干重)产乙酰乳酸合成酶量达164. 299 k U/g,产酶水平达266. 657 U/m...     

产耐高温Fe-SOD(H171A)重组大肠杆菌发酵条件的优化

超氧化物歧化酶因其在药物和化妆品等行业体现出重要应用价值,近年来为世人所关注。为了提高该酶的表达量,我们针对E.coli BL21(DE3)/p ET28a(+)-SOD重组表达系统,运用单因素实验及正交实验相结合的手段,确定了产耐高温Fe-SOD(H171A)重组大肠杆菌的最优培养基成分及最优诱导条件。实验结果表明,重组细菌在当向培养基中加入亮氨酸至终浓度为1.20g/L、氮源为30 g/L酵母粉并且调整碳氮比为1时,达到了最优诱导效果。另外当诱导条件为诱导剂浓度0.15 mmol/L,诱导温度37℃,诱导时间10 h时,重组菌达到了最优诱导效果。在优化条件下,菌体密度达到最高并且目的蛋白表达量为全菌体蛋白的52.90%,比基础培养基发酵条件高出0.68倍。     

基于人工神经网络和遗传算法的普鲁兰酶重组大肠杆菌高密度发酵工艺优化

基于人工神经网络和遗传算法,对重组大肠杆菌（Escherichia coli）BL 21表达热稳定普鲁兰酶的高密度发酵工艺进行优化。在5 L的发酵罐中,通过比较不同发酵温度、pH值及培养基碳氮比（C/N,mol/mol）对细胞量和产物产量的影响,确定最佳发酵工艺。结果表明,诱导前适合细胞生长的发酵条件为发酵温度34.4 ℃、pH 6.87、培养基C/N 6.1;诱导后适合产物表达的发酵条件为发酵温度32.5 ℃、pH 6.69、培养基C/N 5.3,最终获得细胞质量浓度56.5 g/L,重组蛋白产量3.21 g/L,酶活力为268.3 U/mL。     

毕赤酵母产伏马毒素B1羧酸酯酶发酵条件和培养基的优化

为提高毕赤酵母重组菌产伏马毒素B1(fumonisin B1,FB1)羧酸酯酶的摇瓶发酵水平,以酶活力为指标,对发酵条件和培养基进行优化。通过单因素试验对发酵条件进行优化。通过Plackett-Burman试验筛选出关键培养基成分,再进行正交试验建立试验数据样本,最后建立误差反向传播神经网络模型进行预测并寻找最优发酵培养基组成。经优化得到的发酵条件:诱导温度28℃,初始p H 6.0,每24 h补加体积分数为1%的甲醇,诱导96 h;优化后发酵培养基组成:蛋白胨23 g/L、KH2PO444 g/L、PTM4 (Pichia trace minerals 4)微量元素溶液1.5 m L/L、K2SO47.15 g/L、Mg SO4·7H2O 5.85 g/L和酵母粉5 g/L。FB1羧酸酯酶酶活力达到402 U/m L以上,较优化前提高了1.19倍。优化后显著提高了重组菌株的产酶能力,研究结果为FB1羧酸酯酶发酵罐优化提供了基础数据。     

重组甘油单酯脂肪酶GMGL的高效表达及固定化

该研究以来源于海洋地衣芽孢杆菌的甘油单酯脂肪酶GMGL为研究对象,在5 L发酵罐中优化了重组大肠杆菌的发酵条件,确定了最佳诱导培养条件：诱导温度25 ℃,发酵培养基pH 7.0,发酵液菌体OD600达到20时添加IPTG至终浓度为1 mmol/L,葡萄糖流加方式为变速流加。诱导培养24 h,菌体湿重达到125.40 g/L,发酵液活力为1985 U/mL,较优化前（1185 U/mL）提高了67.50%。进一步对GMGL进行固定化研究,确定最佳固定化条件为：酶载量为100 mg/g,磷酸盐缓冲液离子强度为0.50 mol/L,pH为9,优化后固定化GMGL的活力为4770 U/g,较优化前（1650 U/g）提高了189.09%。利用扫描电镜（SEM）和傅里叶红外光谱（FT-IR）对固定化酶进行表征,证实GMGL成功负载在ECR8285上。上述结果表明将为高活力甘油单酯脂肪酶的高效制备提供了一定的研究依据。     

产胆固醇氧化酶重组大肠杆菌的发酵培养基和诱导条件的优化

在摇瓶中对产胆固醇氧化酶重组大肠杆菌的发酵培养基和诱导条件进行了优化,优化培养基为甘油10 g/L,胰蛋白胨10 g/L,酵母粉5 g/L,KH2PO4 2 g/L,K2HPO4 4 g/L,Na2HPO4·12H2O 7 g/L,(NH4)2SO4 1.2 g/L,NH4Cl 0.2 g/L,MgSO4·7H2O 1 g/L;优化的诱导条件为:对数生长中期诱导,IPTG浓度为0.3 mmol/L.在优化的培养基和优化的诱导条件下,单位菌体产酶量达745.86 U/g,菌体产酶水平达1 625.97 U/L,为优化前的700 U/L的2.3倍.     

响应面法优化解淀粉芽孢杆菌产中性蛋白酶发酵条件

在单因素试验的基础上,应用响应面法对解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）GZUB-7产中性蛋白酶的发酵条件进行优化,以达到提高菌株产中性蛋白酶酶活力的目的。结果表明,发酵培养基的最佳组分为葡萄糖用量50 g/L、豆粕粉40 g/L、CaCl2添加量0.44 g/L;最适发酵条件为发酵温度40 ℃、初始pH 7.0、接种量6.0%、发酵时间40 h,在此条件下,该菌株产中性蛋白酶酶活力达到192.7 U/mL。     

海洋扩展青霉(Penicillium expansum)产耐盐型果胶酶的固态发酵优化

目的:提高海洋扩展青霉(Penicillium expansum)产耐盐型果胶酶的酶活力。方法:测定海洋扩展青霉所产果胶酶的耐盐性;通过单因素和正交实验,对海洋扩展青霉产耐盐型果胶酶进行固态发酵优化;利用SPSS 20.0分析实验结果。结果:该果胶酶在底物所含Na Cl浓度为30g/L时,酶活力最高,在Na Cl浓度为0~60g/L范围内较稳定。最优培养基为:麸皮7g,果胶粉0.42g,氯化铵0.28g,人工海水8.4m L;最优培养条件为:接种量3m L(107cfu/m L),培养温度28℃,250m L三角瓶中培养72h。此优化条件下酶活力可达到6639.79U/g。结论:该果胶酶耐盐性好;固态发酵优化后,酶活力达到6639.79U/g,为原来的酶活1239.80U/g的5.36倍。      

枯草芽孢杆菌产碱性果胶酶发酵条件的优化

通过单因素实验对枯草芽孢杆菌菌株发酵产碱性果胶酶的培养基组分及培养条件进行优化。利用单因素实验确定了产酶的最优培养基:30 g/L豆饼粉、35 g/L马铃薯淀粉、20 g/L果胶、2.775 g/L氯化钙、4.025 g/L硫酸锌、113.6 g/L Na 2HPO 4。同时对温度、接种量、发酵pH进行优化,得到最优发酵条件:温度35℃、接种量3%、发酵过程控制pH=7.4,在此基础上进行补料流加实验,补料配方为350 g/L葡萄糖、10 g/L果胶,补料控制总糖浓度为20 ug/mL,并调整转速和风量控制溶氧30%~40%,最终酶活达到6120 U/mL,较初始酶活1061 U/mL提高了4.77倍。     

地衣芽孢杆菌HDYM-04产β-甘露聚糖酶补料分批发酵条件优化

利用地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformics)HDYM-04在5L发酵罐中发酵生产β-甘露聚糖酶,并对其发酵条件、补料策略及用量进行优化。得到最优起始魔芋粉加入量、初始pH值和接种量分别为60g/L、8.0和6.7%;最佳发酵工艺为:温度37℃,搅拌速率300r/min,通气量3L/min,发酵48h。最后确定最佳补料策略为起始加入30g魔芋粉,对数生长后期再加入90g魔芋粉,最终酶活力可高达3913U/mL,较未优化前(2070U/mL)酶活力提高了89%。     

一株纳豆芽孢杆菌的产酶条件优化

从一株实验室保藏的产纳豆激酶细菌出发,先对其液体发酵产酶的培养基和培养条件进行优化,在此优化基础上,利用Plackett-Burman试验筛选出影响纳豆芽孢杆菌产酶的3个主要因素:胰蛋白胨添加量、MgSO4添加量、发酵温度,利用Box-Behnken进行响应面试验设计,优化得到最优发酵条件。发酵培养基条件(g/L):胰蛋白胨26.6、乳糖10.0、Na2HPO45.0、NaH2PO41.0、CaCl20.2、MgSO41.35;发酵条件:种龄12h、接种量2%、发酵温度33℃、发酵时间56h、装液量50mL/250mL。此发酵条件下发酵液的纳豆激酶酶活力为743.65U/mL,比优化前提高了232.33U/mL。     

非特异性过氧合酶发酵优化及在H2O2检测中的应用

非特异性过氧合酶（unspecific peroxygenase,UPO）能够利用过氧化氢（H2O2）催化多种氧化反应,在工业中具有很大的应用潜力。针对AaeUPO 在毕赤酵母中表达量低以及发酵工艺不清的问题,通过摇瓶发酵优化以及正交试验确定发酵培养基条件,并进一步通过5 L 发酵罐进行放大。结果表明,毕赤酵母摇瓶水平高效表达AaeUPO 的基本发酵条件：甲醇浓度1.00%、培养基初始pH5.5、蛋白胨浓度1.5%、酵母粉浓度1.5%,最优发酵条件下粗酶液酶活达到18.2 U/mL。在摇瓶水平发酵试验的基础上进行5 L 发酵罐放大试验,优化后以接种量10%、诱导温度30 ℃、流加甲醇作为最终工艺条件。最终得到的细胞湿重244 g/L,最高酶活为25.1 U/mL,相较于初期未优化酶活提升了91.6%。将AaeUPO 用于H2O2 检测,AaeUPO 对于H2O2 具有较好的检测性能,检测限达到5 μmol/L,抗干扰性能强。