紫外诱变选育红曲红色素高产菌株的研究

为了提高红曲红色素产量和质量（红色价高、色调好）,以红色素高产菌株紫红曲霉C1CC5017为出发菌株,采用紫外诱变,得到高产红曲红色素的M144菌株。利用此突变株进行液态摇瓶发酵和固态发酵,红曲色素红色价与出发菌株相比分别提高了61．90％和45．10％;色调与出发菌株相比分别提高了16．47％和13．04％。经十次传代稳定性实验,液态摇瓶发酵和固态发酵红曲红色素色价分别稳定在175U／mL和1500U／g,色调分别稳定在0．99和1．04,结果表明该菌株具有较好的遗传稳定性。     

采用响应曲面法优化红曲霉发酵培养基组分

为了提高红曲红色素的产量,采用响应曲面分析法对红曲霉1001发酵培养基进行了优化。通过单因素实验,确立了发酵培养基的基本组分：大米粉、葡萄糖、黄豆粉、KH2PO4、NaNO3、MgSO4、ZnSO4、玉米浆。Plackett-Burman实验确定了影响红曲红色素产量的关键因素为黄豆粉、KH2PO4、NaNO3。接着进行最陡爬坡实验逼近3个关键N素的最大响应区域。在此基础上,采用Box—Benhnken Design实验设计法对发酵培养基组分进行优化,得出最佳配方为KH2PO41．52g／L,NaNO30．51g／L,黄豆粉35．00g／L,红曲红色素色价为437．73U／mL,比优化前提高了1倍。     

植物乳杆菌YSQ 规模化生产的低成本培养基配方优化

通过单因素试验、Plackett-Burman试验设计及响应面法筛选适于植物乳杆菌YSQ株大规模发酵的低成本培养基。结果表明：单因素试验确定培养基成分：碳源为玉米粉、次粉+蔗糖;氮源为豆粕;番茄汁作为生长因子供体。利用Plackett-Burman试验设计筛选出影响植物乳杆菌生长的4个主要因子：次粉、豆粕、K2HPO4和MnSO4。最陡爬坡、中心优化组合及响应面分析确定培养基各组分的最适添加量为：玉米粉10g/L、豆粕15.5g/L、次粉1.2g/L、蔗糖5g/L、番茄汁150mL/L、K2HPO4 1.1g/L、MnSO4 0.28g/L、MgSO4 0.3g/L。优化后,植物乳杆菌发酵18h的菌落总数从优化前的8.73×108CFU/mL(玉米粉、豆粕、次粉的混合料)提高到2.68×1010CFU/mL。     

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.     

黑曲霉产植酸酶发酵工艺优化

对黑曲霉液态发酵产酸性植酸酶的发酵工艺进行了优化实验。通过正交试验进行培养基优化得到最佳配比为:5%可溶性淀粉,5%豆粕,0.9%KCl,0.1%FeSO4·7H2O,0.9%MgSO4·7H2O,0.5%MnSO4。根据极差可知,影响程度,MgSO4·7H2O可溶性淀粉豆粕MnSO4FeSO4·7H2OKCl。通过对发酵条件进行单因素优化得到黑曲霉发酵产植酸酶的最佳发酵条件是:发酵温度30℃,初始pH5.5,摇床转速220r/min,发酵时间60h。在优化条件下,酸性植酸酶酶活力达到了20U。     

Penicillium sp.1523产柚苷酶摇瓶发酵培养基优化

采用单因素试验、Plackett-Burman设计和响应面分析相结合的方法,对Penicillium sp.1523产柚苷酶的摇瓶发酵培养基配方进行优化。单因素试验结果显示：发酵培养基中的最优碳源为玉米粉,最优氮源为豆饼粉;Plackett-Burman设计筛选出影响柚苷酶产量的3个重要因素为玉米粉、豆饼粉和柚苷,在此基础上运用最陡爬坡试验逼近最大响应值区域,再利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法进行回归分析,获得最佳培养基配方为：玉米粉31.14g/L、豆饼粉31.53g/L、柚苷1.65g/L、K2HPO4 1.00g/L、ZnSO4 0.10g/L、MgSO4 ·7H2O 0.06g/L、CaCl2 0.10g/L。在优化后的条件下摇瓶发酵产柚苷酶酶活力为(891.79±6.33)U/mL,与模型预测值接近,发酵产酶量比优化前提高70.8%。     

产β-1,3-1,4-葡聚糖酶特基拉芽孢杆菌Bacillus tequilensis CGX5-1发酵培养基的优化

采用响应面优化法对一株野生特基拉芽孢杆菌的发酵培养基进行优化,最终培养基各组分为:大麦粉68.4 g/L,玉米粉40 g/L,豆饼粉61.1 g/L,KH2PO41 g/L,MgSO4·7H2O 0.1 g/L,CaCl20.1 g/L。用优化培养基在37℃摇瓶发酵52 h,β-1,3-1,4-葡聚糖酶酶活达到191.96 U/mL,是优化前产酶水平的1.91倍。     

红曲抑菌成分液态发酵培养基的优化

本文采用二水平实验设计法及Box—Behnken中心组合响应面分析法优化红曲抑菌的液态发酵培养基，研究影响红曲抑菌作用的9个相关因素，并对影响抑菌效果的各因素的最佳水平及其交互作用进行了进一步的研究与探讨，通过回归分析拟合出一个二次方程的数学模型。结果表明，对抑菌活性具有显著影响的因子是大米粉和黄豆粉，两者之间有交互作用。最优培养基是：大米粉5．8％、黄豆粉0．5％、葡萄糖3％；NaNO30．4％、酵母粉0．5％、ZnSO40．02％、MgSO40．1％、KH2PO40．5％，此条件下培养的红曲抑菌活性最好。     

一株拮抗O157：H7放线菌的筛选鉴定及发酵培养基

为了筛选到拮抗O157:H7的放线菌并做形态和生理生化鉴定,先采用管碟法检测抑菌能力,筛选到2株明显拮抗O157:H7的放线菌AM-8和AM-10,并鉴定为放线菌目链霉菌科链霉菌属菌种。再用单因素试验筛选到抗菌物质产量最高的碳源玉米粉和氮源蛋白胨。响应面法优化AM-8的发酵培养基,最终确定发酵培养基为:玉米粉20.10 g/L,蛋白胨2.00 g/L,K_2HPO_4 0.50 g/L,MgSO_4·7H_2O 0.50 g/L,NaCl 5.92 g/L,FeSO_4·7H_2O 0.01 g/L,CaCO_3 1.89 g/L。     

小米液态发酵生产红曲色素技术研究

研究了以小米为原料液态发酵生产红曲色素的发酵培养基组配及相关工艺参数的选择。结果表明，优化的发酵培养基组成为：小米粉11．0％，麦芽粉2．0％，谷氨酸钠0．4％及少量无机盐；摇瓶发酵工艺条件为：装液量75ml/500ml，三角瓶或45ml/250ml三角瓶，接种量7％－8％（V／V）,发酵液起始pH5.0，发酵温度32℃，发酵时间8，成熟醪液红曲色价127个单位。     

响应面法优化重组大肠杆菌PUCRF发酵培养基的研究

为进一步提高重组大肠杆菌( PUCRF)产β-环糊精葡萄糖基转移酶(β-CGTase)的酶活力,以构建的一株能在胞外分泌表达β-CGTase工程菌E.coli PUCRF 为出发菌株,利用响应面法对其发酵工艺条件进行优化。根据Box-Benhnken中心组合设计原理,在单因素试验基础上采用四因素三水平的响应面分析法确定重组大肠杆菌PUCRF最佳培养基组成(g/100mL)为：玉米淀粉 0.962、玉米浆0.097、MgSO4 ·7H2O 0.153、K2HPO4 ·3H2O 1.235。经过优化,β-CGTase产量可达3610U/mL,是初始条件下β-CGTase酶活力(2690U/mL)的1.34倍。     

平菇液体培养基配方研究

通过正交试验研究了平菇液体培养基配方,筛选出适宜平菇菌丝体生长的最佳液体培养基配方为玉米粉2.5％,麸皮2.5％,MgSO40.15％,KH2PO4 0.10％,pH值为自然;适宜平菇胞外多糖产生的最佳液体培养基配方为玉米粉2.5％,麸皮2.5％,MgSO4 0.15％,KH2PO4 0.20％,pH值为自然.     

酪酸菌MYS66发酵条件研究

通过发酵条件研究,得到了菌体最佳培养条件和最佳无机盐添加量。 即发酵培养基组成：玉米粉20 g/L（制成糖化液）,豆粕粉10 g/L,蛋白胨10 g/L,酵母膏6 g/L,K2HPO4·3H2O 1.0 g/L,KH2PO4 1.0 g/L,MgSO4·7H2O 0.2 g/L,MnSO4·H2O 0.2 g/L,NaHCO3 1.0 g/L, CaCl2 0.2 g/L,NaCl 1.0 g/L;确定最佳发酵条件为初始pH 7.2,培养温度37.0 ℃,接种量4%。 经50 L发酵罐发酵,在发酵32 h时,菌体浓度为2.64×108CFU/mL,芽孢浓度为2.49×108CFU/mL,芽孢率达到94.3%。通过常用抗生素对该菌存活率影响的研究,结果表明,各抗生素对菌株存活率由低到高影响的顺序为硫酸粘杆菌素B＜莫能霉素钠＜盐酸林可霉素＜酒石酸泰乐菌素＜杆菌肽＜磺胺嘧啶＜新霉素硫酸盐＜盐酸金霉素。     

红曲色素发酵分批补料工艺研究

为了提高红曲菌（Monascus purpureus）FM-4000的红色素色价,采用优化种龄和接种量的方法,探索了分批补料发酵基质对红色素色价的影响。结果表明,最佳种龄为6 h二级种子液,接种量10%（V/V）,在发酵48 h时补加20 g/L黄豆粉,在发酵84 h时补加0.5 mol/L氨水,在发酵96 h时补加60 g/L米粉。在此工艺条件下,摇瓶发酵红曲菌FM-4000的红色素色价达到135.61 U/mL,相对初始摇瓶红曲菌FM-4000的红色素色价提高了37.25%;在5 L发酵罐中对红曲菌FM-4000进行分批补料发酵培养,红色素色价可达145 U/mL。     

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。     

桑黄液体培养工艺的优化试验

试验研究了桑黄在液体培养条件下碳源、氮源及无机盐对菌丝生物量的影响,并利用正交试验优化了桑黄液体培养的培养基。结果显示:最佳的碳源是玉米粉,最佳的氮源是黄豆粉,优化培养基配方为:玉米粉4%、黄豆粉1.5%、磷酸二氢钾0.1%、硫酸镁0.1%。最适合桑黄菌丝体生长的液体发酵条件是:培养温度26℃,pH值6.5,摇瓶装液量为250ml三角瓶装100ml,摇瓶转速130r/min,接种量15%,发酵时间7天。     

枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis Promax NTG24发酵条件研究

本试验研究了不同碳源、氮源对B.subtilisProm ax NTG24产酶条件的影响。并运用正交设计确定了产酶培养基配方,同时还研究了溶氧、金属离子、起始pH值、菌龄与接种量对产酶的影响。研究表明,最佳产酶培养基为:2%玉米粉、1%甘油、3%豆粕粉、3%麸皮、0.4%Na2HPO4.12H2O、0.03%KH2PO4、0.25?C l2。Ca2 对产酶有强烈的激活作用,表面活性剂对产酶有激活作用但不明显。蛋白酶的生产对氧气需求比较严格,最适摇瓶装量为50mL/300mL。以24h菌龄接种量为3%对产酶最为有利,最佳起始pH为7.5。     

铵盐对紫色红曲霉合成代谢红曲色素及桔霉素的影响

研究紫色红曲霉（Monascus purpureus）Y20液态发酵过程中不同铵盐对目的产物红曲色素及有害物质桔霉素的合成代谢的影响。在发酵培养基中添加不同铵盐,检测M. purpureus Y20发酵液中红曲红色素、红曲黄色素及桔霉素含量,分析其变化及原因。结果表明：M. purpureus Y20发酵过程中发酵液pH值相对较稳定,未添加铵盐的对照组发酵液基本维持在pH 4.8;添加CH3COONH4、NH4H2PO4、C6H5O7(NH4)3的发酵液pH＞6;添加NH4NO3、(NH4)2SO4、NH4Cl的发酵液初始pH＜5.5,发酵过程中持续降低至pH 2.5左右;含有0.3 mol/L NH4＋的(NH4)2SO4的发酵液中桔霉素含量降为0.05 mg/L,较对照组降低88.6%;含有0.1～0.3 mol/L NH4＋的NH4Cl发酵液中桔霉素含量降为0.05 mg/L;含有0.3 mol/L NH4＋的NH4NO3发酵液未检出桔霉素,红曲黄色素含量较对照组升高31.0%、红曲红色素含量降低11.6%;添加CH3COONH4、NH4H2PO4、C6H5O7(NH4)3的发酵液无桔霉素检出,但菌体干质量较小,色价较低。因此,添加铵盐可影响发酵液pH值,影响M. purpureus Y20对营养物质吸收和代谢,改变红曲色素的组成比例和抑制桔霉素的生成;添加适量(NH4)2SO4、NH4Cl、NH4NO3有利于促进红曲黄色素的生物合成,阻碍桔霉素的生成。     

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。