短乳杆菌生产γ-氨基丁酸培养基的优化

γ-氨基丁酸(GABA)也称氨酪酸,是一种重要的抑制性神经递质,它参与多种代谢活动,具有很高的生理活性。本实验采用单因素、正交设计和SAS响应面分析的方法对以MRS为基础的GABA发酵培养基进行了优化,确定了葡萄糖为最适碳源,黄豆粉和玉米浆为混合氮源,并确定了葡萄糖、黄豆粉和玉米浆的最佳发酵培养基添加量,使GABA产量达到了27.12g/L,比原始培养基的14.03g/L提高了93.30%。     

植物乳杆菌LB-17产γ-氨基丁酸培养基优化

以植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum Lb-17）为发酵菌株,以发酵产物γ-氨基丁酸产量为检测参数,对植物乳杆菌发酵产γ-氨基丁酸的发酵培养基进行优化。利用单因素实验和Box-Behnken响应曲面实验对发酵培养基进行优化得到最优培养基为:葡萄糖12.0 g/L、酵母粉18.0 g/L、Ca²⁺ 55.0 mmol/L、Mg²⁺ 60.0 mmol/L、L-谷氨酸钠26.0 g/L。优化后,植物乳杆菌Lb-17发酵γ-氨基丁酸产量达8.037 g/L,是优化前5.49 g/L提高1.5倍。      

四川泡菜中产γ-氨基丁酸植物乳杆菌BC114发酵条件优化

为拓展产γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)微生物资源,以四川泡菜为分离源,从中分离具有产GABA能力的乳酸菌,并对其进行发酵条件优化。通过高效液相色谱法对筛选到的GABA菌株进行表达能力评估发现,菌株BC114在含10 g/L L-谷氨酸钠的MRS培养基于37℃发酵48 h后,发酵液中GABA质量浓度为1.72 g/L。以MRS培养基为基础培养基,采用单因素试验和响应面中心组合试验设计对发酵条件进行优化,得到最适培养基组成为葡萄糖15 g/L、牛肉膏10 g/L、蛋白胨10 g/L、酵母膏5 g/L、柠檬酸三铵2 g/L、K_2HPO_41.50g/L、L-谷氨酸钠17 g/L、乙酸钠5 g/L、MnSO_40.05 g/L、Mg SO40.10 g/L、吐温-80 1 m L/L;培养条件为pH 5.50、发酵温度37℃、发酵时间80 h、接种量4%。在此优化条件下,植物乳杆菌BC114产GABA能力达到3.82 g/L,较优化前提高了2.22倍。     

高产γ-氨基丁酸植物乳杆菌的微波诱变育种

目的利用微波辐照对植物乳酸杆菌进行诱变育种,筛选高产γ-氨基丁酸的正突变菌株。方法以TYG为发酵培养基,37.0℃培养48 h后,测定微波诱变后的植物乳杆菌产γ-氨基丁酸的量。结果诱变后突变菌株W_(462)S_5的γ-氨基丁酸的产量为9.18 g/L,相比于未诱变前的产量(4.64 g/L),提高了97.84%。对正突变菌株W_(462)S_5进行8次传代培养发酵,测得γ-氨基丁酸的产量较为稳定,表明W_(462)S_5是一株遗传性状稳定的正突变菌株。结论微波诱变菌株不仅有操作简单、设备常见、实验条件易于控制等优点,且选育出的菌株具有培养周期短、易于分离纯化、遗传性状稳定等优势。将此方法应用于发酵γ-氨基丁酸生产中,具有一定的研究意义。     

高产γ-氨基丁酸植物乳杆菌的益生特性

采用植物乳杆菌UL-4发酵生产富含γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）的鹰嘴豆乳,并通过检测此菌株的耐酸、耐胆盐、抑菌、表面特性、降解胆固醇和甘油三酯的能力评价其益生特性。结果表明：菌株发酵鹰嘴豆乳48 h后,活菌数为7.81（lg（CFU/mL））,GABA产量为371.14 mg/L。pH值为2、3、4时,菌株的存活率分别为46.67%、91.81%、174.21%;在质量分数为0.03%、0.15%和0.3%胆盐中的存活率分别为382.83%、91.81%、56.28%,显示出良好的耐酸耐胆盐特性;菌株的表面凝集性和疏水性分别为52.49%和61.50%,在肠道具备一定的黏附和定植能力;菌株具有良好的抑菌特性,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和鼠伤寒沙门氏菌的抑菌圈直径分别为14.40、15.77、13.36 mm;菌株具备对胆固醇和甘油三酯的降解能力,降解率分别为73.23%和19.11%。植物乳杆菌UL-4能够发酵鹰嘴豆乳产GABA,又具有良好的益生特性,可用于开发功能性食品。     

布氏乳杆菌产γ-氨基丁酸发酵条件的优化

从中国传统发酵蔬菜中分离获得2株高产γ-氨基丁酸的布氏乳杆菌S37和布氏乳杆菌J68,为进一步提高其产γ-氨基丁酸的能力,对菌株的发酵条件进行优化。结果表明,2株菌产γ-氨基丁酸的最优条件为:发酵时间72 h、发酵温度35℃、底物L-谷氨酸钠浓度400 mmol/L、初始pH 5.0。在此条件下,菌株的γ-氨基丁酸产量分别为233.9 mmol/L和159.3 mmol/L,对应的L-谷氨酸钠转化率分别为58.5%和39.8%。单因素试验发现叶酸、L-半胱氨酸和氯化锰的添加能显著提高菌株的γ-氨基丁酸产量,在此基础上进一步通过响应面试验对其进行优化,发现对于菌株S37最优添加水平分别为8.37 mg/L、0.94 g/L和0.60 g/L,对于菌株J68其最优添加水平分别为10.16 mg/L、0.97 g/L和0.60 g/L。在该最优条件下,2株菌的γ-氨基丁酸产量分别达到312.6 mmol/L和251.2 mmol/L,对应的L-谷氨酸钠转化率分别为78.2%和62.8%。     

响应面法优化发酵乳杆菌产γ-氨基丁酸的培养条件

γ-氨基丁酸（GABA）是一种广泛分布于自然界的非蛋白质氨基酸,其在生物体内主要由谷氨酸经谷氨酸脱羧酶的作用下脱羟生成,是目前研究较深入的一种重要抑制性神经传递物质。为了提高发酵乳杆菌（Lactobacillus fermentum）SD2112的GABA产量,该研究通过单因素及响应面法优化了菌株SD2112转化谷氨酸生成GABA的发酵条件。结果表明,菌株SD2112产GABA的最佳发酵条件为：底物谷氨酸添加量50 mmol/L、pH值5.0、接种量5%、37 ℃恒温培养72 h。在此优化条件下,GABA产量为2.97 g/L,相比于优化前提高了2.6倍。     

传统乳制品中产γ-氨基丁酸乳酸菌的培养基优化

以分离自蒙古族发酵乳制品中的乳酸菌为研究对象,筛选得到一株可高产γ-氨基丁酸的乳酸乳球菌WH11-1。并通过正交实验对其发酵培养基进行优化,得出最佳培养基组成为:复合碳源质量分数为2%,其中葡萄糖与糊精质量比为3:1,复合氮源中蛋白胨与酵母膏的质量比为1:3,总碳氮比为1:2,盐酸吡哆醛为0.15%。采用优化后的培养基,32℃培养96h,发酵液中γ-氨基丁酸含量可达10.78g/L。      

高产γ-氨基丁酸植物乳杆菌的筛选、鉴定及益生特性

从东北酸菜和韩国泡菜中筛选高产γ-氨基丁酸的植物乳杆菌菌株,对其测序鉴定乳酸菌种类,并深入研究该菌株的益生特性。结果表明：通过16S rDNA 测序鉴定该菌株为植物乳杆菌,命名为Lactobacillus plantarum Lp3。该菌株有良好的生长和产酸能力,接种2～12 h 生长较快进入对数期,接种0～6 h 快速产酸。益生特性表明：L.plantarum Lp3 菌株对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌均有较好的抑制效果,对沙门氏菌抑菌圈直径达32.27 mm。当胆盐浓度为0.5%和pH 值为2.0 时,L.plantarum Lp3 菌株活菌数分别为7.12 lg（CFU/mL）和7.29 lg（CFU/mL）,说明其具有良好的耐胆盐及耐酸能力。同时,L.plantarum Lp3 菌株在胃肠道中表现出很好的生存能力,对常用的红霉素、氯霉素和四环素等抗生素具有一定的敏感性。     

响应面法优化植物乳杆菌培养基的研究

采用响应面法对植物乳杆菌JCBY-1增菌液的4个组分因素进行优化研究,使植物短乳杆菌增菌效果最佳.先通过单因素试验确定各组分的最佳因素水平,然后利用有交互作用的Box-Benhnken的中心组合设计试验确定主要影响因素和最佳组合浓度,再利用Design Expeart软件进行分析数据.结果表明,各因素的最佳因素水平为蛋白胨1.01mg/mL、酵母膏0.73mg/mL、葡萄糖1.99mg/mL、乙酸钠0.51mg/mL时,其增菌效果最佳,菌液光密度(OD600)最大为0.273.     

直投式产γ-氨基丁酸植物乳杆菌冻干保护剂生产工艺的优化

采用单因素实验和正交实验对产γ-氨基丁酸（γ-amino butyric acid,GABA）的植物乳杆菌Lp-Lw-131冻干保护剂进行筛选和优化,得到最佳保护剂配方为脱脂乳粉15.0g/L,蔗糖20.0g/L,麦芽糊精25.0g/L,甘油3.0m L/L。冻干后存活率为75.3%。将植物乳杆菌添加与未添加保护剂冻干后得到的菌粉进行电镜观察,添加保护剂的菌体结构和形态保持较好。      

植物乳杆菌BLPC002产苯乳酸发酵培养基的优化

以L-苯丙氨酸为底物,对植物乳杆菌BLPC002产苯乳酸的发酵培养基进行了优化。通过单因素试验,研究了不同碳源及其他因素对苯乳酸产量的影响,采用Plackett-Burman试验设计法,从7个影响因素中筛选出苯丙氨酸、葡萄糖和牛肉浸粉3个主要影响因素,通过最陡爬坡试验和响应面法（RSM）优化了培养基的配方。结果表明,最佳培养基配方为苯丙氨酸8.3 g/L、葡萄糖30.0 g/L、牛肉浸粉1.8 g/L,优化后植物乳杆菌BLPC002产苯乳酸产量达到1.67 g/L,是优化前（0.36 g/L）的4.6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。     

γ-氨基丁酸发酵乳的研制

通过内蒙古发酵乳制品中分离出的高产γ-氨基丁酸(GABA)的菌株与传统发酵酸奶的菌株(德氏乳杆菌保加利亚亚种和嗜热链球菌)相结合,研制出GABA发酵乳。采用16S rDNA序列分析,对分离到的菌株进行了属种鉴定;通过菌株复配、优化发酵温度和接种量,使最终的产品性状优良,且保证GABA的产量相对较高;并用高效液相色谱技术检测产品中GABA的含量。结果表明:分离出的高产GABA的菌属于植物乳杆菌;当植物乳杆菌、德氏乳杆菌保加利亚亚种和嗜热链球菌比例为0.5∶0.5∶1.5,接种量为2%,发酵温度为43℃时,产品的性状最优,且GABA的产量也相对较高;运用高效液相色谱法测得发酵乳中GABA的含量为1.515 1 g/L。该菌株作为发酵剂,将对今后开发新型功能性乳制品提供基础。     

植物乳杆菌ZU018增殖培养基的优化

本研究以植物乳杆菌ZU018为研究对象,最终活菌数为主要参考指标,对其发酵培养基成分进行了优化。采用单因素实验选择碳源、氮源的种类及优化浓度,通过部分因子试验设计初步确定了麦芽糖、酵母浸粉及柠檬酸三铵为培养基中最主要的三个影响因素,进一步运用最陡爬坡试验及Box-Benhnken试验设计对培养基组分进行优化。结果表明,最佳优化培养基配方为:麦芽糖30.03 g/L、酵母浸粉37.50 g/L、牛肉浸粉25.00 g/L、柠檬酸三铵4.39 g/L、磷酸氢二钾2.00 g/L、乙酸钠5.00 g/L、硫酸镁 0.20 g/L、硫酸锰0.05 g/L以及1.00 g/L的吐温80。最终发酵液中植物乳杆菌ZU018活菌数相比优化前提高4.86倍,达到10.67×10⁹ CFU/mL,为后续植物乳杆菌高密度发酵及应用提供了理论依据。     

利用响应面分析法优化γ-氨基丁酸发酵培养基

通过响应面分析的方法对发酵生产γ 氨基丁酸(GABA)的培养基进行优化.利用二水平正交试验考察葡萄糖、豆饼粉、玉米浆、K2HPO4、吐温 80、起始pH值和谷氨酸钠(MSG)对发酵生产GABA的影响.利用极差分析找出主要影响因子:分别为豆饼粉、玉米浆和葡萄糖.利用中心组合设计与响应面分析进一步考察主要影响因子并确定了最佳培养基的组成.在优化培养基中,GABA产量增加约4倍,达到3.63g/L,实验值与预测值基本相符.     

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。     

短乳杆菌和植物乳杆菌产γ-氨基丁酸及其关键基因的研究

为研究乳杆菌γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的产量以及其与谷氨酸脱羧酶系统关键基因表达的相关性,实验结合GABA产量、基因组学调查和谷氨酸脱羧酶(glutamate decarboxylase,GAD)系统基因的扩增结果,发现产GABA的菌株在短乳杆菌、植物乳杆菌中分布较多,这2个种属可作为产GABA菌株的主要筛选对象。通过qRT-PCR研究短乳杆菌和植物乳杆菌不同生长时期GAD相关基因转录情况,结果表明,短乳杆菌的gad B和gad C的表达量变化情况相似,且在对数后期或稳定前期达到高峰。文中的短乳杆菌高产GABA可能与其gad C和gad B的高表达有关。植物乳杆菌的gad B表达变化与短乳杆菌类似,但是与GABA的产量之间相关性较弱,可能存在其他因素的影响。该研究为产GABA菌株的筛选,乳杆菌中GAD基因的表达调控,GABA发酵工艺的优化提供了理论基础。     

植物乳杆菌发酵培养基的优化及其高密度培养技术

应用响应面法优化植物乳杆菌培养基配方以及利用中和法与指数流加法优化植物乳杆菌高密度培养的发酵条件。在单因素试验基础上,进一步采用SAS软件进行中心组合设计和响应面法优化发酵培养基。优化后的培养基配方为：葡萄糖质量分数5.43%、蛋白胨质量分数0.98%、K2HPO4质量分数0.59%。利用15L全自动发酵罐,在接种量3%、pH6.5、培养温度35℃的最佳条件下,采用氨水中和发酵培养基和指数流加碳、氮源,最终发酵液中植物乳杆菌菌体浓度达到9.3×109CFU/mL。     

固定化短乳杆菌催化合成γ-氨基丁酸的研究

以海藻酸钠为载体,包埋法固定化短乳杆菌,催化L-谷氨酸钠合成γ-氨基丁酸,通过正交试验对细胞固定化条件进行优化,并对固定化细胞的酶学性质及操作稳定性进行研究。确定最佳固定化条件为海藻酸钠浓度2.5%、CaCl2浓度3.0%、固定化细胞平均粒径3.2 mm、硬化时间4 h。在此条件下制备的固定化细胞最适酶反应pH值为4.5,最适温度为35℃,且表现出较好的操作稳定性,重复利用至第7次后仍保持53.2%的相对酶活力。