高温大曲中高产四甲基吡嗪芽孢杆菌的分离鉴定及发酵条件优化

该研究从高温大曲中分离筛选产四甲基吡嗪（TTMP）芽孢杆菌,采用细胞形态学观察、生理生化试验及分子生物学技术对高产四甲基吡嗪菌株进行鉴定,并优化四甲基吡嗪产量最高菌株的发酵条件。结果表明,经初筛从高温大曲中分离出20株产四甲基吡嗪芽孢杆菌（编号为WH1～WH20）,经过复筛得到四甲基吡嗪产量较高的菌株WH7、WH10和WH20。其中菌株WH7和WH20被鉴定为副淀粉芽孢杆菌（Bacillus paramycoides）,菌株WH10被鉴定贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）。菌株WH10的最佳发酵条件为：前发酵温度37℃、前发酵时间72 h,后发酵温度60℃,后发酵时间20 h,初始pH值6.5,铵盐添加量4 g/L。在此优化条件下,四甲基吡嗪产量为728.38 mg/L,比优化前提高了167%。     

清香型白酒大曲中高产四甲基吡嗪菌株的筛选、鉴定及发酵培养基优化

为通过生物法改善并提高清香型白酒酿造中功能性成分四甲基吡嗪的含量,该研究采用传统分离方法从清香型白酒大曲中分离纯化芽孢杆菌（Bacillus sp.）,通过气相色谱（GC）法筛选高产四甲基吡嗪的菌株,通过形态观察及分子生物学技术对其进行菌种鉴定,并对其产四甲基吡嗪发酵培养基配方进行研究。结果表明,共分离得到31株芽孢杆菌,从中筛选得到7株产四甲基吡嗪的芽孢杆菌,其中菌株q94的四甲基吡嗪产量最高,为（0.36±0.01）g/L,其被鉴定为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。菌株q94产四甲基吡嗪的最优培养基组成为：蔗糖80 g/L,蛋白胨10 g/L、酵母浸粉20 g/L、磷酸氢二铵30 g/L、磷酸二氢钾15 g/L,在此优化条件下,菌株q94的四甲基吡嗪产量可达（3.32±0.18）g/L。     

高产四甲基吡嗪的菌株筛选及其麸曲制作工艺优化

为提高酱香型白酒中四甲基吡嗪含量，该研究从高温大曲中筛选高产四甲基吡嗪的菌株，通过形态观察及分子生物学技术对筛选菌株进行菌种鉴定，并将筛选菌株制作成细菌麸曲，结合单因素试验和响应面法对影响麸曲芽孢数量的四个因素：水分含量、接种量、培养时间、培养温度进行优化。结果表明，筛选得到一株高产四甲基吡嗪的菌株B2，经鉴定其为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。菌株B2麸曲的最佳培养条件为水分含量58%、接种量3.4%、培养时间40 h、培养温度37℃。此优化条件下制得的麸曲芽孢数量为1.21×10¹⁰ CFU/g。固态发酵6 d后四甲基吡嗪产量为0.98 mg/g，表明该麸曲具有一定的产四甲基吡嗪性能。     

高温大曲中产四甲基吡嗪细菌的筛选及鉴定

四甲基吡嗪是中国白酒中的重要香气化合物。该研究从高温大曲中分离纯化获得26株菌株,通过V-P实验初筛,其中10株为四甲基吡嗪前体物3-羟基丁酮高产菌株。进一步通过液态发酵复筛,结合气相-质谱联用（GC-MS）仪分析测定,最终筛选出2株高产四甲基吡嗪的菌株A7和A18,其四甲基吡嗪产量分别为350.98 mg/L、163.49 mg/L。根据菌落形态特征和16S rRNA序列分析,菌株A7和A18分别被鉴定为甲基营养型芽孢杆菌（Bacillus methylotrophicus）和蛋白水解芽孢杆菌（Bacillus proteolyticus）。菌株A7发酵产物GC-MS结果显示,吡嗪类化合物相对含量最高,达到了47.05%,其中以四甲基吡嗪为主,相对含量为45.30%。菌株A7和A18均可应用于白酒酿造工艺改进,提升原酒中四甲基吡嗪的含量,增加白酒保健功能。     

bdhA基因敲除及发酵条件优化提高枯草芽孢杆菌四甲基吡嗪含量研究

四甲基吡嗪是白酒重要风味物质的组成成分,赋予白酒一定的健康功效。为提高菌株发酵产四甲基吡嗪的含量,本研究以枯草芽孢杆菌E20为原始菌株,利用同源重组敲除其2,3-丁二醇脱氢酶（BDH）的编码基因（bdhA）,成功构建突变菌株E20-ΔbdhA。将突变菌株和原始菌株接种到黄豆发酵培养基模拟产酱香固态发酵。结果表明,突变菌株发酵物中四甲基吡嗪的含量为100.45 mg/kg,比原始菌株提高了71.97%,酱香风味无明显变化。利用突变菌株E20-ΔbdhA对其固态状态下合成四甲基吡嗪的条件进行优化,确定当种子菌液接种量为5%,发酵培养基为高粱小麦（1∶1）,(NH4)2HPO4的添加量为70 g/kg时,发酵物中四甲基吡嗪的含量最高为380.61 mg/kg。     

江南小窖宣酒酿造微生态系统中高产四甲基吡嗪功能微生物的筛选与鉴定

为挖掘、鉴定江南小窖宣酒酿造微生态系统中高产四甲基吡嗪的功能微生物,应用平板透明圈法、Voges-Proskauer(V-P)反应和目标产物定量分析从宣酒大曲中筛选高产四甲基吡嗪的功能菌株,菌株分子生物学鉴定,并应用于麸曲培养基发酵。结果表明,从曲中筛选出10株高产四甲基吡嗪的功能菌株,通过鉴定分别属于枯草芽孢杆菌属、解淀粉芽孢杆菌属和地衣芽孢杆菌属,其中解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens XJB-104固态发酵生产麸曲中TTMP的含量最高,为202.54 mg/kg。     

高产四甲基吡嗪细菌的筛选鉴定及应用研究

从宋河中高温大曲中筛选到1株产吡嗪类微生物,利用发酵培养基对该菌株进行发酵,气相色谱-质谱联用对发酵液成分进行分析,气相色谱对发酵液中四甲基吡嗪进行定量分析得出该菌株四甲基吡嗪含量高达25 mg/L,经形态学和分子生物学鉴定该菌株为Bacillus amyloliquefaciens（解淀粉芽孢杆菌）。该菌株应用于芝麻香白酒堆积过程能明显提升芝麻香白酒的焦香,提升芝麻香型白酒质量。     

高产四甲基吡嗪芽孢杆菌的筛选及其对酱香型白酒堆积过程的影响

为提高和稳定白酒中四甲基吡嗪含量,本研究从酱香大曲样品中分离出13株芽孢杆菌,通过蛋白酶透明圈试验初筛,选出5株产蛋白酶优良菌株。经过液态发酵试验筛选出一株高产四甲基吡嗪的功能菌,其发酵液中的四甲基吡嗪含量为12.22 mg/L,鉴定为地衣芽孢杆菌GTBL-168。将该菌株的种子培养液按0%、3%、5%和7%（v/w）接种到酱香型白酒堆积培养中与传统大曲协同发酵,堆积糟醅中乙偶姻和四甲基吡嗪的含量均有提高,其中接种量为7%时增量最大,四甲基吡嗪产量比对照组提高24.88%;理化指标总体变化较明显,氨基氮和总酸有所增加;地衣芽孢杆菌GTBL-168的添加对堆积糟醅的菌群结构影响不大,随着接种量的增加糟醅中芽孢杆菌属等各优势菌属丰度也随之增加。为功能菌在堆积过程中的应用研究奠定了基础。     

产果胶酶菌株的分离鉴定及其产酶条件优化

为丰富高效产果胶酶的微生物种质资源，该研究采用刚果红染色法从采自菠萝地的土样中分离产果胶酶微生物，通过测定菌株产果胶酶能力对其进行筛选，并对其进行形态学鉴定、生理生化特征分析和分子生物学鉴定，最后通过单因素和响应面试验设计对其发酵产酶条件进行优化。结果表明，经初筛与复筛得到一株产果胶酶酶活最高的菌株XW-18，经鉴定，该菌株为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。其最佳产酶条件为：蔗糖添加量40 g/L，蛋白胨添加量20 g/L，发酵温度30℃，培养基初始pH 7.0，在此最佳条件下，所产的果胶酶活力达到（1 804.32±55.28）U/mL。     

酱香大曲中高产四甲基吡嗪微生物的选育及应用研究

为了选育得到高产四甲基吡嗪的功能微生物以提高酱香白酒中四甲基吡嗪含量,本研究采用富集培养、Voges-Proskauer(V-P)反应实验、蛋白酶透明圈实验结合发酵实验从酱香大曲中筛选得到乙偶姻、蛋白酶和四甲基吡嗪产量高的微生物,并将其应用于酱香大曲模拟生产。经过V-P反应实验和蛋白酶透明圈实验从富集培养得到的微生物中初筛到6株高产乙偶姻和蛋白酶的微生物,再经发酵实验进一步筛选到1株四甲基吡嗪产量表现优异的微生物△JYF1,达到424 mg/L,对其进行形态学观察和分子生物学鉴定确定为西姆芽孢杆菌（Bacillus siamensis）。菌株△JYF1应用于酱香大曲模拟生产时,发酵产物中四甲基吡嗪产量可以达到65.51 mg/kg,还具有浓郁的酱香味。     

一株β-胡萝卜素生产菌的鉴定及其发酵工艺优化

该研究以从土壤中分离筛选得到的一株高产高纯度β-胡萝卜素的菌株S3-1为研究对象,采用分子生物学技术对其进行鉴定,并通过单因素及正交试验对其发酵工艺进行优化。结果表明,菌株S3-1被鉴定为近玫色锁掷孢酵母（Sporidiobolus pararoseus）。最优发酵工艺为葡萄糖40 g/L、酵母浸粉30 g/L、硫酸镁0.2 g/L、初始pH值5.0。在此最优发酵工艺条件下,β-胡萝卜素产量最高,为（3.08±0.46）mg/L,纯度为（60.01±2.66）%,为工业化发酵生产高纯度β-胡萝卜素提供工艺参考。     

伊枯草菌素A高产菌株的筛选鉴定及发酵工艺研究

该研究采用平板对峙法及高效液相色谱（HPLC）法从土壤中筛选高产伊枯草菌素A（iturin A）的菌株,通过分子生物学技术对其进行菌种鉴定,并以iturin A产量为评价指标,对培养基成分及发酵条件进行研究。结果表明,筛选得到1株高产iturin A的菌株,编号为ND,并鉴定其为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）;其产iturin A的最佳培养基成分为豆粕粉120 g/L、酵母浸粉16 g/L、L-谷氨酸钠1 g/L、甘油70 mL/L、MgSO4·7H2O 0.5 g/L、KH2PO4 1.0 g/L,FeSO4·7H2O 0.15 mg/L、MnSO4·H2O 5 mg/L、CuSO4·5H2O 0.16 mg/L;最佳培养条件为装液量12%、初始pH值8、接种量10%、培养温度28 ℃、培养时间5 d。在此最优条件下,菌株ND的iturin A产量为4.76 g/L,是优化前（0.35 g/L）的13.6倍。     

产γ-氨基丁酸乳酸菌的分离鉴定及其发酵条件优化

以浆水作为菌株分离源,分离筛选产γ-氨基丁酸（GABA）乳酸菌,采用薄层层析法和高效液相色谱法定性定量分析GABA,并对筛选菌株进行形态学观察、生理生化试验及分子生物学种属鉴定、发酵特性分析及发酵条件优化。结果表明,共分离筛选出21株乳酸菌,具有产GABA能力的有6株,经鉴定其中5株为植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）,1株为发酵乳杆菌（Lactobacillus fermentans）。选取GABA产量最高的一株植物乳杆菌,编号为2,通过单因素试验及响应面试验确定其最适发酵条件为：初始 pH值5.8,发酵温度36 ℃,发酵时间60 h。在此优化条件下,GABA产量可达0.78 g/L,比优化前产量（0.22 g/L）提高约3.5倍。     

高产油脂红酵母的选育及培养条件优化

以本实验室早期从自然界中分离纯化所得18株高产类胡萝卜素红酵母菌株为材料,采用苏丹黑染色法初筛、摇瓶法复筛,得到1株脂含量相对较高(14.63%)的菌株SCAU-13;经鉴定,该菌株为禾本红酵母(Rhodotorula graminis);以SCAU-13为出发菌株,经紫外诱变、硫酸二乙酯诱变和紫外-硫酸二乙酯复合诱变,最终得到突变菌株M124,其脂含量达42.42%,为出发菌株的2.90倍;培养条件优化结果表明其最佳产脂条件为：以葡萄糖为碳源,(NH4)2SO4为氮源,碳氮比为60:1,起始pH6.0,蛋白胨1.8g/L,酵母粉4g/L,MgSO4 ·7H2O 0.5g/L,在此条件下,菌体生物量为(13.55±0.10)g/L,脂含量为(53.67±0.17)%,产脂量为(7.27±0.03)g/L。     

酸笋中高产乳酸乳酸菌的筛选、鉴定及发酵条件优化

为获得酸笋中高产乳酸乳酸菌,以柳州传统发酵酸笋为原料,利用MRS培养基对乳酸菌进行分离纯化,然后通过溶钙圈法和高效液相色谱（HPLC）法对高产乳酸乳酸菌进行筛选,并采用形态观察及分子生物学技术对其进行菌种鉴定,最后优化该菌种产乳酸的发酵条件。结果表明,分离并筛选得到一株高产乳酸的乳酸菌菌株LB-1-23,并鉴定其为植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）,该菌株发酵产乳酸的最适条件为接种量2.6%,pH值5.5,发酵温度32 ℃,发酵时间30 h,葡萄糖为碳源,细菌学蛋白胨为氮源。在此优化条件下,乳酸产量为12.74 g/L。该研究为酸笋来源乳酸菌发酵产生乳酸的应用奠定了理论基础。     

含香兰素冬虫夏草发酵液的制备工艺研究

该研究采用传统培养分离法从大曲、酒醅等原料中分离筛选能以葡萄糖为底物产香兰素的芽孢杆菌,并通过分子生物学技术对其进行鉴定。利用该菌株发酵冬虫夏草,并以香兰素含量为评价指标,采用单因素试验及响应面试验对其发酵工艺进行优化。结果表明,分离筛选得到一株香兰素产量较高的菌株B4-9,经鉴定,为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）,其发酵冬虫夏草的最佳工艺参数为料液比1∶30、装液量20%、pH 7、接种量10%、培养温度43℃、摇床转速200 r/min,发酵时间9 d,在此条件下,冬虫夏草发酵液中香兰素含量可达到4.6 mg/L。