烟曲霉素发酵培养基的优化

目的:以烟曲霉CEA-1701为生产菌株,对烟曲霉素发酵培养基进行优化。方法:运用HPLC测定发酵液中烟曲霉素含量,通过单因素实验选择发酵碳源和氮源种类,进一步用Plackett-Burman(PB)和Box-Behnken Design(BBD)设计优化各成分在培养基中的浓度。结果:单因素实验筛选到适宜烟曲霉素合成的碳源和氮源分别为甘油和酵母提取粉。PB实验表明,甘油、玉米粉和酵母提取粉是影响烟曲霉素产量的主要因素;BBD实验优化得到产烟曲霉素的适宜培养基成分为:甘油33.5 g/L、酵母提取粉3.1 g/L、玉米粉1.7 g/L、MgSO₄·7H₂O 0.5 g/L、K₂HPO₄ 1.5 g/L、KCl 0.5 g/L、FeSO₄·7H₂O 0.013 g/L。以此培养基发酵144 h测得发酵液中烟曲霉素含量达到68.51 mg/L,较优化前提高了122.4%。结论:实验优化了发酵烟曲霉素的培养基成分,显著提高了烟曲霉CEA-1701菌株合成烟曲霉素产量,为烟曲霉素的发酵生产提供了参考依据。     

γ-聚谷氨酸生产菌株的鉴定及发酵培养基优化

目的:鉴定一株高产γ-聚谷氨酸(γ-polyglutamic acid,γ-PGA)的菌株,并优化其发酵培养基。方法:以实验室前期诱变筛选出的菌株N-2出发,通过16s rDNA核酸序列分析,对该菌株进行了鉴定;采用单因素实验、响应面设计对菌株的发酵培养基进行优化,最终确定最佳培养基配方。结果:经过16s rDNA序列分析,菌株N-2被鉴定为Bacillus subtilis。通过Plackett-Burman(PB)试验,筛选出3个显著影响γ-PGA产量的因素:葡萄糖、谷氨酸钠和K₂HPO₄·3H₂O;用最陡爬坡试验逼近最大产量区后,利用box-behnken试验获得响应曲面最优解,确定葡萄糖、谷氨酸钠和K₂HPO₄·3H₂O的最佳浓度分别为42.93、44.85、2.39 g/L。经过54 h发酵γ-PGA终产量为28.51 g/L,比优化前提高了34.48%。结论:响应面法试验次数少、周期短,可以快速优化发酵培养基成分,结果可靠,是提高产量的有效途径。     

枯草芽孢杆菌M364高产抗菌肽Bacillomycin D工业培养基优化

为降低抗菌肽工业发酵的生产成本,提高抗菌肽Bacillomycin D产量,在单因素基础上采用Plackett-Burman实验,寻找原始培养基6010中对Bacillomycin D产量影响显著的营养因素,并通过Central Composite Design响应面法对发酵培养基配方进行优化。结果表明:影响最显著的3个因素为:麦芽糖浆、尿素、MgSO₄·7H₂O。最佳工业发酵培养基配方为:麦芽糖浆46 g/L,尿素0.72 g/L,MgSO₄·7H₂O 0.35 g/L,玉米浆16 g/L,(NH₄)₂SO₄3 g/L,K₂HPO₄ 7 g/L,MnSO₄·H₂O 0.05 g/L。优化后,枯草芽孢杆菌M364摇瓶发酵Bacillomycin D产量达到(620.2±13.9)mg/L,比优化前(415.5±9.8)mg/L提高了50%,是常用Landy发酵培养基(240±20.6)mg/L的2.6倍;19 L发酵罐Bacillomycin D产量为(890.6±20.1)mg/L,相比优化后摇瓶的产量提高了44%,较原始6010培养基提高了1.14倍。本研究提供的培养基可同时达到高产,降低成本,缩短发酵时间的效果。     

烟草赤星病拮抗芽胞杆菌的筛选及培养基优化

以赤星病原菌Alternaria longipes为筛选指示菌,采用平板共培养初筛和发酵上清滤液复筛的方法,筛选了烟草赤星病拮抗芽胞杆菌3株。其中菌株K₁₁的菌体径向生长抑制率（PIRG）为63.64%,发酵上清滤液的PIRG值达67.44%。盆栽试验证明,该菌对烟草赤星病具有良好的拮抗能力。经鉴定菌株K₁₁为枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis）。由单因素实验和正交实验优化得到了K₁₁菌株生物量较高的摇瓶发酵培养基配方：葡萄糖20.0 g/L,豆粕30.0 g/L,K₂HPO₄·3H₂O 1.0 g/L,MgSO₄·7H₂O 0.1 g/L。优化后生防菌株K₁₁的生物量比对照提高6.5倍,生物量高达1.28×10¹⁰ CFU/mL,芽胞形成率在95%以上。     

响应面法优化粪肠球菌包被发酵培养基

本研究旨在优化粪肠球菌包被发酵培养基,以获得高密度包被粪肠球菌。以包被培养活菌含量为检测指标,采用Plackett-Burman(PB)试验分析培养基中对粪肠球菌发酵影响最重要的主要因素,结合响应面法(RSM)对主要因素进行了优化,并研究了最优条件下包被培养的粪肠球菌冻干粉的稳定性。结果表明,最优包被发酵培养基配方为:葡萄糖4.93%、蛋白胨 1%、牛肉膏 0.8%、酵母粉 0.6%、柠檬酸铵 0.3%、K₂HPO₄·7H₂O 0.2%、MgSO₄·7H₂O 0.06%、MnSO₄·H₂O 0.045%、NaAc·3H₂O 0.6%、吐温80 0.1%、海藻酸钠 1.87%、纳米碳酸钙 3.65%。在此条件下,粪肠球菌包被活菌数达6.83×109 CFU/mL,与预测值误差仅4.12%。贮存稳定性试验表明,制备成的冻干粉在37 ℃条件下贮存90 d后仍保留80%以上的存活率,说明包被培养粪肠球菌冻干粉具有较高的稳定性。     

果胶酯酶的发酵培养基及培养条件优化

为提高果胶酯酶的产量,以果胶酯酶活力与生物量为指标,对塔宾曲霉CICC 2651产果胶酯酶的发酵培养基和培养条件进行了研究,通过单因素实验得到最优培养基和培养条件为:硫酸铵0.5%,果胶3%,Na₂SO₄ 0.04%,MgSO₄·7H₂O 0.04%,K₂HPO₄ 0.2%,培养温度30 ℃,初始pH为4.5,接种量5%,装液量40 mL。在优化工艺条件下,果胶酯酶活力达到1.53±0.09 U/mL,比初始条件提高了77.9%。通过发酵培养基和培养条件优化,塔宾曲霉CICC 2651发酵产果胶酯酶的能力大幅度提高。     

响应面法优化产β-内酰胺酶菌Bacillus cereus B03的发酵条件

为快速高效地提高菌株Bacillus cereus B03的产酶能力,采用响应面法对Bacillus cereus B03产β-内酰胺酶的发酵培养基进行优化。首先通过单因素实验研究了不同碳源及浓度、不同氮源及浓度、不同金属离子及浓度、氯化钠、磷酸氢二钾以及温度、pH、接种量、装液量对菌株产酶活力的影响,然后设计Plackett-Burman试验筛选出影响产酶的3个显著性因素:温度、pH、接种量。在此基础上,最后设计Box-Behnken中心组合试验确定最优产酶发酵条件。结果表明,最佳发酵培养基成分为葡萄糖20 g/L、酵母浸粉20 g/L、NaCl 2 g/L、MgSO₄·7H₂O 0.2 g/L,K₂HPO₄·3H₂O 4 g/L,最佳产酶发酵条件为发酵温度37 ℃,pH为7.3,接种量3%,装液量50 mL/250 mL。在此优化条件下,该菌株产β-内酰胺酶的酶活力为113278.7 U/mL,为优化之前酶活(88792.7 U/mL)的1.28倍。本研究为进一步工业化开发利用性状稳定且高产β-内酰胺酶的菌株提供借鉴。     

产右旋糖酐肠膜明串珠菌发酵培养基的优化

旨在提高肠膜明串珠菌Leuconostoc mesenteroides CICC-23614发酵蔗糖产右旋糖酐的效率。以单因素实验为基础,以蔗糖、细菌蛋白胨、Na₂HPO₄·12H₂O及KH₂PO₄浓度作为影响因子,以蔗糖转化率为响应值,采用响应面分析法对肠膜明串珠菌培养基中各成分浓度条件进行研究,利用高效液相色谱法(HPLC)对发酵液中的蔗糖进行定量分析,优化得到最佳发酵培养基。结果显示,经过优化的最佳的培养基为:蔗糖101.31 g/L,细菌蛋白胨5.66 g/L,Na₂HPO₄·12H₂O 1.11 g/L和KH₂PO₄0.15 g/L。以优化后的培养基进行发酵,重复试验验证,发酵24 h,蔗糖转化率可达91.9%,与预测值误差仅为2.13%,相较于原始培养基发酵结果,蔗糖转化率是原始培养基培养条件下的1.6倍。     

暹罗芽孢杆菌LW-1产γ-聚谷氨酸发酵培养基的优化

为提高暹罗芽孢杆菌LW-1（Bacillus Siamese LW-1）的γ-聚谷氨酸（γ-PGA）产量,基于单因素实验的结果,利用Plackett-Burman以及最陡爬坡实验确定响应面的最佳区域,设计一个三因素三水平的Box-Behnken实验来得到暹罗芽孢杆菌LW-1的最适培养基配方。结果表明,暹罗芽孢杆菌LW-1的最佳培养基配方为:谷氨酸钠86.71 g/L,柠檬酸钠17.94 g/L,MgSO₄·7H₂O 2.11 g/L,甘油25 g/L,KH₂PO₄ 1.4 g/L,(NH₄)₂SO₄ 14 g/L,MnSO₄ 0.075 g/L,CaCl₂ 0.1 g/L,FeCl₃·6H₂O 0.04 g/L,在该培养基中γ-PGA产量达到44.78 g/L,与理论预测的最大值45.91 g/L非常接近,比未优化时（23.26 g/L）的γ-PGA产量提高了1.93倍。     

发酵乳杆菌C6全细胞催化剂的制备及产D-塔格糖催化条件优化

以L-阿拉伯糖异构酶产生菌发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)C6为全细胞催化剂,对其发酵制备工艺以及生物转化D-塔格糖的催化反应条件和细胞透性化学处理方式进行优化。结果表明,菌株C6以最优培养基配方(葡萄糖10 g/L,酵母浸粉20 g/L,蛋白胨20 g/L,无水乙酸钠10 g/L,MgSO₄·7H₂O 0.4 g/L,MnSO₄·2H₂O 0.05 g/L,K₂HPO₄0.4 g/L,L-阿拉伯糖3 g/L,ZnSO₄·7H₂O 0.04 g/L,生物素100μg/L,焦磷酸硫胺素400μg/L)在最优发酵条件(发酵温度37℃、初始pH值7.5、装液量70 mL/150 mL、接种量1%)下培养24 h,生物量(OD_{600 nm}值=1.25)和L-阿拉伯糖异构酶酶活(107.81 U/mL)较优化前分别提高了92.31%和116.44%;全细胞催化剂在优化的催化...     

粗壮脉纹孢菌高密度培养基的优化及补料策略

本研究以粗壮脉纹孢菌(Neurospora crassa)为实验菌株,采用单因素实验结合响应面法对粗壮脉纹孢菌的高密度培养基配方进行优化。以生物量为指标,得到最优培养基组成:蔗糖42 g/L、蛋白胨36 g/L、磷酸二氢钾2.6 g/L、硫酸锌0.038 g/L、硫酸镁0.1 g/L、硫酸锰0.03 g/L、氯化钾0.1 g/L,经验证实验发现,在最优培养基组成下菌体生物量最大可达11.295 g/L。并采用补料分批培养的方式扩大菌体生物量,进一步提高高密度培养的效果。结果表明,在最优培养基的基础上,分别于培养24、60、96 h进行补料,共补料3次,每次补加200 g/L的蔗糖溶液10 mL,可获得粗壮脉纹孢菌的最大生物量14.732 g/L,该结果为实现粗壮脉纹孢菌这一优良菌种的工业化应用提供了理论支持。     

响应面法优化樟芝胞外多糖的发酵条件

为提高樟芝液态发酵胞外多糖产量,本实验对发酵条件进行优化,首先对11种氮源和5种碳源进行初选,然后在单因素实验的基础上,设计了Plackett-Burman实验,筛选出显著影响胞外多糖产量的因素,最后采用四因素三水平的响应面法优化胞外多糖的产量。优化得到最佳发酵条件为:葡萄糖60 g/L、酵母浸粉16 g/L、维生素B₁ 1 g/L、KH₂PO₄ 0.75 g/L、MgSO₄·7H₂O 0.77 g/L、初始pH=5.0、装液量120 mL/500 mL、接种量18%、27 ℃、10 d、100 r/min。该条件下胞外多糖产量为1.23 g/L,较优化前提升了71%。优化后多糖产量有大幅提高,可为后续工业化应用提供参考。     

Characteristics of L-lactic Acid Production byRhizopus oryzae mutant RL6041

A high-yield mutant strain Rhizopus oryzae RL6041 induced by ions implantation was used in the present study. L (+)-lactic acid was generated by RL6041 grown on liquefied corn starch as a substrate. With optimal conditions (Liquefied corn starch 150g/L, (NH₄)₂SO₄ 2.0g/L, MgSO₄·7H₂O 1.0g/L, ZnSO₄·7H₂O 2g/L, KH₂PO₄ 0.2g/L, CaCO₃ 8%, medium size 20/250Ml, seed age 6h, fermentation temperature 38° C), the yield of L (+)-lactic acid in shake-flask reached 133∼136g/L after 36h, indicating that the conversion rate was as high as 88%∼91%, and the productivity was 3.75g/L·h. There was almost a 70% increase in lactic acid production compared with the original strain RE3303.