枯草芽孢杆菌DC⁃1产维生素K2的发酵条件优化

为提高微生物发酵法生产维生素K2 的产量和多样性,对枯草芽孢杆菌DC?1 的发酵条件进行优化。采用单因素试验对其发酵条件包括碳源、氮源和无机盐进行初步优化,通过Plackett?Burman（PB）试验筛选出对DC?1产维生素K2具有显著性影响的因素,应用响应面Box?Behnken 设计优化获得DC?1 的最优发酵条件。结果表明,DC?1产维生素K2的最优发酵条件为甘油添加量36.5 g/L、糖蜜添加量31.8 g/L、黄豆粉添加量32.5 g/L、KH2PO4浓度0.3 g/100 mL、K2HPO4·3H2O 浓度0.8 g/100 mL、MgSO4·7H2O 浓度0.7 g/100 mL、NaCl 浓度0.5 g/100 mL。在该条件下,MK?7 产量达到94.66 mg/L,比初始发酵条件提高了48.04%;同时菌株DC?1产维生素K2 的多样性增加,经液相色谱?质谱联用（liquid chromatograph mass spectrometer,LC?MS）鉴定能同时产5 种MK 同系物,分别为MK?2、MK?3、MK?4 和MK?7,其中一个类似物未能在高分辨率质谱中找到,根据保留时间推测其为MK?5 或MK?6,可为维生素K2 的工业化生产和探索维生素K2 同系物的生物活性奠定基础。     

玉米秸秆糖醇发酵产丁二酸及表征

以玉米秸秆糖醇液为原料,考察产琥珀酸放线杆菌（Actinobacillus succinogenes）X-1对不同单一碳源的同化能力,并验证产琥珀酸放线杆菌可同化利用玉米秸秆糖醇液。利用Box-Behnken中心组合设计试验,通过响应面分析法优化发酵工艺参数为：玉米秸秆糖醇液初始还原糖质量浓度42.81 g/L、酵母膏质量浓度12.53 g/L、缓冲剂MgCO3质量浓度15.90 g/L,经5 L发酵规模实验,发酵周期48 h,丁二酸产率为85.1%,还原糖利用率为85.4%。经红外光谱和核磁共振表征其发酵产物为生物基丁二酸。     

不同发酵条件对酿酒酵母甘油产量的影响

为提高酿酒酵母的甘油产量,分别考察不同初始葡萄糖和果糖质量浓度、pH值、发酵温度及SO2添加量对酿酒酵母D254甘油产量的影响。对酿酒酵母D254不同发酵初始条件进行单因素试验,其他因素固定条件下,葡萄糖质量浓度180g/L时酵母菌体生长平稳、生长量最高;果糖质量浓度108g/L时酵母甘油产量最高;pH值为3.5更适宜酵母菌体生长和合成甘油;在发酵温度和SO2添加量的单因素试验中也分别得出适宜发酵温度为28℃和适宜SO2添加量为 20mg/L。通过单因素试验,筛选出最利于酿酒酵母D254生长和产甘油的各因素的最佳质量浓度,进行Plackett-Burman发酵条件组合试验,得到发酵条件最佳组合为：初始葡萄糖质量浓度216g/L、果糖质量浓度144g/L、发酵温度32℃、pH 3.0、SO2添加量40mg/L,此条件下,酿酒酵母D254获得最高甘油产量达655.64μmol/L。     

以甘油为碳源生产低分子质量β-1,3-葡聚糖的发酵工艺

首次利用Agrobacterium sp.ATCC 31749进行适应性驯化得到1株可单菌发酵生产低分子质量β-1,3-葡聚糖的菌株Agrobacterium sp.WS-8E3T,优化前其利用甘油生产低分子质量β-1,3-葡聚糖的产量为1.648 g/L。针对驯化菌株进行了摇瓶发酵条件的优化,结果表明,甘油初始质量浓度为20 g/L,并在甘油残余量为10 g/L左右时补加20 g/L甘油,最佳复合氮源配比为4 g/L酵母粉以及3 g/L硫酸铵,最佳装液量为75 mL/500 mL,最佳产糖pH为6.30。7 L发酵罐放大验证实验中,菌体生长期最佳pH为7.0,甘油为20 g/L;产糖期pH为6.3,甘油为30 g/L,在此条件下低分子质量β-1,3-葡聚糖产量达到8.03 g/L,相比未优化前提高了386.7%。产品红外光谱分析结果与热凝胶一致,单糖组成为单一葡萄糖,聚合度分布在18～22。研究首次采用单菌发酵策略,显著提高了低分子质量β-1,3-葡聚糖的产量,为进一步低成本、大规模地发酵生产低分子质量β-1,3-葡聚糖提供了理论依据。     

乳酸菌L-SZ303发酵产γ-氨基丁酸条件的优化

通过对乳酸菌L-SZ303发酵产γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)的条件设计了一系列优化试验,以获得最佳的发酵条件。正交试验确定其最适培养基成分为:葡萄糖5 g/L,胰蛋白胨25 g/L,丁二酸钠3 g/L,酵母粉6 g/L,米糠5 g/L,L-谷氨酸钠4 g/L。响应面法确定最佳培养条件为:初始pH6.8,发酵温度36℃,发酵时间3 d。优化之后GABA的产量可达13.375 g/L。     

利用甘蔗糖蜜厌氧发酵产丁二酸的研究

对甘蔗糖蜜作为廉价碳源厌氧发酵制备丁二酸进行初步研究.实验证明,Actinobacillus succinogenes NJ113能够利用葡萄糖、果糖、蔗糖等碳源,制备丁二酸为菌体利用廉价甘蔗糖蜜作碳源进行丁二酸发酵提供可行性依据.通过比较不同的糖蜜预处理方法,得出经硫酸处理的糖蜜发酵效果最好,丁二酸浓度37.73g/L,比未经处理的糖蜜所产丁二酸浓度高12.6%.考察不同的糖蜜添加量对发酵结果的影响表明,初始总糖浓度为65g/L时,丁二酸的产量最高为49.63g/L;在3L罐中进行放大实验,丁二酸产量46.91g/L,质量收率为72.2%,分别比混合糖(含蔗糖、果糖、葡萄糖)的发酵结果高9.8%、10%.     

斯达油脂酵母ZW-25利用粗甘油发酵产油脂的研究

为探索粗甘油综合利用的途径,采用平板培养和摇瓶发酵的方法从4株油脂酵母菌株中筛选出利用粗甘油发酵产油脂的高产菌株,并考察培养基中碳源氮源对菌株发酵产油脂的影响,在此基础上,对菌株的发酵过程进行研究,并对油脂中脂肪酸的组成进行分析。结果表明:斯达油脂酵母ZW-25利用粗甘油发酵产油脂效果较好;培养基中适宜的碳源氮源组成为:粗甘油浓度40 g/L,酵母粉0.5 g/L,(NH_4)_2SO_42.0 g/L,在此条件下,菌株的生物量、油脂产量、油脂含量和油脂系数分别可达13.79 g/L、6.97 g/L、50.52%、18.12;菌株适宜的发酵时间为144 h,油脂中脂肪酸主要是C_(16)和C_(18)系脂肪酸。上述结果显示,斯达油脂酵母ZW-25具有良好的应用潜力,研究结果为粗甘油的综合利用提供了新的途径。     

响应面法优化P.acidipropionici产酸发酵培养基

利用响应面分析法优化产酸丙酸杆菌发酵产酸培养基.在单因素试验的基础上,采用Box-Behnken试验设计,选定甘油、混合氮源(酵母提取物:胰酶大豆肉汤=2∶1)和磷酸氢二钾3个关键因子为响应因子,以丙酸产量为响应值建立多元二次回归方程,在分析各个因素的显著性和交互作用后,确定了产酸丙酸杆菌发酵产酸的最优培养基为:甘油44.4g/L、混合氮源(酵母提取物:胰酶大豆肉汤=2∶1)27.0g/L、K2HPO4 2.0g/L,丙酸产量最大预测值为20.75g/L.经过优化,丙酸产量提高了151％,实验值与预测值基本相符.     

Actinobacillus succinogenes NJ113利用豆饼粉为氮源发酵制备丁二酸

考察了不同廉价氮源对A.succinogenes NJ113发酵产酸的影响,结果显示豆饼粉效果较佳。考察A.succi-nogenes NJ113以豆饼粉为氮源发酵制备丁二酸对菌体生长和产酸的影响。结果表明,A.succinogenes NJ113能够利用豆饼粉作氮源发酵制备丁二酸。单独以豆饼粉为氮源时菌体最多能消耗50 g/L初糖。在3 L发酵罐上进行分别以15.53 g/L豆饼粉和10 g/L酵母粉为氮源对A.succinogenes NJ113进行发酵,其中以豆饼粉为氮源时丁二酸产量为35.20 g/L,收率为70.40%,与酵母粉发酵效果相当,副产物甲酸、乙酸浓度分别由9.49 g/L和6.27 g/L降至4.44 g/L和1.14 g/L,乳酸浓度由0.44 g/L增加至2.91 g/L,发酵时间由20 h延长至48 h。以葡萄糖为碳源时,豆饼粉最多能替代6 g/L酵母粉进行发酵,并且最多能消耗100 g/L初糖,丁二酸产量达71.30 g/L。     

响应面法优化皮状丝孢酵母产油脂发酵培养基

以皮状丝孢酵母（Trichosporon cutaneum）为出发菌株,对其产油脂的发酵培养基进行研究。以油脂产量为评价指标,通过单因素试验研究发酵培养基中的碳源、氮源、外源因子对油脂产量的影响,然后利用响应面试验对培养基进行优化。结果表明,最佳培养基配方为葡萄糖97.6 g/L、玉米浆干粉4.4 g/L、乙酸钠0.09 g/L。在该优化条件下,皮状丝孢酵母的油脂产量达到了14.4 g/L。     

L-乳酸发酵培养基中氮源的优化

为减少L-乳酸发酵培养基中的酵母粉用量以降低生产成本,对培养基中的氮源进行了优化。通过单因素试验选择出玉米浆干粉作为与酵母粉进行优化的氮源。从响应面法的分析结果中得出,玉米浆在模型方程的一次和二次项上均比酵母粉显著而两者交互作用不显著,这表明玉米浆部分代替酵母粉是可行的;同时,响应面优化试验确定了两种氮源的最佳配比。当培养基中玉米浆的含量为32.23g/L,酵母粉的含量为3.17g/L时,乳酸的实际最大产量为103.71g/L,乳酸产量有5.3%的少许下降,而酵母粉的用量减少了84%。     

代谢工程大肠杆菌高效利用甘油合成丁二酸

为了构建高产丁二酸的重组大肠杆菌,以删除了乙酸激酶和磷酸乙酰转移酶基因(ackA-pta)、乳酸脱氢酶基因(ldhA)和丙酮酸甲酸裂解酶基因(pflB)的大肠杆菌CICIM B0013-025为出发菌株,将其磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(ppc)基因的启动子替换为温度诱导的λ噬菌体启动子P_L-P_R,获得温度调控型的丁二酸合成菌株B0013-026。继而通过发酵条件优化,建立了两阶段发酵法:菌株的生长温度和诱导温度分别为37和42 ℃,以甘油为碳源并添加入5 g/L蛋白胨,发酵产酸阶段在微供氧(100 r/min)条件下进行。在5 L发酵罐中采用最优条件进行发酵,丁二酸的产量、生产强度和甘油转化率分别为62.5 g/L、1.04 g/(L·h)和64.2%,而且发酵液中仅有少量的α-酮戊二酸(3.0 g/L)和乙酸(1.8 g/L)等副产物积累,实现了以甘油为唯一碳源高效合成丁二酸,为其工业化生产提供了重要参考。     

碳氮源对Bacillus sp.B_(53)发酵产聚谷氨酸的影响

考察了 8种不同碳源和 7种不同氮源对Bacillussp B53 发酵产聚谷氨酸的影响。结果表明 ,柠檬酸、甘油和硫酸铵是合成聚γ 谷氨酸比较适宜的碳源和氮源 ,前体物质L 谷氨酸的存在是聚谷氨酸高产所必需的。经过正交试验和回归分析 ,确定最佳碳氮源配比为 :L Glu 2 0 g/L ,CTA 9 86 4g/L ,Glycerol 80 36 g/L ,(NH4) 2 SO47g/L ,其他培养基成分有MgSO4·7H2 O 0 5 g/L ,FeCl3 ·6H2 O 0 0 2 g/L ,K2 HPO41g/L ,CaCl2 ·2H2 O0 2 g/L ,MnSO4·H2 O 0 0 5 g/L。在既定发酵条件下 ,Bacillussp B53 在优化培养基上产生γ PGA 19 12 g/L比基础发酵培养上的 8 87g/L提高了 115 5 6 %。     

Actinobacillus succinogenes NJ113厌氧发酵产丁二酸培养条件的优化

采用Plackett-Burman设计法(Plackett-Burman,PB),对影响Actinobacillus succinogenes NJ113厌氧发酵生产丁二酸的11个因子进行了筛选。结果表明,影响该菌厌氧发酵产丁二酸的主要因子为葡萄糖、酵母膏、玉米浆。在此基础上,采用响应曲面法(Response Surface Methodology,RSM)对这3个因子的影响进行了研究,得出丁二酸产量的数学模型,通过对二次多项回归方程求解,得到3因子的最优用量:葡萄糖107g/L,酵母膏16 g/L,玉米浆12 g/L,在优化条件下培养48 h,丁二酸的产量由原始培养条件下的62g/L增到84 g/L,收率从62%提高到78.5%,生产强度达1.75 g/(L·h)。     

Optimization of Lactic Acid Production by Lactobacillus delbrueckii through Response Surface Methodology

ABSTRACT: This article describes the optimization through response surface methodology of a low-cost medium based on Corn Steep Liquor (CSL) for lactic acid production by Lactobacillu delbrueckii NRRL B445. The effect of the fermentation time was also considered. A maximum lactic acid concentration (93.4 g/L) was predicted using 15 g of CSL/L and 6 g of yeast extract/L at a fermentation time of 80.1 h. However, the maximum productivity (3.50 g/L/h) was predicted by using 15 g of CSL/L, 6 g of yeast extract/L, and 8.9 g of peptone/L after 24 h. From an economical perspective, better results were obtained using 15 g of CSL/L, 6 g of yeast extract/L, and 8.9 g of peptone/L after 24 h. From an economical perspective, better results were obtained using 15 g of CSL/L alone and 24 h, achieving a maximum economical productivity of 229.7 g of lactic acid per hour and considerable savings in nutrients.     

Production of malic and succinic acids by sugar-tolerant yeast <Emphasis Type="Italic">Zygosaccharomyces rouxii</Emphasis>

Zygosaccharomyces rouxii V19 was grown in YPG medium (yeast extract, 0.5%, peptone, 1.0%, glucose, 10%). Fermented broth was purified through a series of ion-exchange columns and ODS column and the purified sample was TMS-esterified. Malic and succinic acids were identified with GC-MS analysis. The yeast was cultivated under various cultural conditions and quantitative determination of the organic acids was carried out with HPLC on Shodex column. Glucose concentration of 30%, initial pH 5.0, and 25 °C incubation temperature were the optimum conditions. Inclusion of glutamic, malic, and succinic acid precursors in the medium increased the production of malic acid. On the other hand, only addition of malic acid enhanced the production of succinic acid. Maximum amount of malic acid produced was 74.9 g/L (32.8% yield, based on glucose consumption) in the medium with 0.5% glutamic acid supplement, and that of succinic acid was 7.7 g/L (8.1% yield) when 0.3% malic acid was added in the medium.     

芭蕉芋糖浆发酵生产丁二酸培养基的优化

以芭蕉芋糖浆为主要原料,利用琥珀酸放线杆菌(Actinobacillus succinogenes)CGMCC1593发酵生产丁二酸。单因素试验表明,培养基中总糖、玉米浆和磷酸盐对发酵有显著影响,利用响应面分析法(RSM)对培养基成分进行优化,并建立了各因素与丁二酸产量之间的数学模型。当各参数取值分别为总糖89.66 g/L,磷酸盐4.46g/L,玉米浆38.55 g/L,丁二酸最大估计值为62.92 g/L。优化后丁二酸产量比优化前提高了22.7%,与响应面预测极值基本相符。     

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。