响应面法优化海洋细菌Bacillus sp.YP07淀粉酶发酵条件研究

从海南洋浦近海分离到1株产淀粉酶的海洋细菌Bacillus sp.G23,利用Plackett-Burman设计对发酵条件进行了筛选,结果表明,蛋白胨、酵母粉和NaCl浓度对酶产量具有显著的影响;利用响应面法对3个因子进行了优化,获得了最佳发酵条件:可溶性淀粉5.00g/L,蛋白胨3.88g/L,酵母粉3.97g/L,NaCl 37.69g/L,pH7.0,180r/min、35℃培养48h,酶产量为665.4U/mL,较初始酶产量提高了4.3倍.     

红曲固态发酵产Monacolin K工艺条件的优化

采用响应面优化法对红曲产Monacolin K的固态发酵条件进行了优化,结果表明:最佳发酵条件为氮源(玉米粉)1%、碳源(淀粉)4%、初始pH 5.0、培养温度28℃、装米量31.77g/250mL三角瓶、初始含水量40.72%、接种量11.14%(V/V),该设计中模型预测的Monacolin K最大值为0.256%,进行重复验证实验,得到Monacolin K实测值为0.258%,与模型预测值接近。此结果可为大规模生产功能性红曲提供一定的理论基础。     

产Monacolin K红曲霉筛选及响应面法优化发酵条件

采用紫外分光光度法初筛、高效液相色谱(HPLC)法复筛,从湘西原香醋醋醅中筛选产Monacolin K红曲霉,应用Box-behnken中心组合试验设计建立数学模型,进行响应面分析优化发酵条件。结果表明,初筛获得7株具有产Monacolin K能力的红曲霉,复筛选择产Monacolin K能力达157mg/L的M3菌株为优势菌株。响应面分析结果显示,最优发酵条件为:初始pH5.3、发酵温度25℃、摇瓶转速112r/min、发酵时间10.5d,在此条件下发酵液的Monacolin K质量浓度达354.68mg/L。     

高产Monacolin K红曲霉菌种的筛选及液态发酵条件优化

为了提高红曲霉（Monascus ）液态发酵生产Monacolin K的能力,一种新型的常压室温等离子体（ARTP）诱变技术被应用于产Monacolin K红曲霉菌株的诱变选育工作;同时,通过构巢曲霉（Aspergillus nidulans ）平板对峙培养的筛选方法,选育获得较初始红曲霉菌Monacolin K产量提高60%以上的突变菌株MP60-6。确定发酵培养基组成为甘油5%,米粉50 g/L,蛋白胨15 g/L,NaNO3 2 g/L,MgSO4 1 g/L,ZnSO4 2 g/L,KH2PO4 1.5 g/L,并进一步确定在发酵第3、第4天添加0.1%的乙酸和0.2%的柠檬酸,发酵第8天补加10%的甘油。在上述条件下发酵17 d后Monacolin K产量可以达到1 302 mg/L,为出发菌株产量的2.66倍。     

响应面试验优化青稞麸皮薏仁红曲霉发酵工艺

为优化青稞麸皮薏仁红曲霉发酵工艺,提高发酵产物中降脂活性物质的含量,以青稞麸皮和薏仁(质量比1∶1)为发酵底物,以紫色红曲霉菌(CICC.5046)为发酵菌种,以Monacolin K产量为评价指标,采用固态发酵工艺技术,在单因素试验的基础上,利用响应面优化设计,探究红曲霉固态发酵的最佳工艺条件,研究主要生理活性物质在发酵过程中的变化。结果表明,通过单因素试验筛选出发酵温度、接种量和装料量为影响Monacolin K产量的主要因素,响应面优化得出最佳工艺条件为发酵温度29℃、接种量8%、装料量40 g(250 m L烧杯为发酵容器)、初始含水量60%、发酵时间12 d,此时Monacolin K产量为110.556 mg/kg。在发酵过程中,可溶性多糖、总黄酮和β-葡聚糖含量减少,Monacolin K、色素和可溶性多酚含量增加,总体上降脂活性物质增加更多。     

降脂红曲高产Monacolin K生产工艺优化

为了提高降脂红曲中功能性成分Monacolin K的产量,降低生产成本,作者从多株红曲菌中筛选出高产Monacolin K的菌株为红色红曲菌9901。以不同品种的大米作为红曲菌固态发酵基质,确定广西早籼米为红色红曲菌9901产Monacolin K的最适基质,并对其高产的原因进行了初步分析,随后对发酵时间、抖料次数、变温时间、加水量及接种体积分数进行单因素实验。在此基础上用Design-Expert对红色红曲菌9901固态发酵产Monacolin K进行响应面分析,确定最适合红色红曲菌9901固态发酵产Monacolin K条件为:以初始含水量为10%左右的广西早籼米作为固态发酵基质,加水量为45 mL,接种体积分数为10%,先于30℃培养50 h,然后变温到25℃培养至20 d,在此条件下Monacolin K产量达到10453.07 mg/kg,比优化前提高了48.97%。     

高产脂肪酶菌株的分离筛选与培养基优化

实验进行了高产脂肪酶菌株的分离筛选与发酵条件优化的研究。通过对35份富含油脂等样品的富集培养、分离筛选,获得320株产脂肪酶的细菌、酵母菌和霉菌,其中细菌X-13产酶活力最高,约为3.5U/mL;X-13发酵产脂肪酶的最佳碳源和氮源分别为可溶性淀粉、牛肉膏,Mg2+、Ca2+、Co2+对X-13菌株产酶有促进作用,Fe2+、Mn2+、Cu2+抑制菌株产酶;正交试验设计优化的培养基成分为：可溶性淀粉6g/L、牛肉膏4g/L、酵母粉0.5g/L、MgSO4 0.2g/L、聚乙二醇（PEG400）0.6mL/L、K2HPO4 1g/L、橄榄油乳化液20mL/L、pH值为7.0。在此优化培养条件下,细菌X-13培养72h的产脂肪酶活力达到9.28U/mL,较优化前提高2.65倍。     

红曲菌发酵豆浆生产Monacolin K的研究

以豆浆为原料,以红曲菌Monascus pilosus MS-1为菌种生产Monacolin K,在单因素试验的基础上,采用正交试验优化红曲菌生产Monacolin K液态发酵条件。结果表明,红曲菌发酵豆浆生产Monacolin K的优化条件为甘油浓度30g/L,初始pH 6.0,接种量7%,在此条件下,发酵10 d后Monacolin K产量达到415.15mg/L。方差分析表明,甘油对Monacolin K产量有极显著的影响,初始p H有显著影响,接种量无显著影响。     

罗汉果内生菌及其周边土壤中产α-淀粉酶菌株的筛选

对罗汉果内生菌及其种植区土壤中的微生物进行分离,筛选淀粉酶产生菌,并研究其发酵条件,结果得到15株内生菌和8株微生物,从中筛选到2株产淀粉酶高的菌株2-1(土壤)和R-4(根部内生菌)。经初步鉴定,菌株2-1为球菌,菌株R-4为芽孢杆菌,均为革兰氏阳性菌。研究显示,菌株2-1产酶条件为1.0%氯化铵、0.5%酵母粉、1.0%可溶性淀粉、0.4%氯化钠,发酵温度为40℃,发酵3 d,其产酶量为127.65 U/m L;R-4菌株产酶条件为0.5%酵母粉、1.0%氯化铵、0.05%氯化钠、2.0%可溶性淀粉,发酵温度为40℃,发酵3 d,其产酶量为197.21 U/m L。     

响应面法优化链霉菌A0901产几丁质酶抑制剂的发酵条件

用响应面法优化链霉菌A0901产几丁质酶抑制剂的发酵条件,以提高几丁质酶抑制剂的产率。利用单因素试验筛选出最佳碳源为可溶性淀粉、氮源为KNO3。采用两水平Plackett-Burman法筛选出对产几丁质酶抑制剂有重要影响的3 个因素：可溶性淀粉、ZnCl2和培养温度,通过最陡爬坡试验逼近最佳响应面区域,最后通过中心组合试验设计,利用SAS软件进行回归分析,得到最佳发酵培养条件：可溶性淀粉3.76 g/100 mL、NaCl 0.05 g/100 mL、KNO30.1 g/100 mL、K2HPO4·3H2O 0.05 g/100 mL、MgSO4·7H2O 0.04 g/100 mL、ZnCl2 0.024 g/100 mL、FeSO4·7H2O 0.001 g/100 mL、初始pH 6、温度28.54 ℃、转速250 r/min。在最优培养条件下,发酵液对几丁质酶的抑制率达到67.58%,较原发酵培养基的几丁质酶抑制率提高36.8%。     

柠檬酸对紫色红曲菌液态发酵产Monacolin K能力的影响

为了提高红曲菌液态发酵产Monacolin K的能力,本文以实验室保藏的Monacolin K产量稳定的紫色红曲菌(Monascus purpureus)M1为试验菌株,拟在培养红曲菌的过程中添加不同浓度的柠檬酸,以分析其对红曲菌次级代谢产物合成的影响。通过扫描电镜对实验组与对照组的红曲菌菌丝体的超微结构进行观察、荧光定量PCR检测红曲菌Monacolin K合成关键基因的表达量的方法,进而探究提高Monacolin K产量的机理。结果表明:当添加的柠檬酸浓度在0.1%左右时,对Monacolin K产量促进效果最为明显,与原始培养基相比提高了2.71倍。扫描电镜的观察结果显示,实验组表面出现更多的褶皱,因此推测柠檬酸可能是通过提高红曲菌细胞膜通透性,将细胞合成的Monacolin K及时分泌到细胞外,细胞质中的Monacolin K浓度降低,进而分泌出细胞外的Monacolin K积累量增加。荧光定量PCR检测发现,添加柠檬酸的培养基中,红曲菌MonacolinK合成关键基因(mokA~mokI和LaeA)的表达量呈现一定的上升趋势,进而提高Monacolin K的产量。综上,Monacolin K在添加柠檬酸浓度为0.1%左右的培养基中产量最高,推测机理是柠檬酸改变了红曲菌细胞膜的通透性并提高了相关基因的表达量。     

吐温80、甲苯、乙醚对红曲菌GM011液态发酵的影响

以吐温、甲苯、乙醚三种作为改变红曲霉菌GM011细胞膜通透性的有机溶剂,探讨其对红曲霉菌GM011液态发酵的影响,结果表明：甲苯对该菌的生长、Monacolin K和色素的产生均具有抑制作用,对菌体生长的形态的影响也最大,且这种抑制和添加量成正比例关系;吐温则可以促进色素产生和菌体的生长,但是对Monacolin K的产生却有抑制作用;而乙醚在所试验的添加浓度范围内,对菌体生长、红色色素色价、以及菌体形态几乎不产生影响,但是对Monacolin K的产生却有很大的促进作用。当每隔24h添加1mL乙醚,发酵周期为14d时,发酵液中Monacolin K的浓度为425mg/L,是对照的2.53倍。     

产洛伐他汀红曲菌的筛选及中药对其固态发酵的影响

经洛伐他汀（Monacolin K）抗性平板筛选和固态发酵实验验证,从红曲分离源中得到一株产洛伐他汀能力最强的菌株,并命名为M2-1,发酵12 d后其洛伐他汀产量可达1.472 mg/g（以干基计）。结合形态学特征和核糖体DNA内转录间隔区序列分析,将其鉴定为红色红曲菌（Monascus ruber）。考察15 种药食同源中药及其添加形式（药粉、药汁）对菌株M2-1固态发酵产洛伐他汀、色价等指标的影响,结果显示：陈皮粉、山楂粉、山楂汁、桑叶粉、丁香汁、黑胡椒汁、白芷粉制备药红曲效果最佳（P＜0.05）,其中陈皮粉红曲和山楂汁红曲的洛伐他汀和色价最高,分别为2.118 mg/g和320.12 U/g,分别较普通红曲提高43.89%和71.79%。本研究发现多种中药能够促进红曲菌产洛伐他汀和红曲色素,为进一步提升传统红曲的药食两用功能提供了新的思路。     

精氨酸等物质对紫色红曲菌产Monacolin K及红曲色素的影响

基于前期的非靶向代谢组学研究结果,在红曲菌发酵液原有营养成分的基础上添加精氨酸、L-苹果酸、D-葡萄糖、烟酰胺、α-酮戊二酸、苯丙氨酸、赖氨酸、焦磷酸硫胺素、黄素单核苷酸、L-乳酸等差异代谢物,对发酵第8天和第15天的红曲色素以及Monacolin K的产量进行了分析。结果表明:精氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸以及黄素单核苷酸的添加对Monacolin K产量的提高效果较好,推测氨基酸类物质的添加对Monacolin K产量有促进效果;其中精氨酸添加后效果最为显著,Monacolin K产量约为对照组的2.2~3.7倍。不同含量的烟酰胺对Monacolin K有不同的影响,低含量具有促进作用;而高含量则表现为抑制作用。赖氨酸、苯丙氨酸以及黄素单核苷酸对红曲色素提升效果较好,其中黄素单核苷酸可使红曲色素产量约提高至对照组的1.5~3.0倍。     

降胆固醇红曲霉菌种的筛选

∶固体培养基培养红曲霉,并对４０株红曲霉Ｍｏｎａｃｏｌｉｎ．Ｋ 的产生性能进行了研究．采用薄层层析法进行初筛,获得了８ 株可能具有Ｍｏｎｃｏｌｉｎ Ｋ产生能力的菌株．再用高压液相色谱法对初筛阳性菌进行检测,证实其中３株具有较强的Ｍｏｎａｃｏｌｉｎ Ｋ 生产能力．     

TLC薄层色谱法同步检测功能红曲中酸型和内酯型莫那呵啉K(MonacolinK)

功能红曲产品中的Monacolin—K包括酸型和内酯型两种成分。采用TLC法，以60％乙腈溶液作为提取剂，V（氯仿）：V（甲醇）：V（氨水）=25：3：1作为展开剂，以10％硫酸-乙醇溶液显色，紫外检测波长为365nm，可同步检测酸型和内酯型莫奈呵啉K。该法适用于任何含莫奈呵啉K的样品的检测，特别适用于大批量经常性的定性或半定量检测莫奈呵啉K。     

基于红曲高产莫纳可林K的固态发酵工艺条件优化

利用响应面法优化红曲固态发酵产莫纳可林K的工艺条件。在采用变温发酵,发酵时间固定的条件下,单因素试验研究接种量、装料量、玉米粉添加量和蛋白胨添加量等4个因素对红曲固态发酵莫纳可林K产量的影响。在此基础上,应用Design-Expert软件建立数学模型,进行四因素三水平的响应面分析。结果表明,红曲固态发酵高产莫纳可林K工艺条件为接种量17.50%,装料量32.95 g/250 mL、玉米粉添加量3.80%和蛋白胨添加量2.37%。此条件下进行验证试验,莫纳可林K产量为11.25 mg/g,与回归方程预测值无显著差异,说明该法优化红曲固态发酵过程中莫纳可林K的产量可行。     

超声波照射对红曲Monacolin K产量的影响

研究了超声照射对红曲MonacolinK产量的影响 ,用频率为 2 0kHz ,功率为 2 0 0W的超声波照射红曲培养液。结果表明 ,每间隔 8h照射 2min效果最明显