枯草芽孢杆菌产碱性果胶酶发酵条件的优化

通过单因素实验对枯草芽孢杆菌菌株发酵产碱性果胶酶的培养基组分及培养条件进行优化。利用单因素实验确定了产酶的最优培养基:30 g/L豆饼粉、35 g/L马铃薯淀粉、20 g/L果胶、2.775 g/L氯化钙、4.025 g/L硫酸锌、113.6 g/L Na 2HPO 4。同时对温度、接种量、发酵pH进行优化,得到最优发酵条件:温度35℃、接种量3%、发酵过程控制pH=7.4,在此基础上进行补料流加实验,补料配方为350 g/L葡萄糖、10 g/L果胶,补料控制总糖浓度为20 ug/mL,并调整转速和风量控制溶氧30%~40%,最终酶活达到6120 U/mL,较初始酶活1061 U/mL提高了4.77倍。     

响应面法优化芽孢杆菌CJPE209产角蛋白酶发酵培养基的研究

采用响应面法对芽孢杆菌（Bacillus sp.）CJPE209产角蛋白酶的发酵培养基组分进行优化。在前期单因素优化的基础上利用Plackett-Burman试验设计筛选出影响产酶的2个显著性因素：羽毛粉、蔗糖。在此基础上,采用最陡爬坡试验确定中心复合试验的中心点,然后对其他不显著因素进行最低添加量试验以降低生产成本和简化培养基组分。利用中心复合试验,得到预测最佳培养基组成为羽毛粉5.6 g/L、蔗糖13.6 g/L、尿素5.0 g/L、KH2PO4 0.4 g/L、MgSO4 1.44 g/L、CaCl2 1.1 g/L、NaCl 5.0 g/L,预测角蛋白酶酶活为501.9 U/mL。用预测最佳培养基来进行发酵验证试验,结果实际角蛋白酶酶活为503.5 U/mL,表明模型能较好的预测发酵后酶活。     

产角蛋白酶菌株的筛选及发酵条件优化

采用以羽毛为唯一碳氮源的无机盐培养基,通过考察HC值(水解圈直径与菌落直径的比值)、羽毛的降解程度,筛选得到10株产角蛋白酶的菌株,经测定10株菌株摇瓶发酵液的蛋白酶活力,确定了一株产酶能力较强的菌株CJPE209,并对菌株进行鉴定,菌株CJPE209被鉴定为芽孢杆菌(Bacillus sp.),其发酵液酶活为267 U/mL。通过单因素实验,确定了菌株CJPE209产角蛋白酶的最适发酵条件:发酵周期48 h,培养基装液量25 mL/250 mL,发酵温度37℃,初始pH7,摇床转速220 r/min,发酵液酶活为337.6 U/mL,是优化前的1.26倍。     

发光杆菌产几丁质酶的工艺优化

为提高海洋发光杆菌Photobacterium sp.LG-1产低温几丁质酶的酶活性,利用响应面法对其发酵产酶条件进行了优化。Plackett-Burman实验结果表明,影响菌株产酶的三个主要因素分别为发酵温度、发酵时间和酵母膏含量。菌株产酶的最适条件为:胶体几丁质浓度12.0 g/L、酵母膏浓度4.5 g/L、转速220 r/min、发酵温度20℃、装液量75 mL/250 mL、接种量1%、初始pH7.0、发酵时间120 h,几丁质酶的最大酶活为5.10 U/mL。实际平均酶活经验证与预测酶活相近,几丁质酶活比优化前提高了11.50%。为下一步低温几丁质酶的降解机制研究及在工业中的应用提供参考。     

一株产胶原蛋白酶细菌的鉴定及产酶条件优化

采用形态学特征、生理生化特征结合16S rDNA对一株产胞外胶原蛋白酶的菌株AL-13进行鉴定。获得安全、高效、高产量的生产胶原蛋白酶工艺。以胶原蛋白酶活性为指标,采用单因素实验优化温度、pH、接种量等产酶培养条件后,利用单因素结合响应曲面法优化产酶培养基。结果表明,AL-13鉴定为侧孢短芽孢杆菌(Brevibacillus laterosporus),最适产酶培养条件为:培养时间48 h、培养温度25 ℃、初始pH8.0、接种量6%(v/v),最适产酶培养基为:葡萄糖8.14 g/L、牛肉膏11.63 g/L、氯化钙0.17 g/L、磷酸氢二钾2.08 g/L、氯化钠9.48 g/L,在该产酶条件下胶原蛋白酶活力预测值为154.89 U/mL,验证结果显示酶活为(153.06±3.73) U/mL,此结果与预测值接近,相对误差为0.04%。本实验成功优化了一株产胶原蛋白酶细菌的产酶条件,产酶条件优化后的酶活(153.06 U/mL)较优化前(16.14 U/mL)提高了9.5倍。     

高产α-葡萄糖苷酶黑曲霉的微波选育及发酵条件优化

采用微波诱变技术对黑曲霉J2进行选育,得到1株α-葡萄糖苷酶活力较高的突变菌株ANY-4,酶活力达到305 U/mL,比出发菌株提高了38.6%,且稳定性良好。通过单因素和正交试验得到最适培养条件为:玉米淀粉80 g/L、玉米浆干粉40 g/L、初始pH 4.5、装液量50 mL/500 mL、接种量3%、培养温度36℃、摇床转速240 r/min、培养时间40 h。在最优培养条件下进行发酵,α-葡萄糖苷酶活力达到427 U/mL,比优化前提高了40%。     

海藻糖合成酶基因工程菌玉米浆培养基配方优化

以玉米浆作为重组大肠杆菌培养基的主要碳源和氮源,在单因素优化的基础上,选择玉米浆、MgSO4和微量元素3个因素对玉米浆培养基进行响应面设计,采用BoxBehnken试验设计和响应面分析法,确定基因工程菌最佳的玉米浆培养基配方。结果表明,最佳的玉米浆培养基配方为:玉米浆26g/L,MgSO42.1g/L,微量元素7mL/L。该条件下,重组大肠杆菌产海藻糖合成酶酶活达到120.5U/mL。试验证明了玉米浆作为重组大肠杆菌培养基唯一的碳源和氮源生产海藻糖合成酶的可行性。     

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。     

玉米秸秆水解液发酵产琥珀酸的条件优化研究

以玉米秸秆水解液为原料,对一株产琥珀酸放线杆菌(Actinobacillus succinogenes)ATCC 55618的发酵条件进行优化,研究了培养温度、发酵培养基的初始pH以及培养基成分对该菌株产琥珀酸发酵的影响,并利用响应面法(RSM)对发酵培养基中的水解糖、玉米浆和Na2CO3添加量3个主要因素进行优化,经过优化后的发酵条件为培养温度37℃、培养基初始pH6.8;水解糖质量浓度60g/L、玉米浆质量浓度10g/L、Na2CO3(10mol/L)添加量2mL。在1L的厌氧甁中进行了分批发酵放大实验,琥珀酸产量最高达19.66g/L。     

以水稻秸秆为基质里氏木霉产酶条件优化

以里氏木霉（Trichoderma reesei）为研究对象,对水稻秸秆进行糖化试验。通过单因素试验及响应面法优化里氏木霉产酶培养基及产酶条件。结果表明,里氏木霉产酶最佳培养基为：水稻秸秆15.0 g/L、（NH4）2SO4 2.0 g/L、KH2PO4 3.0 g/L、MgSO4·7H2O 0.5 g/L、吐温-80 0.5 mL/L、微量元素液10.0 mL/L、FeSO4·7H2O 0.005 g/L。此优化条件下,菌株的滤纸酶酶活为0.612 PFU/mL,提高了52.6%。最佳发酵条件为：发酵温度29 ℃,初始pH 6、接种量5.0%、转速150 r/min、发酵时间8 d。在此优化条件下,滤纸酶酶活为1.12 PFU/mL,提高了83.2%。     

环脂肽生产菌株Bacillus subtilisOw-097生物合成条件优化研究

为进一步提高环脂肽的产量,应用单因素试验与正交设计对Bacillu ssubtilis0w-097产环脂肽深层液体发酵培养基组成及发酵条件进行了优化。优化的发酵培养基组成为：玉米粉4．0％、豆粕粉3．0％、CaCl21．2g／L、KH2PO42．0g／L、Na2HPO48．0g／L和起始pH值为8．5。最佳培养备件：装瓶量为125mL,菌龄为24h,接种量为4％,培养温度为37℃,摇床转速为200rpm。在此优化条件下环脂肽的产量为1．026g／L。     

巴氏醋杆菌培养条件优化研究

以细菌纤维素产量为指标,通过正交试验优化发酵培养基的组成,并研究了其产细菌纤维素的适宜发酵方式.试验结果表明,巴氏醋杆菌的优化培养基组成为:葡萄糖15g/L、蛋白胨10 g/L、酵母膏5g/L、玉米浆40mL/L、磷酸三钠3g/L、柠檬酸钠1g/L、硫酸镁2g/L、氯化钙0.2g/L、硫酸亚铁0.03g/L、乙醇10mL/L.适宜的发酵方式为:先以100r/min振荡培养10h,后静止培养10d.经验证试验,细菌纤维素产量可达3.69 g/L.     

正交实验设计优化茁霉多糖发酵工艺

采用正交实验设计方法对出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)生产茁霉多糖的发酵工艺进行了优化。首先,采用单因素实验确定生产影响茁霉多糖产量的培养基组成成分和发酵条件,然后进行培养基正交实验,得到最优的培养基组合,并用此培养基进行发酵条件的正交实验,获得生产茁霉多糖最优的发酵条件。最优的培养基组成为:蔗糖100g/L、玉米浆3g/L、K2HPO42g/L和NH4NO30.4g/L,最优的发酵工艺为:初始pH6.0、装液量10%、接种量3%、种龄72h、发酵时间6d、摇床转速180r/min、发酵温度29℃。优化发酵工艺条件下茁霉多糖的产量为34.98g/L。     

三孢布拉霉生产番茄红素发酵条件的研究

为了实现番茄红素的微生物法生产，研究了三孢布拉霉生产番茄红素的发酵条件。结果表明，种子培养基和发酵培养基的最佳碳源和氮源均为玉米糖化液和玉米浆。最佳发酵培养基为玉米粉糖化液40s／L，玉米浆40s／L，磷酸二氢钾0.5g/L。番茄红素发酵生产的最佳条件为发酵培养基pH6.5，发酵时间36h，三角瓶装液量40ml/250mL,接种量10％。     

一株绿色木霉产纤维素酶摇瓶发酵条件优化研究

本文研究了利用纤维素刚果红分离培养基从废纸液里筛选出一株纤维素酶高产菌株,经鉴定为绿色木霉。同时对绿色木霉摇瓶发酵产酶进行了条件优化,实验结果表明其最佳发酵条件为:碳源纤维素粉:麸皮为12g∶8g;氮源(NH4)2SO4:玉米浆:豆饼粉为2g∶2g∶1g;起始pH2.5;接种量8%;转速200r/min;乳糖诱导添加量0.2%;发酵时间4d。在最佳产酶条件下CMCA酶活达到735.06U/mL,比未优化条件下酶活234.21U/mL提高了213.8%。     

菌株Serratia marcescens SYBC08产过氧化氢酶液态发酵工艺的优化及酶性质研究

利用单因素筛选和正交试验对菌株Serratia marcescens SYBC08液态发酵产酶的培养基和条件进行了优化,其最优工艺为:柠檬酸25 g/L,玉米浆粉36 g/L,初始pH值为6.75,接种量为体积分数4%,装液量50 mL,转速250 r/min,35℃培养36 h产酶活力可达9 553 U/mL,是优化前的5.49倍。通过对硫酸铵沉淀得到的过氧化氢酶进行酶学性质研究,该酶在碱性条件(pH值为9.0)条件下,60℃下保温150 min酶活力几乎不变,65℃半衰期为150 min,其比商品化的牛肝过氧化氢酶具有更高的热稳定性。该酶最佳催化温度是20℃,在0℃依然展示了78%的活力。这些结果表明该酶具有良好的冷适应和热稳定性,在高温、碱性条件或极低温条件有应用潜力。