无菌条件下的小球藻培养条件优化

在无菌培养条件下，对影响纯化小球藻（Chlorella sp．）生长的NaHCO3，KNO3，KH2PO4，VB1，VB12等主要营养因素进行了优化．实验结果表明微量元素对纯化小球藻的生长有极显著的影响，维生素对纯化小球藻的生长亦有一定的影响．通过五因素四水平正交实验，得到了以海水为基础的优化培养基配方：KNO3 0．5g／L、NaHCO3 0．2g／L、VB12 1．0g／L、KH2PO4 0．02g／L、VB1 0．3mg／L，并添加f／2微量元素．该优化配方有效地提高了纯化小球藻的生长速度和生物量产量．     

小球藻培养条件的研究

对影响小球藻生长的NaHCO3、NaNO3、KH2PO4、维生素等4种主要营养因素进行了优化,获得了以海水为基础的优化培养基配方:NaHCO30.10g/L,NaNO30.225g/L,KH2PO40.005g/L,pH6.0.另外,适量添加土壤浸出液和维生素也会明显提高藻的产量.流加培养可以促进小球藻生物量的增加.     

盐藻的无菌培养及其抗生素标记的选择

对影响盐藻生长的NaNO3、NaH2PO4、NaHCO3和VB1、VB12、VH等几种主要营养盐进行了优化,在单因素实验的基础上做了四因素三水平正交实验,实验结果得出优化配方为N／P值固定为f／2培养基,NaNO3和NaH2PO4添加量为f／2培养基的10倍、NaHCO3 0．4g/L、VB1 100μg／L、VB12 1．0μg/L,其他元素按f／2培养基添加．对盐藻的选择标记进行了研究,选择了氯霉素、G418、潮霉素3种抗生素进行实验,得出氯霉素适合作为盐藻基因工程的筛选抗生素,CAT基因为其阳性筛选标记基因,固体培养基筛选浓度为80μg／mL．为该藻的进一步高密度大规模培养和分子水平的研究提供了依据．     

响应面法优化萎缩芽孢杆菌BsR05发酵培养基

为了提高萎缩芽孢杆菌Bacillus atrophaeus BsR05发酵液的芽孢产量,采用响应面法对BsR05发酵培养基的最佳工艺条件进行了优化。通过Plackett-Burman实验,筛选出玉米粉、(NH_4)_2SO_4和MgSO_4·7H_2O为影响产孢的主要因子。采用最陡爬坡路径法确定3个因素的响应中心点及最适浓度范围,最后,通过Box-Behnken设计建立主要培养基成分与芽孢产量之间的回归关系,并确定发酵培养基最佳配方为葡萄糖5 g/L、玉米粉15.9 g/L、豆粕40.0 g/L、K_2HPO_4 3.0 g/L、KH_2PO_4 1.0 g/L、(NH_4)_2SO_4 2.1 g/L、MgSO_4·7H_2O 0.40 g/L、MnSO_4 0.02 g/L。经重复实验验证,平均芽孢含量与预测芽孢含量基本一致,发酵液中BsR05的芽孢产量从优化前的4.73×10~9 CFU/m L提高到6.02×10~9 CFU/m L。     

两步培养法提高蛋白核小球藻的油脂含量

基于Chlorella pyrenoidosa的生长规律和在缺氮条件下培养可提高其细胞内的油脂积累的特性,进行了两步培养法提高小球藻油脂产量的研究.结果显示：小球藻高密度生长的最适葡萄糖和硝酸钾质量浓度分别为20 g/L和1.50 g/L;单步培养法中氮源KNO3初始质量浓度为1.50 g/L时的小球藻生物量为（7.55±0.23）g/L,两步培养法中的小球藻生物量提高至（9.23±0.11）g/L;与单步培养法相比,两步培养法中小球藻细胞的油脂含量和总脂肪酸含量分别提高了5.8%和5.2%,藻的热值由（23.58±0.02）kJ/g提高到（25.52±0.03）kJ/g.这说明,两步培养法不仅可保证藻细胞的高密度生长,而且能有效增加藻细胞的油脂含量.     

响应面法优化南强菌素发酵培养基

从海洋真菌Phomopsis sp. A123分离得到的南强菌素(Deacetylmycoepoxydiene) 是2003年新发现的具有抗肿瘤活性化合物.采用单因素筛选方法,筛选得到影响该化合物产生的4个因素,分别为葡萄糖、维生素B1、马铃薯和甘露醇.在此基础上,采用响应面法对4个因素最佳水平范围进行研究,利用Design-Expert软件进行2次回归分析,在培养基中葡萄糖、维生素B1、马铃薯和甘露醇的含量分别为87,0.005,170和14 g/L时,南强菌素的产量从35 mg/L提高到200 mg/L.     

小球藻培养基优化及脱氮效果

为了得到有利于小球藻生长的最佳培养基,采用单因子实验和正交实验方法,在无菌条件和开放培养条件下对小球藻的培养基进行优化和放大,并考察小球藻对氨氮和硝酸盐氮的脱氮效果.结果表明,在无菌条件下利于小球藻生长的培养基组成为:0.2 g/L(NH_2)_2CO,0.5 g/L NH_4Cl,0.75 g/L NaHCO_3,0.03 g/L KH_2PO_4,5 g/L葡萄糖,0.3 g/L MgSO_4·7H_2O,0.008 g/L FeSO_4·7H_2O.在此培养基中培养4 d小球藻的浓度可达2.15×10~8 CFU/mL,为优化前的26.7倍.在开放培养条件下,当葡萄糖质量浓度为0.3 g/L,其他成分与无菌条件相同时,小球藻细胞浓度可达9.9×10~7 CFU/mL,并在1 000 L的容器中得到成功放大.小球藻对氨氮和硝酸盐氮的绝对去除速率随着底物浓度的升高而增大,当底物质量浓度为1 000 mg/L时,小球藻对氨氮和硝酸盐氮的去除速率分别达到16.4 mg/(L·h)和17.8 mg/(L·h).     

产褐藻胶裂解酶菌株的筛选及发酵条件优化

为进一步探索高产褐藻胶裂解酶菌株,促进其工业化应用,以褐藻酸钠为唯一碳源筛选培养基,从鲍鱼内脏中筛选出一株高产褐藻胶裂解酶菌株B4,通过形态学观察和系统发育分析,鉴定为弧菌属细菌Vibrio sp.B4。通过单因素实验对B4菌株的发酵条件和发酵培养基进行优化,获得发酵培养基的最适碳源为褐藻酸钠10g/L,最适氮源为(NH4)2SO410g/L,最适发酵条件为温度30℃,接种量1%,培养基初始pH 6.0。在单因素实验的基础上,通过Plackett-Burman(PB)筛选出3个影响产酶活力的显著因素:(NH4)2SO4浓度、pH、接种量。通过响应面进一步分析优化,得到最佳的发酵培养基为褐藻酸钠10g/L,(NH_4)_2SO_4 10.91g/L,NaCl 10g/L,KH_2PO_4 1g/L,MgSO4·7H2O 0.5g/L,CaCl_2 0.2g/L,FeSO_4·7H_2O 0.02g/L,最佳发酵条件为温度30℃,接种量1.1%,起始pH 6.07。在最佳培养条件下,褐藻胶裂解酶活力可达19.09U/mL,比基础培养条件下提高了3.67倍。该菌经过产酶发酵条件的优化,酶活力得到较大幅度的提高,且其发酵产酶时间短,可为褐藻胶裂解酶的进一步研究应用提供参考。     

前体氨基酸对维生素B_(12)发酵合成的影响

谷氨酸、苏氨酸、甘氨酸和甲硫氨酸是维生素B12合成的重要前体。在脱氮假单胞菌(Pseudomonas denitrifican)发酵的产物合成期以补加的方式考察了这4种氨基酸对维生素B12合成的影响。在合成培养基的基础上,通过单因素添加试验分别考察了这些氨基酸对维生素B12合成的影响,发现谷氨酸、甘氨酸和苏氨酸影响显著;并进一步利用三因素三水平的正交试验设计考察了氨基酸混合添加对菌体生长和维生素B12合成的影响,结果表明谷氨酸是最主要的影响因素,并且发现同时添加多种氨基酸更有利。当添加量为谷氨酸0.45 g/L、苏氨酸0.20 g/L、甘氨酸0.15g/L时,得到的菌体量和维生素B12产量分别比对照组提高了13.1%和46.0%。     

响应面法优化小球藻吸附镉的条件

以吸附率和生物量为指标,在考察单因素实验基础上,利用响应面法确定小球藻吸附Cd~(2+)的最优条件.通过分析得到:各因素对小球藻吸附Cd~(2+)均有显著性影响,影响顺序为c(Cd~(2+))pH培养温度.用回归方程预测小球藻吸附Cd~(2+)的最优条件为:温度29.14℃、pH=6.67、c(Cd~(2+)=30.74μmol/L,小球藻的生物量和吸附率分别达到0.71g/L、85.2%.     

德氏乳杆菌保加利亚亚种培养基及培养条件的优化

为了降低德氏乳杆菌保加利亚亚种的工业生产成本和提高发酵液的菌浓度,通过单因素试验和旋转中心组合设计（central composite design,CCD）相结合的方法优化培养基的组分和培养条件。优化后的培养基成分为:葡萄糖30 g/L、豆粕28 g/L、玉米粉14 g/L、乳清粉28 g/L、K2HPO4 3.0 g/L、柠檬酸三铵2.5 g/L、乙酸钠5 g/L、吐温-80 1.25 mL/L、MgSO4·7H2O 0.2 g/L、MnSO4·4H2O 0.0625 g/L;培养条件为:初始pH值7.1,温度37 ℃,接种量4%（体积分数）,静置培养。经优化后活菌数达到 6.07×109 CFU/mL,明显高于原MRS培养基（5.8×108 CFU/mL）,且其成本较原MRS培养基的成本降低了4000元/t。     

一株高温蛋白酶高产菌株产酶条件的优化

对一株高温蛋白酶高产菌株枯草芽孢杆菌BY25的发酵培养基组成与产酶条件进行了优化。正交试验结果显示培养基中各因子对产酶影响从高到低为:豆饼粉、葡萄糖、硫酸镁、麸皮、磷酸氢二钠、氯化钙。在此基础上进行培养基组成优化,将豆饼粉、麸皮混合氮源改为以豆饼粉为单一氮源进行蛋白酶发酵。单因素试验发现,在单一氮源培养条件下,培养基中各因子对产酶影响从高到低依次为:豆饼粉、葡萄糖、氯化钙、磷酸氢二钠。除微量氯化钙外,金属盐,尤其是金属硫酸盐的添加对产酶有显著抑制作用。此外,培养初始pH和培养时间对产酶有显著影响,接种量也有一定影响。通过绘制120 h产酶曲线发现,BY25产酶曲线为双峰,产酶曲线顶峰出现在发酵后72 h,优化后BY25发酵培养基各组分添加量为豆饼粉60 g/L、葡萄糖60 g/L、氯化钙 0.5 g/L、磷酸氢二钠 4 g/L,接种量为4.5%～5%,初始培养pH为8.0。优化产酶培养基和产酶条件后,发酵液酶活力可达到101.1 μmol/(min·mL)。     

采用响应面设计法优化光合细菌培养基

本试验采用响应面设计法优化光合细菌培养基。结果表明:培养基成分中醋酸钠和蛋白胨对于光合细菌的生长影响最为显著,最优培养基配方为:醋酸钠1.145 g/L、蛋白胨0.055 g/L、碳酸氢钠0.6 g/L、硫代硫酸钠0.4 g/L、氯化钠0.3 g/L、硫酸镁0.1 g/L、磷酸二氢钾0.05 g/L。在此条件下,光合细菌生长最为良好,经过5 d培养以后,培养液OD600可以达到0.5以上。     

鼠李糖乳杆菌L7-13增菌培养基的优化

对分离到的鼠李糖乳杆菌L7-13进行增菌培养研究:采用单因素实验和正交试验的方法,通过对其吸光度和活菌数的测定来优化鼠李糖乳杆菌L7-13的培养基.结果表明:葡萄糖65 g/L、酵母粉15 g/L、牛肉粉28 g/L、大豆蛋白胨30 g/L、KH2PO43 g/L、无水乙酸钠3 g/L、柠檬酸铵2 g/L、Tween80 1.5 mL/L、MgSO4.7H2O 1.0 g/L、MnSO4.4H2O 0.5 g/L,培养28 h,所得鼠李糖乳杆菌L7-13的最大菌体密度约1010cfu/mL.此增殖优化培养基适于鼠李糖乳杆菌L7-13的生长繁殖.     

红曲霉液态发酵多糖工艺条件的优化

研究了红曲霉产多糖的液态发酵条件,得出优化后的培养基组成为:蔗糖45 g/L,酵母粉4.5 g/L,KH2PO4·3H2O 3.5 g/L,MgSO4·7H2O 0.85 g/L.通过单因素实验和正交试验,得到红曲霉N产多糖的优化发酵工艺条件为:种龄30 h,接种量7.5%,发酵培养基初始pH 5.75,装液量162.5mL/1 000 mL三角瓶,发酵时间84 h.在此条件下,红曲霉液态发酵的多糖质量浓度达999.8 mg/L,比优化前的684.2 mg/L提高46.1%。     

碳酸钾对组织培养中卡拉胶培养基特性的影响

研究了碳酸钾对植物组织培养中卡拉胶培养基特性的影响.在以去离子水为溶剂,卡拉胶为固定物的培养基中添加不同量的碳酸钾,培养菊花试管苗,研究结果表明,不同处理对培养基的特性都有影响,适于植物组织培养应用的适宜碳酸钾浓度为0.05g/L.     

糖蜜的可发酵性与制氢条件

为了提高糖蜜的可发酵性和氢转化率,采用批式发酵法研究了糖蜜前处理过程和发酵条件对Ethanoligenens sp B49生长和产氢的影响。结果表明去除煮沸驱氧过程可以大大提高Ethanoligenens sp B49发酵糖蜜产氢的性能和糖蜜的氢转化率。Ethanoligenens sp B49细胞生长和产氢的最佳COD为20.6g/L,可发酵糖蜜的最大耐受COD为41.2 g/L,酵母粉可以大大提高糖蜜的生物可利用性和比产氢率。COD为20.6g/L,外加酵母粉浓度为4g/L是Ethanoligenens sp B49发酵糖蜜产氢的最佳条件,单位体积产氢量达到78.97mmolH2/L培养基,比对照提高了76.2%。本研究改进糖蜜发酵前处理方法和发酵条件,可以大大提高了糖蜜制氢的生物可发酵性和比产氢率。     

响应面法优化副溶血性弧菌增菌培养基

副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus,Vp)是我国食源性疾病的首要致病因素,是海产品上市前的必检微生物.某种意义上讲,检测的增菌时间决定了海产品的质量安全性和市场价值.为缩短增菌时间,采用单因素试验和响应面分析法优化Vp培养条件和增菌培养基.单因素分析确定最适于Vp(ATCC 17802)生长的温度、氧浓度和培养方式分别为37℃、透气胶塞和摇床培养.以混合蛋白胨、牛肉膏、Na Cl为主要影响因素,利用Design-Expert 8.0软件的BoxBehnken设计进行增菌培养基优化,得到的二次回归方程具有很高的拟合性,优化的培养基配方为:酪蛋白胨6.75 g/L、胰蛋白胨3.25 g/L、牛肉膏4.76 g/L、Na Cl 36.75 g/L.利用优化培养基对模型进行验证,培养12 h的Vp菌体密度可达模型最大预测值的98.77%,说明获得的模型可以对ATCC17802的生长动态进行预测和分析.     

中国红豆杉悬浮细胞固定化培养生产紫杉醇

对海藻酸钠包埋法固定中国红豆杉悬浮细胞的条件进行研究,建立了一套合适的固定化操作条件,即海藻酸钠浓度为３０ｇ／Ｌ,聚乙烯醇（ＰＶＡ）浓度为８０ｇ／Ｌ,ＣａＣｌ２浓度为２０ｇ／Ｌ,包埋密度为０．２ｋｇ／Ｌ,接种密度为０．１ｋｇ／Ｌ．在此基础上,对中国红豆杉细胞固定化培养的培养基进行了优化,结果表明,从红豆杉树皮中分离出的真菌培养物作为诱导物能限制细胞生长,且明显促进紫杉醇合成,并诱导紫杉醇分泌到培养液中．在培养基中适量地添加前体亦能提高紫杉醇的产量．对红豆杉细胞固定化培养中紫杉醇合成与分泌进行了动力学研究．