响应面法优化壳聚糖酶发酵培养基

为了提高壳聚糖酶的产量,在单因素的试验基础上,采用响应面法优化诱变后菌株的发酵培养基。利用Plackett-Burman试验设计分析发酵培养基中的7个组分,确定了其中的3个显著因素为酵母浸粉、葡萄糖和MgSO4·7H2O,应用最陡爬坡试验确定了这3个因素的合理范围,再通过Box-Behnken响应面试验优化培养基组分。结果表明,最佳发酵培养基为：酵母浸粉16.9 g/L,葡萄糖10.3 g/L,NaCl 5 g/L,K2HPO4 1.4 g/L,KH2PO4 0.6 g/L,MgSO4·7H2O 1.2 g/L和吐温-80 1.2 g/L。在此优化条件下,壳聚糖酶酶活力达到10.57 U/mL,比优化前提高了11.77%。     

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。     

菠萝皮渣生产虾青素的发酵条件研究

以菠萝皮渣为培养基的主要原料,采用法夫酵母（Phaffia rhodozyma）对其进行发酵生产虾青素,采用响应面分析法对法夫酵母的发酵条件进行优化研究。先用Plackett-Burman设计法实验确定重要因素,再用最陡爬坡实验法确定因素水平,最后用响应面分析方法求得的最佳发酵条件为：发酵温度为20.0℃,初始pH为5.29,糖度为6.1%,酵母膏2g/L,MgSO42g/L,（NH4）2SO44g/L,KH2PO41.5g/L,种龄36h。用此优化的发酵培养基培养法夫酵母,虾青素产量可达6.5751mg/L。     

枯草芽孢杆菌JMUKC2 产肌苷摇瓶发酵培养基的优化

利用单因素试验和正交试验对肌苷生产菌枯草芽孢杆菌JMUKC2的摇瓶发酵培养基进行优化,优化后的最佳发酵培养基配方为葡萄糖140g/L、玉米浆20g/L、酵母膏17g/L、尿素7g/L、硫酸铵20g/L、MgSO4 ·7H2O 1g/L、KH2PO4 7g/L、CaCO3 20g/L。培养基经优化后,生物量比优化前提高了40.67%,肌苷产量比优化前提高了46.57%。     

裂褶菌多糖发酵培养基优化及其活性研究

以胞内总多糖产量为响应值,采用单因素试验与Box-Behnken响应面法优化裂褶菌产多糖的液态深层发酵培养基配方,并研究其抑菌、抗氧化及保湿活性。结果表明,最佳培养基配方为葡萄糖20 g/L、酵母浸粉29.5 g/L、KH2PO4 0.6 g/L、抗坏血酸0.006 g/L、β-环糊精17 g/L、谷氨酰胺0.000 5 g/L、透明质酸0.05 g/L、羧甲基淀粉钠3 g/L,采用最优培养基摇瓶发酵11 d,总多糖产量达5.35 g/L,10 L发酵罐发酵6 d,总多糖产量达6.39 g/L。10.0 mg/mL的裂褶菌多糖（SPG）对大肠杆菌、绿脓杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为56.24%、33.75%、32.62%和42.51%;2.0 mg/mL的SPG对O2-·、·OH、DPPH·和ABTS自由基的清除率分别为84.58%、15.08%、18.61%、32.60%;在相对湿度（RH）为43%和81%的环境中放置8 h,保湿率均＞98%;表明SPG具有较强的抑菌、抗氧化和保湿活性。     

响应面法优化玉米生产酵母培养基

利用响应面法优化了玉米生产酵母的培养基,最佳培养基组成为：硫酸铵3.1128g/L,磷酸氢二钾1.51g/L,硫酸镁0.0976g/L,其最佳质量比（NH4）2SO4∶KH2PO4∶MgSO4·7H2O=2∶1∶0.1。且在此条件下进行发酵试验,酵母的细胞浓度达到了38.103g/L,比优化前提高了14.3%。     

富核糖核酸热带假丝酵母发酵培养基优化

以热带假丝酵母（Candida tropicalis）AY91009为试验菌株,以其核糖核酸（RNA）含量为目标,选取糖蜜为碳源,采用响应面法对其发酵培养基进行优化,建立酵母浸粉、NH4Cl和ZnSO4·7H2O的二次回归模型,确定培养基最佳配方为：糖蜜（30%含糖量）140 mL/L、酵母浸粉2.90%、NH4Cl 1.37%、NaH2PO4·2H2O 0.10%、MgSO4·7H2O 0.20%、FeSO4·7H2O 0.05%、ZnSO4·7H2O 0.10%。在此优化培养基中发酵培养12 h,RNA含量达到11.58%,比优化前提高了35.6%。20 L罐分批发酵试验结果表明,细胞干质量达到32.38 g/L,RNA含量为6.69%,总RNA含量为2.17 g/L,为后续的高密度发酵研究奠定了良好的基础。     

响应面法优化假单胞菌产胞外多糖发酵培养基

采用响应面法对假单胞菌（Pseudomonas sp.）FJY5-13生产胞外多糖的发酵培养基进行优化。通过Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验及Box-Behnken试验构建回归方程,结果表明,最佳发酵培养基成分为甘油83.0 g/L、酵母浸粉5.7 g/L、NaCl 8.2 g/L、柠檬酸钠5 g/L、（NH4）2SO4 1 g/L、玉米浆粉7.5 g/L,在此条件下,胞外多糖的产量为10.50 g/L,约为优化前多糖产量7.9 g/L的1.3倍。     

辣椒酱发酵菌肠膜明串珠菌C27高密度培养条件优化

为了实现辣椒酱发酵肠膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）C27的高密度培养，以MRS肉汤培养基为基础，L. mesenteroides C27的菌体密度为评价指标，采用单因素试验和响应面法对培养基中的碳源、氮源、生长因子进行优化，同时采用响应面法对培养条件进行优化。结果表明，最佳培养基配方为蔗糖21 g/L，酵母浸粉22 g/L，土豆汁14 g/L；最佳培养条件为发酵温度38.4 ℃、初始pH值6.2，接种量2.4%。在此优化条件下培养24 h，L. mesenteroides C27的菌体密度（OD600 nm值）达1.034，活菌数为1.30×109 CFU/mL。     

Penicillium sp.1523产柚苷酶摇瓶发酵培养基优化

采用单因素试验、Plackett-Burman设计和响应面分析相结合的方法,对Penicillium sp.1523产柚苷酶的摇瓶发酵培养基配方进行优化。单因素试验结果显示：发酵培养基中的最优碳源为玉米粉,最优氮源为豆饼粉;Plackett-Burman设计筛选出影响柚苷酶产量的3个重要因素为玉米粉、豆饼粉和柚苷,在此基础上运用最陡爬坡试验逼近最大响应值区域,再利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法进行回归分析,获得最佳培养基配方为：玉米粉31.14g/L、豆饼粉31.53g/L、柚苷1.65g/L、K2HPO4 1.00g/L、ZnSO4 0.10g/L、MgSO4 ·7H2O 0.06g/L、CaCl2 0.10g/L。在优化后的条件下摇瓶发酵产柚苷酶酶活力为(891.79±6.33)U/mL,与模型预测值接近,发酵产酶量比优化前提高70.8%。     

微生物多糖韦兰胶生产工艺优化

探讨韦兰胶的生产条件,主要包括生产菌株、发酵培养基及发酵工艺条件三方面。通过绘制菌体生长曲线,了解此菌种的生长情况,初步确定二级种子的培养时间。通过单因素试验及正交试验,得出韦兰胶的最佳发酵培养基配方为：蔗糖40g/L、酵母膏3g/L、K2HPO4·7H2O 5g/L、MgSO4·7H2O 2g/L、FeSO4·7H2O1mg/L、CaCl2 0.5g/L;此条件下,韦兰胶产率由7.31g/L 上升到17.23g/L。最佳发酵工艺条件为：接种龄18h、接种量0.5%、装液量40mL(250mL 摇瓶)、初始pH7.0、摇床转速220r/min、培养温度30℃、培养时间72h,在此条件下,韦兰胶产率达20.64g/L。     

响应曲面法优化辅酶Q10产生菌发酵培养基

以辅酶Q10产生菌R-SL15为实验菌株,为提高其辅酶Q10产量,对其进行培养基优化,得到最优发酵培养基。采用Plackett-Burman实验设计和Box-Behnken响应面分析方法对R-SL15的培养基进行优化模型的建立,得出最优发酵培养基为:葡萄糖18.90g/L,酵母粉5.54g/L,(NH4)2SO40.98g/L,KH2PO40.95g/L,牛肉膏6g/L,MgSO4.7H2O0.75g/L,FeSO4.7H2O100mg/L,NaCl10g/L,蒸馏水1L。辅酶Q10产量为51.31mg/L,比优化前的25.74mg/L提高了99.34%。该回归模型高度显著(R2=0.9423),拟合性好,可用于预测。     

富含谷氨酸酿酒酵母的筛选及发酵培养基优化

从农家自酿葡萄酒中筛选出一株富含谷氨酸酿酒酵母菌（Saccharomyces cerevisiae）F-5,其26S rDNA核苷酸序列与S. cerevisiae TY12的26S rDNA核苷酸序列同源性为100%。以胞内谷氨酸含量为目标,采用响应面法对其发酵培养基进行了优化,建立糖蜜、工业蛋白胨和KH2PO4的二次回归模型,确定培养基最佳配方为：糖蜜（含30%蔗糖）100 mL/L、酵母浸粉10 g/L、工业蛋白胨20 g/L、MgSO4·7H2O 1 g/L、KH2PO4 0.5 g/L、FeSO4·7H2O 2 g/L。在此优化培养基中发酵培养24 h,胞内游离谷氨酸达到了3.29%,比优化前提高了87.8%。     

响应面法优化短短芽孢杆菌FM4B的发酵培养基

采用Plackett-Burman法考察发酵培养基中各组分对抗真菌活性物质产量的影响。结果表明：葡萄糖、蔗糖、K2HPO4的质量浓度对抗真菌活性物质产量影响显著。再采用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,并结合Box-Behnken响应面法对3个主要因素进行分析,得到优化的发酵培养基组成(g/L)：葡萄糖6.1、蔗糖31.3、蛋白胨23.1、K2HPO4 0.825、MgSO4·7H2O 0.5。采用该法优化所得的培养基,其抑菌圈面积增加了42%。     

响应面法优化镰刀霉菌JN158 产色素培养基

用Plackett-Burman试验设计和响应面法（response surface methodology,RSM）对镰刀霉菌JN158产色素的发酵培养基7种营养物质配比进行优化。结果表明：蔗糖、花生饼粉和FeSO4·7H2O的添加量显著影响色素产量;用最陡爬坡试验使这3个显著因素的添加量接近最大响应区域,优化后,镰刀霉菌产色素的培养基添加量分别为：蔗糖30.18 g/L、花生饼粉4.86 g/L、K2HPO4·3H2O 1 g/L、NaCl 0.5 g/L、MgSO4·7H2O 0.5 g/L、CaCl20.5 g/L、FeSO4·7H2O 0.0122 g/L,预测的最大色素产量是1.268 g/L,验证实验得到的色素产量为（1.252±0.011）g/L,与预测值相近,优化后色素的产量是以前的2.9倍。     

响应面法优化海洋弧菌产褐藻胶裂解酶发酵培养基

采用响应面法优化海洋弧菌X511的产酶发酵培养基,提高其胞内褐藻胶裂解酶产量。通过单因素试验研究了不同碳源、不同氮源、海藻酸钠、氯化钠、蛋白胨、硫酸亚铁、硫酸镁和磷酸氢二钾对菌株产胞内酶活力的影响,在此基础上,利用Plackett-burman试验确定海藻酸钠、氯化钠、蛋白胨和硫酸镁对胞内酶产量的影响。通过响应面试验构建回归方程,结果表明,最佳发酵培养基成分为海藻酸钠9.0 g/L,NaCl 31.6 g/L,蛋白胨15.0 g/L,MgSO4·7H2O 1.5 g/L。在此条件下,该菌株的胞内褐藻胶裂解酶的活力为（20.65±0.14） U/mL,较优化前的酶活提高了64.4%。     

粘膜乳杆菌发酵乳清生产L-乳酸的研究

粘膜乳杆菌L-05是从猪小肠中分离的兼性厌氧革兰氏阳性细菌,是乳杆菌属中发现的新种。本文研究了粘膜乳杆菌L-05利用乳清粉生产L-乳酸的摇瓶发酵特性,并对其发酵动力学进行了初步探讨。研究结果表明,粘膜乳杆菌生长并合成L-乳酸的适宜条件为37℃,起始pH6.0,摇床转速为150r/min。在优化发酵培养基(g/L)乳清30,蛋白胨15,酵母提取物2,柠檬酸氢二铵2,CH3COONa2.5,K2HPO42,MgSO4·7H2O1.16,MnSO4·4H2O0.5中对乳清的转化率为88.1%,并对最适生长条件下的细胞生长模型和L-乳酸合成模型进行了拟合。     

地衣芽孢杆菌产Levan果聚糖发酵条件的优化

通过单因素试验(培养基用水、碳源、氮源、培养温度和培养基初始pH值)和正交试验对地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)8-37-0-1发酵产生Levan果聚糖的培养基组成及培养条件进行优化,采用苯酚-硫酸法测定多糖含量。结果表明：以蔗糖100g/L、牛肉膏1.0g/L、酵母粉0.6g/L、K2HPO4 3.0g/L、KH2PO4 3.0g/L、NaCl 1.0g/L、MgSO4·7H2O 0.2g/L、FeSO4·7H2O 0.001g/L,自来水配制,培养基初始pH5.0,30℃培养8-37-0-1菌株24h,Levan果聚糖产量达到最高值41.7g/L,约是未优化时的5.0倍。     

木糖发酵产2，3-丁二醇培养基的优化

以2,3-丁二醇得率作为考察指标,运用单因素试验和4因素3水平响应面实验设计方法,研究木糖、氮源、无机盐和金属离子对2,3-丁二醇得率的影响。结果表明,培养基的最佳浓度组合为:木糖为83.4 g/L、酵母粉为20.3 g/L、KH2PO4为10 g/L、K2HPO4为7.2 g/L(、NH4)2SO4 2 g/L、柠檬酸钠4 g/L、MgSO4.7H2O 0.05 g/L、MnSO4.7H2O为0.005 g/L、ZnSO4.7H2O 0.01 g/L、FeSO4.7H2O0.005 g/L、CaCl2 0.057 g/L。利用优化后的培养基进行发酵,2,3-丁二醇得率达0.348 g/g,与初始条件相比,提高了16%;实验结果与模型预测值拟合一致。