拟蕈状芽孢杆菌Gxun-30产角蛋白酶液体发酵条件优化

为提高海洋来源拟蕈状芽孢杆菌(Bacillus paramycoides)Gxun-30产角蛋白酶的能力,该文利用单因素及响应面法对该菌产酶的培养基和培养条件进行了优化。先利用单因素试验对羽毛浓度、碳源、氮源、无机盐、初始pH值、发酵时间及接种量等影响菌株产酶条件进行了优化。结果表明,羽毛15 g/L、果糖10 g/L、玉米浆4.0 g/L、初始pH 6.5、氯化钙0.15 g/L、接种量2.0%、接种发酵48 h后酶活达到最高。再利用Plackett-Burman试验确定对菌株产酶有显著影响的3个因素为玉米浆、氯化钙及羽毛浓度;结合最陡爬坡及响应面试验优化方法对这3个显著因素进行优化,获得最优产酶条件为玉米浆8.17 g/L,氯化钙0.27 g/L,羽毛含量13.58 g/L,在此发酵条件下,模型预测角蛋白酶酶活为1866.47 U/mL,验证试验实测值达到1810.98 U/mL,较优化前酶活227.38 U/mL提高了7.96倍。     

响应面法优化囊酵母XHV25产果胶酶发酵培养基的研究

试验采用响应面法对囊酵母(Zygoascus sp.)XHV25液体发酵产果胶酶的培养基组分进行优化。在前期运用单因素试验优化的基础上,利用Plackett-Burman试验设计筛选出培养基组分中影响果胶酶活力的2个显著性因素:橙子皮粉和K_2HPO_4·3H_2O。运用单因素试验研究PB试验设计筛选出的不显著因素的最低添加量来降低生产成本;运用最陡爬坡试验研究PB试验设计筛选出的显著因素以找到中心复合试验的中心点。利用中心复合设计确定显著性因素之间的交互作用及最佳组成。最终得到的预测最佳培养基组分为:橙子皮粉31.2 g/L、蛋白胨1 g/L、牛肉膏3 g/L、K_2HPO_4·3H_2O 0.094 g/L、KH_2PO_4 0.5 g/L、CaCl_2 0.5 g/L,在此预测最佳培养基组分下得到的果胶酶活力为28.97 U/mL。在预测最优培养基组合下进行发酵验证性试验,得到果胶酶活力的平均值为29.02 U/mL。实测值与预测值吻合良好,由此可见该模型可较好地预测发酵后的果胶酶活力。     

冰川细菌Serratia sp.A_(29)-2发酵产低温蛋白酶条件的优化

为提高新疆冰川细菌Serratia sp.A29-2的低温蛋白酶产酶活性,在单因素试验的基础上,通过正交试验和响应面试验,对其发酵培养基和发酵条件进行了优化。研究表明:其最佳培养基组成为蛋白胨15.0 g/L、酵母粉5.0 g/L、麦芽糖10.0 g/L、CaCl20.5 g/L。最优发酵条件是:温度22℃,pH值7.0,时间60 h,NaCl质量分数1.0%。以优化培养基为基础,在最适发酵条件下,菌株Serratia sp.A29-2产低温蛋白酶酶活可达54.25 U/mL,是初始酶活的1.93倍。     

响应面法优化异硫链霉菌LMZM利用玉米芯粉产木聚糖酶发酵培养基的研究

本研究采用响应面法对异硫链霉菌LMZM产木聚糖酶的发酵培养基进行优化。首先利用Plackett-Burman实验设计筛选出影响产酶的4个显著性因素:玉米芯粉、大豆粉、酵母粉和MgSO——4。在此基础上,研究不显著因素的最低添加量来降低生产成本,然后运用最陡爬坡法逼近最大响应值区域,最后利用中心复合设计确定显著性因素之间的交互作用及最佳组成。结果表明,玉米芯粉27.85 g/L、大豆粉16.25 g/L、酵母粉3.46 g/L、MgSO_41.18 g/L、K_2HPO_40.60 g/L、Na_2HPO_40.40 g/L,木聚糖酶最大理论酶活可达117.80 U/m L,经3次平行实验验证,实际酶活平均值为116.63 U/m L与预测酶活相近,且比优化之前的酶活提高了1.28倍。     

蜡样芽孢杆菌产磷脂酶D发酵条件优化

通过单因素和正交试验,对蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）产磷脂酶D发酵条件进行了优化。结果表明,培养基最佳组成为卵黄10 g/L、蛋白胨15 g/L、牛肉粉2 g/L、MgSO4·7H2O 1 g/L、氯化钠3 g/L;最佳发酵条件为：培养基初始pH8.0,接种量1.0%,于36 ℃,200 r/min培养8 h。在最适发酵条件下磷脂酶D酶活达4.21 U/mL。     

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。     

重组果聚糖蔗糖酶的发酵优化及应用

为了研究不同条件下重组短小芽孢杆菌产果聚糖蔗糖酶的最适条件以及利用重组酶转化蔗糖-乳糖制备低聚乳果糖的最适转化条件。以前期构建的产果聚糖蔗糖酶重组短小芽孢杆菌Brevibacillus brevis/pNCMO2-lsc作为菌种,通过单因素试验以及正交试验确定其最适产酶的发酵培养基为:葡萄糖20 g/L、氮源(工业酵母粉∶棉籽粉=2∶1,质量比)为40 g/L、CaCl_20.5 mmol/L,最适产酶温度30℃。在最优条件下发酵培养,果聚糖蔗糖酶的酶活可达62.1 U/mL,是优化前的3.69倍。利用该重组果聚糖蔗糖酶转化蔗糖-乳糖制备低聚乳果糖,在蔗糖和乳糖质量浓度均为200 g/L情况下,确定其最适转化条件:反应温度35℃,pH 6.0,加酶量为2 U/g底物,反应8 h后低聚乳果糖转化率可达39.1%。     

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%。     

产β-1,3-1,4-葡聚糖酶特基拉芽孢杆菌Bacillus tequilensis CGX5-1发酵培养基的优化

采用响应面优化法对一株野生特基拉芽孢杆菌的发酵培养基进行优化,最终培养基各组分为:大麦粉68.4 g/L,玉米粉40 g/L,豆饼粉61.1 g/L,KH2PO41 g/L,MgSO4·7H2O 0.1 g/L,CaCl20.1 g/L。用优化培养基在37℃摇瓶发酵52 h,β-1,3-1,4-葡聚糖酶酶活达到191.96 U/mL,是优化前产酶水平的1.91倍。     

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。     

角蛋白降解菌Keratinibaculum paraultunense对废弃羽毛的发酵特性研究

采用角蛋白降解菌Keratinibaculum paraultunense厌氧发酵废弃羽毛,以全培养基、无机盐培养基和纯水培养基分别进行发酵,测定了发酵过程中角蛋白酶的酶活、羽毛的降解率、可溶性蛋白和游离氨基酸的含量。研究发现,羽轴比羽枝更难被降解,但羽轴粉碎后,能达到同样的降解效果。采用无机盐培养基发酵时,主要降解产物是可溶性蛋白,含量可达0.93 mg/mL;而采用全培养基发酵时,主要发酵产物是角蛋白酶和游离氨基酸,当羽毛底物量提高到100 g/L,角蛋白酶的酶活高达11 179 U/mL。角蛋白降解菌K. paraultunense能快速高效地降解高浓度的废弃羽毛,可生产大量的可溶性蛋白和高活力的角蛋白酶。     

产柚苷酶黑曲霉SL2K发酵条件优化

该研究以黑曲霉（Aspergillus niger）SL2K为研究对象,对其产柚苷酶的液态发酵条件进行优化。 通过单因素试验对碳源、氮 源、诱导物、接种量、初始pH值和培养时间进行考查,在单因素基础上,选取麸皮粉添加量、蛋白胨添加量、接种量、初始pH值4个因素 进行4水平正交试验优化。 结果表明,优化后的产酶发酵条件为麸皮粉添加量3%,蛋白胨添加量5%,接种量8%,初始pH值为5.0,鼠李 糖0.08%、KH2PO4 1 g/L,KCl 0.5 g/L,MgSO·4 7H2O 0.5 g/L,FeSO4 0.01 g/L,装液量为100 mL/250 mL,摇床转速180 r/min,培养温度28 ℃, 培养时间96 h。 在此优化条件下,柚苷酶活力为233.89 U/mL,是优化前的2.13倍。     

紫色红曲霉FBKL3.0018液态发酵产红曲色素条件的优化研究

以分离自贵州某浓香型酒厂中温大曲的紫色红曲霉（Monascus purpureus）FBKL3.0018为研究对象,以发酵液中红曲色素色价为考察指标,对紫色红曲霉FBKL3.0018产红曲色素的发酵培养基配方进行优化。考察了碳源、氮源、无机盐、生长因子及初始pH值对红曲色素生产的影响,选取对红曲色素生产影响较显著的蛋白胨、FeSO4和初始pH进行响应面优化试验。得到最佳培养基配方为：葡萄糖60 g/L、蛋白胨26 g/L、FeSO4 0.9 g/L、L-谷氨酸 2 g/L和初始pH 4.5。在此优化条件下,红曲色素色价为105.22 U/mL,比优化之前（33.62 U/mL）提高了3.13倍。同时,通过验证试验,实际值105.22 U/mL与预测值108.82 U/mL相对误差为0.97%,说明所建立的回归模型可靠。     

响应面法优化纳豆激酶发酵培养基

纳豆激酶具有良好的溶解血栓的功效,由于纳豆激酶目前的发酵水平不高,限制了其应用。该研究以纳豆激酶活力为响应值,在单因素试验基础上,采用Plackett-Burman 试验、最陡爬坡试验和响应面法对纳豆激酶培养基配方进行了优化。结果表明,通过Plackett-Burman试验筛选出豆粕粉、无水氯化钙、甘油为影响纳豆激酶活力的主要因素。最后运用响应面分析确定纳豆激酶最优发酵培养基为：甘油43 g/L、豆粕粉24 g/L、无水氯化钙0.14 g/L、七水硫酸镁0.80 g/L、十二水磷酸氢二钠3.00 g/L、无水磷酸二氢钾1.00 g/L、L-甲硫氨酸0.20 g/L,此条件下纳豆激酶活力最高为（4 281±103）FU/mL,是优化前的1.97倍。     

海洋细菌NBRC10260产琼胶酶发酵条件优化

通过正交试验法对产琼胶酶海洋菌株NBRC102603发酵条件进行优化,优化培养基为:蛋白胨4.0g/L、酵母粉1.25g/L、琼胶粉5.0g/L;在装液量150mL(500mL三角瓶)、28℃、150r/min、接种量为1%条件下发酵48h酶活力达到最高,为56.89U/mL,比未优化前提高了2.01倍.     

凝结芽孢杆菌CNJD增殖发酵工艺优化

以凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）CNJD为研究对象,生物量为考察指标,采用单因素试验考察发酵时间、发酵温度、接种量、初始pH值、装液量和摇瓶转速等发酵条件对凝结芽孢杆菌CNJD菌体生长的影响,在此基础上,采用单因素及响应面法对其发酵培养基进行优化。结果表明,最优发酵条件为发酵时间16 h,发酵温度55 ℃,接种量2%,初始pH值 5.0,摇床转速180 r/min,装液量50 mL/250 mL;最优发酵培养基组分为：蔗糖48.59 g/L,氯化钙1.70 g/L,硫酸锰0.33 g/L,酵母浸粉10.00 g/L,氯化钠1.50 g/L,胰蛋白胨10.00 g/L。在此优化工艺下,凝结芽孢杆菌CNJD的生物量达到7.86×1010 CFU/mL。     

纤维素酶产生菌YZB46的产酶条件研究

为提高纤维素酶产生菌YZB46的产酶能力,在单因素试验基础上,通过正交试验筛选最佳发酵培养基组成和最佳发酵条件。结果表明,菌株YZB46的最佳发酵培养基碳源为1.5%麸皮,氮源为0.6%黄豆粉,无机盐为0.1%MgSO4和0.4%KH2PO4;最佳发酵条件为接种量8%,发酵液初始pH 5.0,发酵温度30 ℃,发酵时间72 h,在此优化的发酵条件下,菌株YZB46的产酶活力达37.75 U/mL,是优化前的2.21倍。     

琼胶酶高产海洋细菌QM42的发酵条件优化

通过单因素试验和正交试验对琼胶酶高产海洋细菌QM42发酵条件进行了优化.经过发酵培养试验,确定优化培养基组成:蛋白胨浓度5.0g/L、酵母粉浓度0.50g/L、琼胶浓度3.0g/L;在培养初始pH值为7.0、装液量50mL/150mL、培养盐度50g/L,29℃条件下发酵48h,粗酶液酶活力达到627.65U/mL.