响应面法优化P.acidipropionici产酸发酵培养基

利用响应面分析法优化产酸丙酸杆菌发酵产酸培养基.在单因素试验的基础上,采用Box-Behnken试验设计,选定甘油、混合氮源(酵母提取物:胰酶大豆肉汤=2∶1)和磷酸氢二钾3个关键因子为响应因子,以丙酸产量为响应值建立多元二次回归方程,在分析各个因素的显著性和交互作用后,确定了产酸丙酸杆菌发酵产酸的最优培养基为:甘油44.4g/L、混合氮源(酵母提取物:胰酶大豆肉汤=2∶1)27.0g/L、K2HPO4 2.0g/L,丙酸产量最大预测值为20.75g/L.经过优化,丙酸产量提高了151％,实验值与预测值基本相符.     

乳酸乳球菌发酵生产γ-氨基丁酸的条件优化

通过对乳酸乳球菌的发酵培养基及发酵条件进行优化,得到有利十GABA产量的培养基组分为葡萄糖10g/L、混合氮15g/L、混合氮源(柠檬酸二三铵:硫酸铵)成分比例2:1、谷氨酸20g/L:有利于GABA产量的发酵条件为培养基仞始pH6.5、培养温度30℃、培养时间26h.在最佳培养基组合和发酵条件下,发酵液中GABA的产量达9.01g/L.     

有机氮源对泰乐菌素发酵生产影响的研究

有机氮源中氨基酸的种类及含量是影响抗生素发酵产量很重要的因素之一。对比了不同有机氮源对泰乐菌素发酵产量的影响,并利用Plackett Burman实验设计对泰乐菌素发酵培养基的有机氮源进行优化。结果表明,鱼粉、玉米蛋白粉、甜菜碱是影响泰乐菌素产量的主要因素。当培养基中鱼粉含量为4.7 g/L、玉米蛋白粉为10.5 g/L、甜菜碱为0.06 g/L时,泰乐菌素发酵产量较未优化前提高15%以上。同时对鱼粉和玉米蛋白粉中的氨基酸含量进行对比分析,发现泰乐菌素发酵培养基中适量添加鱼粉可使培养基中的氨基酸更加平衡,有利于泰乐菌素的合成。     

氮源对L-色氨酸发酵的影响

以L-色氨酸生产菌E.coli TRTH为供试菌株,研究了氮源对L-色氨酸发酵的影响。利用30 L发酵罐进行分批补料发酵试验,确定了最佳有机氮源和无机氮源分别为酵母粉和硫酸铵,进一步确定酵母粉和硫酸铵的最佳用量为1 g/L和10 g/L,最后采用NaOH和氨水混合补料控制发酵液中NH4+浓度在120 mmol/L以下,发酵38 h,菌体生物量和L-色氨酸产量分别达到53.42 g/L和32.6 g/L,实现了大肠杆菌的高密度培养。     

谢氏丙酸杆菌与不同乳杆菌混合培养

为了开发多菌微生态制剂,可通过混合发酵加以实现。该方法不但一次发酵得2种或以上益生菌细胞,又能获得对致病菌有抑杀作用的代谢产物,从而大大降低发酵成本。以谢氏丙酸菌与不同乳杆菌进行混合发酵,以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为指示菌,通过牛津杯法筛选,高效液相法测定其有机酸含量。得到:谢氏丙酸菌与鼠李糖乳杆菌6003混合培养抑菌效果最佳,乳酸、丙酸产量分别达到17.65、28.55 g/kg(湿重);对2种指示菌的抑菌圈直径分别为17.63、19.39 mm;之后结合单因素实验和响应面法优化,获得最佳培养条件:葡萄糖0.21 mol/L,复配氮源添加量2.17%,初始p H6.72,K2HPO4·H2O添加量为0.52×10-3 mol/L,MnSO4·H2O添加量为0.59×10-5 mol/L,优化后混合培养液对2种指示菌平均抑菌直径分别为18.49、22.63 mm,比优化前提高4.93%、16.72%。乳酸、丙酸产量为43.03、16.92 g/kg(湿重)。因此,谢氏丙酸菌与鼠李糖乳杆菌6003混合培养能提高产物抑菌效果,是一种值得开发的生产微生态制剂的新方法。     

新型混菌发酵制备丙酸工艺及其优化

以产酸丙酸杆菌和酵母菌为菌种,进行混菌发酵制备丙酸的工艺研究,并探索最优工艺条件.通过单因素实验和正交优化实验确定了最优发酵工艺条件为:酿酒酵母为辅助菌,接种比例为Pa∶Sc=2.5∶1,接种间隔时间为8h,发酵温度为30℃,以NaOH(2mol/L)溶液为中和剂,采用自动流加方式,发酵时间为180h.优化后的混菌发酵工艺能有效提高丙酸产量,丙酸产量达24.16g/L,与纯菌发酵相比提高46.34％.     

抗食品腐败真菌的乳酸菌筛选、复配及混合发酵工艺优化

应用化学防腐剂控制食品中腐败微生物,防腐剂残留对人体具有一定的潜在性危害。本文筛选抗食品腐败真菌的乳酸菌,并对其进行复配及混合发酵以提高其发酵液抗真菌活性。通过24孔板双层琼脂法及分级抑菌浓度法从多株乳酸菌和丙酸杆菌中筛选抗真菌较强的菌株并确定混合菌最优组合。通过Plackett-Burman试验,最陡爬坡试验,对其发酵工艺进行优化,用96孔板酶标仪法测其发酵上清液的抗真菌活性。结果表明:最优混合菌组合为植物乳杆菌L9和费氏丙酸杆菌D5;发酵培养基优化配方:葡萄糖55 g/L,碳酸钙6.7 g/L,酵母浸粉14.8 g/L,磷酸氢二钾 0.25 g/L,硫酸锰 0.1 g/L,乙酸钠 5.0 g/L,柠檬酸铵 2.0 g/L,接种比例为5:1（D5:L9）,发酵温度为37 ℃。对筛选出的L9和D5在优化后的发酵培养基进行混合发酵验证,其发酵液抗真菌活性可高达47.07 AU。     

有机氮源对腺苷发酵的影响

腺苷在生理生化过程中起着重要的调控作用,具有较高的药用价值,在医药领域有着广泛的应用.主要研究了玉米浆、豆饼水解液和酵母粉等有机氮源对腺苷发酵产苷的影响.在5L发酵罐上通过添加不同浓度的有机氮源,考察枯草杆菌XGL在不同条件下的菌体生长与产苷情况.通过实验优化,获得最佳的有机氮源为玉米浆20 mL/L、豆饼水解液30 mL/L、酵母粉16 g/L,在此条件下发酵50 h,腺苷最高产量达到41.6 g/L,比初始发酵条件提高65.1％.     

产辅酶Q10白地霉菌培养基的优化研究

以白地霉菌(Geotrichum candidum)为出发菌株,通过培养基的优化来提高辅酶Q10产量.研究碳源、混合碳源配比、氮源、混合氮源配比、无机盐、促进剂等因素对菌体干重及辅酶Q10产量的影响.确定菌种最佳培养时间为48 h,最佳培养基组成为葡萄糖32g/L、果糖8g/L、酵母浸粉4.5g/L、蛋白胨1.5g/L、Fe2+浓度23mg/L、50mL发酵培养基中胡萝卜汁添加量37mL,辅酶Q10产量达59.62mg/L,比培养基优化前提高了25%.     

地衣芽孢杆菌Bacitracin A高产工业培养基优化

为了降低杆菌肽工业发酵生产成本,提高有效成分杆菌肽A产量,采用单因素实验,寻找目前发酵培养基中黄豆粉与玉米粉的廉价替代成分,并通过Box-Behnken响应面法优化筛选后工业培养基。结果表明:小麦麸皮可以取代玉米粉与黄豆粉,作为发酵培养基中唯一有机碳氮源,有效降低发酵成本。响应面优化工业培养基为:麸皮50.3 g/L,硫酸铵1.53 g/L,磷酸二氢钾1.43 g/L,在此条件下预测杆菌肽A最大产量为1.70 g/L。经实验验证,杆菌肽A产量可以达到1.78 g/L。使用优化后的培养基,发酵结束后,菌体芽孢数量及转化率较高,芽孢数可以达到1.25×1011CFU/m L。本研究提供的培养基可同时达到高产,降低成本,高芽孢形成率的效果。     

产黄酮甘草内生真菌YF-A的发酵工艺优化

以产黄酮甘草内生真菌YF-A为研究对象,对其发酵产黄酮的工艺进行了优化。首先确定了该菌株合适的碳、氮源种类以及发酵周期,然后选取碳源浓度、氮源浓度、发酵起始p H值、发酵温度等4个发酵影响因素进行了单因素及正交试验。结果表明,菌株合适的碳氮源为葡萄糖、蛋白胨,发酵周期为4 d。氮源浓度和发酵温度对菌株YF-A的黄酮产量影响极显著(P0.01),其次为碳源浓度的影响(P0.05),发酵起始p H值的影响很小。得到的优化发酵工艺条件为:培养基中葡萄糖25 g/L、蛋白胨1.5 g/L,p H值调节至7.0,接种后在120 r/min、32℃下发酵4 d。在此条件下,得到的黄酮产量为143.4μg/m L,比优化前的黄酮产量(108.5μg/m L)提高32.2%,检测到甘草苷、异甘草苷、甘草素3种甘草黄酮成分,含量分别为25.8、0.45、22.55μg/m L。     

添加不同有机氮源对L-赖氨酸发酵的作用

为了提高L-赖氨酸发酵产量和降低成本,本文主要通过优化L-赖氨酸发酵培养基,分别用玉米浆、菌体蛋白水解液、菌体蛋白水解液和玉米浆混配、豆粕水解液、多肽粉作为有机氮源培养基,5 L发酵罐中进行发酵培养。通过试验对比不同有机氮源对发酵过程中OD和产酸的影响,确定了菌体蛋白水解液和玉米浆混合使用作为有机氮源的发酵工艺,为大生产赖氨酸发酵提供参考。     

枯草芽孢杆菌TKPG011聚谷氨酸发酵培养基的优化

本文通过单因素试验和正交实验设计研究了碳源、氮源、前体物L-谷氨酸钠和初始pH对Bacillus subtilis TKPG011生物合成γ-PGA的产量的影响,结果表明优化后的发酵培养基为:葡萄糖50g/L,酵母膏10g/L,L-谷氨酸钠30g/L,初始pH值6.5,K2HPO41.5g/L,MgSO4·7H2O0.5g/L。采用优化培养基能使γ-PGA发酵产量达9.20g/L。     

基于黑木耳菌Aas1502液态深层发酵培养基组成的优化

以胞外多糖产量和菌丝体干重为检测指标,优化黑木耳菌Aas1502胞外多糖液态深层发酵培养基组成。通过单因素试验确定培养基碳源和氮源种类及培养基中碳源、氮源、KH_2PO_4和MgSO_4·7H_2O的浓度。利用正交试验进一步优化,并通过方差分析最终确定优化培养基组成为:马铃薯淀粉20g/L、葡萄糖20g/L、蛋白胨4g/L、KH_2PO_4 1.5 g/L、MgSO_4·7H_2O 0.2 g/L,此时胞外多糖产量和菌丝体干重,分别为9.36g/L和12.27 g/L,胞外多糖比优化前提高了1.48倍为后续利用深层发酵提取黑木耳多糖提供了理论基础。     

响应面试验优化产琥珀酸放线杆菌GXAS137发酵粗甘油产丁二酸工艺

通过优化产琥珀酸放线杆菌GXAS137发酵粗甘油产丁二酸的培养基,提高丁二酸产量,降低生产成本。先通过单因素试验对粗甘油发酵产丁二酸的电子受体、初始粗甘油质量浓度及氮源进行了优化,再利用响应面试验确定重要参数的最佳水平。结果表明：二甲基亚砜（dimethyl sulfoxide,DMSO）为最适电子受体,玉米浆可替换酵母粉作为氮源,各因素的最佳条件为：初始粗甘油质量浓度55.43?g/L、DMSO质量浓度10.35?g/L、玉米浆质量浓度17.69?g/L。优化后丁二酸产量达到37.02?g/L,丁二酸得率为66.79%,生产强度为0.51?g/（L·h）。与初始条件下丁二酸产量（16.88?g/L）相比,优化后提高了1.19?倍。本研究为微生物发酵粗甘油原料生产丁二酸提供了理论支持。     

木醋杆菌最佳发酵条件

通过试验筛选出木醋杆菌发酵产生纤维素的最佳碳源为葡萄糖,最佳氮源为酵母膏和蛋白胨,并通过正交试验确定出木醋杆菌发酵的最佳条件是:pH 5.0,温度30 ℃,葡萄糖1.5 g/dL,酵母膏0.5 g/dL,蛋白胨1 g/dL.乙醇、醋酸、乳酸对木醋杆菌生产纤维量都有增效作用,优化后的培养基添加0.4 g/dL醋酸,细菌纤维素产量为3.40 g/L.添加体积分数1%的乙醇,细菌纤维素产量为3.65 g/L.添加0.4 g/dL乳酸,细菌纤维素产量为3.54 g/L.     

银耳芽孢多糖发酵培养基配方、发酵条件的优化及其放大发酵试验

为开发银耳芽孢高产胞外多糖深层液态发酵培养基,提高银耳芽孢多糖的发酵产量以及实现规模化生产应用,本研究采用单因素实验探索不同来源的碳氮源及营养元素对银耳多糖产量的影响,并结合Plackett-Burman和Box-Behnken响应面设计,得到高产胞外多糖的发酵培养基配方和发酵条件,进一步使用50 L发酵罐进行了发酵工艺的验证。结果表明:优化后得到银耳芽孢高产胞外多糖发酵培养基配方为:葡萄糖35 g/L,NaCl 0.6 g/L,复合氮源（酵母浸膏和玉米浆干粉1:1）3.6 g/L,MgSO₄ 0.5 g/L,KH₂PO₄ 1 g/L;最适发酵条件为:发酵温度27 ℃,发酵初始pH5,发酵时间6 d,接种量3%（v/v）,摇床转速150 r/min。优化完后银耳芽孢胞外多糖产量为214.45 mg/100 mL,在摇瓶发酵阶段达到了较高的产量水平。50 L发酵罐放大发酵中验证多糖得率为258.78 mg/100 mL,比摇瓶实验得率提高了21.03%。本次优化显著促进了银耳芽孢胞外多糖的产量,为其规模化工业生产提供理论支持。     

响应面法优化根霉菌产麦角固醇的液体发酵工艺

以米根霉(Rhizopus oryzae ZW017)发酵产麦角固醇的产量为响应值,对其液体发酵工艺进行优化。采用HPLC法检测菌株产麦角固醇含量,在单因素筛选试验基础上,以PDB液体发酵培养为基础条件,应用响应面分析法(RSM)对碳源、氮源及发酵时间进行优化。结果表明:以葡萄糖、酵母膏分别为最佳碳、氮源;最佳工艺条件为:PDB基础培养基中添加葡萄糖3g/L、酵母膏5g/L、发酵培养9.64d,麦角固醇平均产量达5761.83μg/100mL,较优化前提高了247.86%,与构建模型理论预测值(5818.39μg/100mL)相吻合,且100mL液体培养基中麦角固醇产量占菌体细胞干质量(0.36g)的1.60%。     

L-鸟氨酸发酵废菌渣水解固形物回用工艺的研究

以L-鸟氨酸发酵废菌渣水解固形物为有机氮源,进行L-鸟氨酸发酵工艺条件的研究,实验结果发现最佳回用工艺条件为:水解时间20 h,水解温度90.0℃,水解液加入量6.5 g/100 m L,6.0 mol/L硫酸溶液(m L)与含水废菌渣固形物(g)之比1∶2.5。在上述条件下,L-鸟氨酸产量达到了37.47 g/L,与酵母膏为有机氮源进行的鸟氨酸发酵差异不明显,且产量稳定。     

氮源控制对玉米芯残渣同步糖化发酵生产2,3-丁二醇的影响

以2,3-丁二醇生产为研究对象,对同步糖化发酵系统中氮源控制的影响进行了研究.对于不同氮源,微生物表现出利用差异性,从而导致不同的发酵结果.结合以上特性,可以使用发酵过程补氮控制及不同氮源组合方式来达到氮源结构优化目的,从而获得更高的产物转化率.结果表明,利用发酵过程分批补氮方式获得了27.625 g/L的2,3-丁二醇终产量,较单次投入酵母浸粉(21.273 g/L)提高了29.86％,利用酵母粉与尿素组合的方式获得了28.582 g/L的2,3-丁二醇终产量,较单独使用尿素(25.295 g/L)提高了12.99％.