β-葡聚糖酶发酵培养基的优化研究

为了对芽孢杆菌发酵产β-葡聚糖酶的培养基进行进一步的研究,以芽孢杆菌为发酵菌,通过单因素试验和三因素三水平正交试验法对芽孢杆菌的10L发酵罐发酵产酶培养基进行优化。实验结果表明:芽孢杆菌产β-葡聚糖酶的最优培养基为甘油含量6g/L、酵母粉含量24g/L和NaCl含量10g/L;发酵条件:接种量为10%、初始发酵pH值为7、培养温度为37℃、转速为350~950r/min、通风量为1vvm和发酵时间15h。经过3批发酵实验验证,最优条件下β-葡聚糖酶最高酶活可达3112U/mL。     

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。     

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。     

重组乳酸克鲁维酵母产磷脂酶A2发酵条件的优化

利用重组乳酸克鲁维酵母（Kluyveromyces lactis）GG799表达磷脂酶A2,对其产酶发酵条件进行研究。采用单因素试验和正交试验对培养基及培养条件进行优化,确定了重组菌产酶的最佳发酵条件。结果表明：最优培养基组成为葡萄糖30 g/L、酵母粉20 g/L、蛋白胨30 g/L、KH2PO4 3 g/L;最优培养条件为：发酵温度30 ℃、接种量2%（V/V）、初始pH?7.0、装液量90 mL/250 mL三角瓶、摇床转速220 r/min,在此条件下发酵培养,酶活力由（1.87±0.12）U提高到（5.35±0.27）U。     

多粘类芽孢杆菌20185液态发酵产碱性果胶酶发酵条件的研究

对多粘类芽孢杆菌20185发酵产碱性果胶酶的培养基和发酵培养条件进行了优化.经单因素和正交试验得到最优发酵培养基组成为(g/L):果胶10.0,蛋白胨20.0,K2HPO4·3H2O 6.0,KH2PO4 3.0,NaCl 10.0,MgSO4·7H2O 0.2,SDS 1.0.发酵最佳培养条件为:250mL三角瓶装液量为50mL,种龄24h,接种量9％,初始pH值9.0,温度35℃,培养36h.在此优化条件下,酶活为311U/mL.     

产褐藻胶裂解酶弧菌HB161653的产酶条件优化

为提高弧菌HB161653产褐藻胶裂解酶活性,该研究通过单因素和正交试验对弧菌HB161653的产酶条件进行了优化。结果表明,最优的发酵培养基组成为海藻酸钠5 g/L,蛋白胨7.5 g/L,NaCl 25 g/L,K2HPO4 0.2 g/L,MgSO4 0.1 g/L;最优发酵条件为培养基初始pH 7.0,接种量1.5%,发酵温度28 ℃,发酵周期12 h。在此优化产酶条件下,褐藻胶裂解酶活力可达42.1 U/mL,较优化前（26.0 U/mL）提高了62%。该研究可为弧菌HB161653产褐藻胶裂解酶的规模化生产和褐藻寡糖的制备提供理论依据。     

甲基营养芽孢杆菌SK21.002产果聚糖蔗糖酶的发酵条件优化

通过研究甲基营养芽孢杆菌SK21.002产果聚糖蔗糖酶的发酵条件,通过单因素实验和正交实验确定其最适产酶的发酵培养基为:蔗糖80g/L,酵母提取物10g/L,胰蛋白胨10g/L,K2HPO48g/L,MgS041g/L,NaCl2g/L;最适产酶的发酵条件为:初始pH6.5,发酵温度30℃,装液量30％,接种量2％,发酵周期21h.在以上条件下发酵培养,果聚糖蔗糖酶活力可达到9.76U/mL,是优化前的3.75倍.     

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。     

响应面法优化Enterobacter sp.SYA2乳糖酶发酵工艺

采用单因素实验对Enterobacter sp.SYA2产乳糖酶条件进行优化,优化后的发酵条件为:培养温度37℃、装液量50mL/250mL、摇床转速175 r/min、接种量5％(V/V)、种龄8h,此条件下酶活为9.02 U/mL;通过Plackett-Burman设计和Box-Behnken设计对菌株发酵培养基进行了优化,得到的最佳发酵培养基配方为:乳糖31.1g/L、蛋白胨26.0g/L、酵母膏5.0g/L、K2HPO4 3.0g/L、NaCl 6.0g/L、MnCl2 0.5g/L、pH6.5,优化后的酶活为15.95U/mL.     

海洋扩展青霉(Penicillium expansum)产耐盐型果胶酶的固态发酵优化

目的:提高海洋扩展青霉(Penicillium expansum)产耐盐型果胶酶的酶活力。方法:测定海洋扩展青霉所产果胶酶的耐盐性;通过单因素和正交实验,对海洋扩展青霉产耐盐型果胶酶进行固态发酵优化;利用SPSS 20.0分析实验结果。结果:该果胶酶在底物所含Na Cl浓度为30g/L时,酶活力最高,在Na Cl浓度为0~60g/L范围内较稳定。最优培养基为:麸皮7g,果胶粉0.42g,氯化铵0.28g,人工海水8.4m L;最优培养条件为:接种量3m L(107cfu/m L),培养温度28℃,250m L三角瓶中培养72h。此优化条件下酶活力可达到6639.79U/g。结论:该果胶酶耐盐性好;固态发酵优化后,酶活力达到6639.79U/g,为原来的酶活1239.80U/g的5.36倍。     

黑曲霉果胶裂解酶和聚半乳糖醛酸酶合成的发酵调控

通过对黑曲霉(Aspergillus niger)wz 003液态发酵过程的调控,制备了高活性的果胶裂解酶,并讨论了发酵过程中聚半乳糖醛酸酶活力的变化情况。实验表明,发酵产酶培养基组成为(g/L):麸皮60,玉米粉40,酵母膏20,胡萝卜12,CaCO_3 10。培养条件为:初始pH 6.5,30℃,接种量8%,培养2 d。此时果胶裂解酶活力为375.3 U/mL,为基础条件下的6.225倍,而聚半乳糖醛酸酶的合成得到了有效控制,酶活仅为29.4 U/mL。改变发酵条件,有利于聚半乳糖醛酸酶的发酵生产,此时酶活力为基础条件下的5.05倍。     

苎麻果胶的提取及在果胶酶活测定中的应用

研究了苎麻中纤维果胶的提取,优化的提取工艺为:温度90℃,草酸铵质量浓度5g/L,液料比为30:1,反应时间90min。以纤维果胶和苹果果胶为底物,采用DNS法测定了棉精练用碱性果胶酶的酶活力。结果表明,以纤维果胶为底物测定的棉织物精练用碱性果胶酶酶活力为151.6U/mL,远高于苹果果胶的5.3U/mL,更适合用来表征棉织物精练用果胶酶的酶活力。     

响应面法优化重组大肠杆菌产ADI酶发酵培养基

在单因素优化的基础上,采用响应面分析方法对重组大肠杆菌生产精氨酸脱亚胺酶(ADI)的发酵培养基进行了优化。借助于SAS软件,结合Plackett-Burman和Box-Behnken实验设计对5种培养基组分进行优化。结果表明,最佳培养基组分为胰蛋白胨11.16 g/L,酵母提取物20 g/L,甘油6.3 g/L,磷酸氢二钾16.38 g/L,磷酸二氢钾2.31 g/L。采用优化后的培养基进行摇瓶发酵,ADI酶活达到5.7 U/m L发酵液,比初始培养基(3.72 U/m L发酵液)提高了1.53倍,比LB培养基(2.83 U/m L发酵液)提高了2.01倍。采用优化后的培养基在3 L发酵罐中进行发酵,ADI酶活达到15.17 U/m L发酵液,较LB培养基(4.32 U/m L发酵液)提高了3.51倍。     

芽孢杆菌M-21产β-甘露聚糖酶发酵条件研究

从土壤中分离筛选出产β-甘露聚糖酶的芽孢杆菌(Bacillus sp.)M-21,通过单因素实验和正交优化实验,确定了其最佳发酵产酶条件。菌株的产酶最适培养基组成包括(g/L)碳源:瓜尔豆胶4,复合氮源:豆粉20、(NH4)2HPO45,其他无机盐组分:K2HPO4.3 H2O1、MgSO4.7 H2O 0.5、NaCl 0.5、CaCl20.1、FeSO4.7 H2O0.001。产酶最适培养条件:培养基初始pH8.0,接种量4%,装液量50 mL/250 mL三角瓶,32℃180 r/min振荡培养36 h。此条件下酶活力最高可达1 487 U/mL。     

高产脂肪酶菌株的分离筛选与培养基优化

实验进行了高产脂肪酶菌株的分离筛选与发酵条件优化的研究。通过对35份富含油脂等样品的富集培养、分离筛选,获得320株产脂肪酶的细菌、酵母菌和霉菌,其中细菌X-13产酶活力最高,约为3.5U/mL;X-13发酵产脂肪酶的最佳碳源和氮源分别为可溶性淀粉、牛肉膏,Mg2+、Ca2+、Co2+对X-13菌株产酶有促进作用,Fe2+、Mn2+、Cu2+抑制菌株产酶;正交试验设计优化的培养基成分为：可溶性淀粉6g/L、牛肉膏4g/L、酵母粉0.5g/L、MgSO4 0.2g/L、聚乙二醇（PEG400）0.6mL/L、K2HPO4 1g/L、橄榄油乳化液20mL/L、pH值为7.0。在此优化培养条件下,细菌X-13培养72h的产脂肪酶活力达到9.28U/mL,较优化前提高2.65倍。     

鞘氨醇单胞菌产3-苯氧基苯甲酸降解酶发酵条件的优化

以鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas sp.）SC-1产3-苯氧基苯甲酸降解酶的酶活性为响应值,对其产酶条件进行优化。采用Plackett-Burman法对培养基组分和培养条件筛选显著性影响因素,并通过Box-Bohnken设计试验优化产酶条件,得到其最优培养基配方为：蛋白胨0.5 g/L、酵母膏0.5 g/L、葡萄糖0.8 g/L、硫酸镁0.01 g/L、3-苯氧基苯甲酸（3-phenoxybenzoic acid,3-PBA）质量浓度0.1 mg/mL;最优培养条件为：初始pH 8.33、种龄40.0 h、接种量4 mL/100 mL（种子液细胞浓度为108 CFU/mL）、转速180 r/min、温度30 ℃、装液量30 mL（250 mL锥形瓶）、培养时间37.75 h。在此条件下,发酵液酶活力可达1.870 5 mU/ g,比优化前（0.226 9 mU/g）提高8.24 倍。