奇异变形杆菌产L-肉碱脱水酶的培养基优化

为了提高L-肉碱脱水酶的活力,通过单因素实验对影响奇异变形杆菌产L-肉碱脱水酶的碳源、氮源及酶的诱导物等培养基组分进行研究,在此基础上采用二次正交旋转组合设计进行培养基组分优化实验。经二次多项式回归建立模型以及对响应面的优化分析,确定了培养基组分最佳含量为:蛋白胨0.678g/100mL、酵母膏0.961g/100mL、巴豆甜菜碱0.335g/100mL、富马酸盐2.093g/100mL。使用优化后培养基发酵得到的L-肉碱脱水酶活力由最初的1.90U/mL提高到5.32U/mL,且与模型预测值较为接近,进一步证明预测模型的合理性。      

优化L-精氨酸发酵培养基

利用SAS软件中二水平设计和响应面分析法较系统地研究了谷氨酸棒杆菌Corynebact-erium glutamicu吣障氨酸发酵培养基，得到了精爨磁产量在一定条件下随硫酸铵、玉米浆、磷酸二氢钾的变化规律，并根据分析结果优化了发酵培养基，产量可提高近64％。     

产高光学纯度L-乳酸菌株HY-38发酵培养基优化

以产L-乳酸光学纯度为99.3%的粪肠球菌（Enterococcus faecium）HY-38作为出发菌株,通过Plackett-Burman试验设计确定影响L-乳酸的产量的主要因素,筛选出3个有显著影响效应的因素,分别为葡萄糖、酵母膏及乙酸钠,最陡爬坡试验逼近影响因素最佳值区域,采用Box-Behnken设计及响应面分析对L-乳酸发酵培养基成分进行优化。结果表明,L-乳酸发酵培养基成分确定为葡萄糖148 g/L、酵母膏12.4 g/L、碳酸钙80 g/L、乙酸钠5.0 g/L、磷酸二氢钾1.0 g/L、硫酸镁1.2 g/L、硫酸锰0.04 g/L,在此条件下,L-乳酸的产量达到134.7g/L,比优化前（108.3 g/L）提高了24.3%。     

响应面分析法优化L-乳酸发酵培养基的研究

用响应面分析法对干酪乳杆菌(Lactobacilluscaseisub-sp.rhamnosus)生产乳酸的培养基组分进行了优化,建立了影响因素与响应值之间的函数关系,得到一个回归方程。根据回归方程优化得出,当玉米淀粉糖化液为93.3g/L,玉米浆24.1g/L。麸皮8.4g/L时乳酸产量最高。     

L-乳酸发酵培养基中氮源的优化

为减少L-乳酸发酵培养基中的酵母粉用量以降低生产成本,对培养基中的氮源进行了优化。通过单因素试验选择出玉米浆干粉作为与酵母粉进行优化的氮源。从响应面法的分析结果中得出,玉米浆在模型方程的一次和二次项上均比酵母粉显著而两者交互作用不显著,这表明玉米浆部分代替酵母粉是可行的;同时,响应面优化试验确定了两种氮源的最佳配比。当培养基中玉米浆的含量为32.23g/L,酵母粉的含量为3.17g/L时,乳酸的实际最大产量为103.71g/L,乳酸产量有5.3%的少许下降,而酵母粉的用量减少了84%。     

L-色氨酸发酵培养基均匀设计优化

本文采用均匀设计法对L-色氨酸培养基配方进行优化,考察培养基原料1、2、4、5、6、9、10、11、12对色氨酸发酵产酸的影响,结果表明:原料1 0.002％、原料2 0.02％、原料4 0.02％、原料50.58％、原料6 0.22％、原料9 0.14％、原料10 0.001％、原料11 0.66％、原料12 0.001％配方组合,L-色氨酸摇瓶产酸比原配方提高25％以上,50L发酵罐产酸达45g/L以上.     

大肠杆菌发酵产L-色氨酸培养基及补料优化

为了进一步提高优化大肠杆菌发酵产L-色氨酸的产量,采用响应面法优化了原初始发酵培养基组合成分,建立了乙酸铵-玉米浆补料模式。结果表明优化后培养基组合:0.12%硫酸铵、0.7%磷酸二氢钾、0.15%一水柠檬酸、0.28%七水硫酸镁、0.05%酵母粉、0810 0.39%乙酸铵、0.3%玉米浆。5 L罐的培养验证表明,玉米浆和乙酸铵是影响L-色氨酸产量的主要成分因素,优化后L-色氨酸产量提高了35.4%,发酵结束达到24.53 g/L,单位菌体L-色氨酸产量提高了19.8%,达到0.272 g/OD,糖酸转化率提高了27%,为L-色氨酸发酵提供一定的参考。     

一株产L-赖氨酸菌株发酵培养基的响应面优化

本试验优化了一株黄色短杆菌HXLl09的发酵培养基以提高L．赖氨酸的产量。在研究葡萄糖、硫酸铵、豆饼水解液、KH2P04·3H20、MgS04·7H20、FeS04·7H20、MnSO4·H2O4＋单因素实验的基础上,DesignExpert软件的Box-BehnkenDesign（BBD）建立响应面模型。结果表明：HXL109最佳产酸条件为：葡萄糖89.48g／L,豆饼水解液30．77g／L,硫酸铵20．89g／L,KH2P04·3H204．5g／L。在此条件下L．赖氨酸的产量为142．65g门L,与预测值（143．67g／L）吻合度较高。通过发酵对比实验可见,用响应面分析法对该L-赖氨酸产生菌发酵培养基进行优化,可获得最佳的工艺条件。     

响应面法优化里氏木霉产木聚糖酶发酵培养基

采用响应面法对里氏木霉产木聚糖酶的发酵培养基进行了优化。首先利用Plackett-Burman实验设计筛选出影响产酶的3个主要因素:乳糖、玉米浆和KH2PO4。在此基础上运用最陡爬坡路径法逼近最大响应值区域,最后利用响应面分析法确定主要因子之间的交互作用及最佳条件。结果表明,乳糖45.13g/L,玉米浆15.94g/L,（NH4）2SO43g/L,KH2PO42.73g/L,MgSO4·7H2O0.8g/L,无水CaCl20.6g/L,吐温-801mL/L时,木聚糖酶最大理论酶活为855.01U/mL。经5次平行实验验证,实际平均酶活与预测酶活相近,比优化之前的酶活提高了24.1%。      

利用响应面方法优化产L-乳酸的合成培养基

采用响应面方法对拟干酪乳杆菌Lactobacillus paracasei (L.paracasei)的一种产乳酸的合成培养基进行了优化.该文将培养基中的混合氨基酸、核苷类物质和混合维生素看作3大类营养成分.首先利用Plackett-Burman实验设计考察了培养基中包括该3类营养物质在内的8种营养成分对菌体生长和乳酸合成的影响,筛选出了影响菌体生长和乳酸合成的3个主要因素,即混合氨基酸、KH2PO4和CaCO3;在此基础上利用最陡爬坡实验逼近最大响应区域;然后利用Box-Behnken实验设计及响应面分析法确定了最佳培养条件.经过3次实验验证,乳酸实际浓度与预测浓度十分接近,已经超过了在复合培养基中培养的水平.这些结果为L.paracasei的代谢流定量研究奠定了基础.     

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。     

响应面法优化可得然胶发酵培养基

可得然胶是细菌在氮源限制条件下生成的水不溶性胞外多糖。发酵培养基的各组分配比对可得然胶的产量有极大的影响。因此,优化发酵培养基对提高可得然胶产量有重要意义。本文采用响应面分析法对可得然胶的发酵培养基进行优化设计。通过Plackett-Burman实验进行重要因素筛选,得出影响可得然胶产量的主要因素为:蔗糖、（NH4）2HPO4、MgSO4和玉米浆。利用最陡爬坡实验逼近响应区域,应用Box-Behnken实验设计和响应面法分析优化得到最佳的发酵培养基为:蔗糖61g/L、MgSO41g/L、玉米浆2.5mL/L、（NH4）2HPO42.4g/L、KH2PO41.4g/L、CaCO31.4g/L。发酵结果（47.73g/L）与优化之前（35.2g/L）的可得然胶产量进行比较,优化后的产量提高了35.6%。      

采用响应曲面法优化红曲霉发酵培养基组分

为了提高红曲红色素的产量,采用响应曲面分析法对红曲霉1001发酵培养基进行了优化。通过单因素实验,确立了发酵培养基的基本组分:大米粉、葡萄糖、黄豆粉、KH2PO4、NaNO3、MgSO4、ZnSO4、玉米浆。Plackett-Burman实验确定了影响红曲红色素产量的关键因素为黄豆粉、KH2PO4、NaNO3。接着进行最陡爬坡实验逼近3个关键因素的最大响应区域。在此基础上,采用Box-Benhnken Design实验设计法对发酵培养基组分进行优化,得出最佳配方为KH2PO41.52g/L,NaNO30.51g/L,黄豆粉35.00g/L,红曲红色素色价为437.73U/mL,比优化前提高了1倍。      

枯草芽孢杆菌产蛋白酶发酵培养基的优化

在摇瓶发酵条件下,利用响应面法优化枯草芽孢杆菌BS3菌株产蛋白酶的培养基,在单因素实验的基础上,采用Plackett-Burman实验设计(PB)对影响枯草芽孢杆菌BS3产蛋白酶的培养基组分进行了筛选,确定主要影响因子为玉米浆、氯化铵和玉米淀粉.然后通过最陡爬坡实验、中心组合实验设计和响应面分析法,确定了主要的影响因子及其浓度.优化后的培养基组成为:玉米淀粉1.586g/100g,玉米浆3.170/100g,氯化铵1.998/100g,其他组分维持低添加量,在此培养基条件下,活菌数为12.640×109cfu/g,蛋白酶活为162.309U/g.     

利用响应面法优化GSH发酵培养基

利用Plackett-Burman试验设计,筛选出影响GSH产量的3个重要因素,分别为葡萄糖、蛋白胨、KH2PO4.在此基础上,再利用Box-Behnken试验设计及借助于MINTAB软件进行二次回归分析,确定了主要影响因素的最佳浓度,葡萄糖、蛋白胨、KH2PO4最佳发酵质量浓度分别为2.75%、3.03%、0.11%.在优化的培养基中,GSH产量达到147.02mg/L,比优化前的98.94mg/L提高48.60%.     

微小毛霉发酵制取凝乳酶的培养基优化研究

利用响应面分析法优化微小毛霉的发酵培养基,提高微小毛霉凝乳酶的凝乳活力。在单因素实验的基础上,用Design-Expert软件对实验数据进行多元回归分析,建立了3种因素与凝乳酶活力之间的函数关系,得出在基础发酵培养基中加入的氯化钙、乳清粉和葡萄糖的最佳浓度分别为0.58%、0.64%和1.13%,此时,微小毛霉凝乳酶的凝乳活力的理论值为1150.81SU/mL,验证平均值为1109.7SU/mL,与预测值基本一致。     

利用响应面法优化细菌纤维素发酵培养基

采用Two-level factorial design设计对影响木醋杆菌发酵产细菌纤维素的培养基组成成分进行了筛选,所取的8个相关因素为:蔗糖、酵母膏、蛋白胨、KH2PO4、MgSO4、酒精、醋酸。在此基础上,采用响应曲面法(Response Surface Methodology,RSM)对影响木醋杆菌发酵产细菌纤维素的培养基的关键影响因素:酵母膏、KH2PO4、无水乙醇的最佳水平范围作了进一步的研究与探讨,通过对二次多项式回归方程求解得知,在上述自变量分别为酵母膏10.55g/L,KH2PO44.26g/L,无水乙醇3.1%时,细菌纤维素(BC)达最大值为3.36g/L。     

洛伐他汀菌种发酵配方的正交试验

为了确定洛伐他汀发酵培养基的最佳发酵培养基配方,提高发酵水平,先通过单因素试验筛选出最佳碳源和氮源,以及碳源,氮源和无机盐的最佳浓度,再通过正交设计筛选出最佳的发酵培养基配方组合,研究发现土曲霉PF7-15-40的发酵培养基最佳配方是淀粉3.5%,黄豆饼粉4.25%,柠檬酸钠0.10%,磷酸二氢钾2.0g/L,在该条件下洛伐他汀的产量最高。     

皮状丝孢酵母发酵菊粉产油脂培养基的优化

采用Plaekett-Burman设计和响应面分析法,对皮状丝孢酵母菌发酵菊粉产油脂的培养基进行优化.首先用Plaekett-Burman设计对发酵培养基组分菊粉、酵母膏、硝酸钾、硫酸镁、硫酸铁、磷酸二氢钾、氯化钙、硫酸锌等进行评价并筛选出了有显著效应的酵母膏、硫酸锌、氯化钙,然后用最陡爬坡路径逼近最大响应值区域,最后再利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法进行回归分析.结果表明酵母膏、硫酸锌、氯化钙于油脂含量存在显著的相关性.通过求解回归方程得到优化发酵培养基组分:酵母膏6.68g/L、硫酸锌0.457g/L、氯化钙0.342g/L.对优化后的培养基进行发酵培养,其生物量和油脂含量分别达到了13.56g/L、5.281g/L,油脂含量比优化之前增加了11.2％.