烟曲霉素5 L罐发酵条件优化及中试

以烟曲霉（Aspergillus fumigatus）CEA-1701为生产菌株,通过高效液相色谱（HPLC）法测定发酵液中烟曲霉素的含量,考察碳源、pH值、搅拌速度、发酵温度和接种量对5 L发酵罐中烟曲霉素产量的影响,优化了5 L罐的发酵工艺条件。结果表明,甘油作为唯一的碳源,发酵温度30 ℃,搅拌速度800 r/min,接种量为3%,自然pH条件下,通气量0.5 m3/h,烟曲霉CEA-1701产烟曲霉素效果理想,发酵168 h烟曲霉素产量达到97.76 mg/L。将优化后的工艺进行20 L罐的放大试验,0.5%接种量发酵252 h时烟曲霉素获得最高产量达到130.57 mg/L,中试放大效果良好。     

烟曲霉素发酵条件的初步优化及其扩大培养

为了获得适宜的烟曲霉素发酵条件,提高烟曲霉素产量。以烟曲霉CEA-1701为生产菌株,运用HPLC测定烟曲霉素含量。通过单因素试验确定各因素范围,进一步运用Plackett-Burman(PB)和Central-Composite Design(CCD)设计优化适合烟曲霉CEA-1701产烟曲霉素的发酵条件,最后对优化的结果进行5L罐的扩大培养。PB试验表明,温度和p H是影响烟曲霉素产量的主要因素;CCD优化得到的产烟曲霉素的发酵条件为:温度32℃、培养基初始p H 6.24、装液量50/250m L、接种量1%(v/v)、玻璃珠添加量5颗。以优化后的条件进行摇瓶和5L发酵罐发酵,烟曲霉素的产量分别提高了18.7%和34.6%,达到73.58mg/L和83.42mg/L。试验优化了烟曲霉CEA-1701产烟曲霉素的发酵条件,初步得到了5L发酵罐的发酵参数,扩大培养显著提高了烟曲霉素的产量。为烟曲霉素的进一步发酵生产提供了依据。     

前胡醇提物对杨树桑黄液体发酵生产黄酮的研究

以杨树桑黄为菌种，采用前胡醇提物发酵培养基生产黄酮。在单因素试验的基础上，以黄酮产量为考察指标，采用中心组合设计(CCD)试验优化培养基配方。结果表明：最佳碳源为玉米粉，最佳氮源为麦芽浸粉；最佳培养基配方为玉米粉28.6 g/L、麦芽浸粉10 g/L、MgSO₄·7H₂O 1 g/L、KH₂PO₄ 2 g/L、维生素B₁ 50 mg/L、pH 6.0;在发酵开始4 d后，添加质量浓度为24 g/L前胡醇提物到杨树桑黄发酵液中，获得黄酮产量为(3.12±0.05)g/L,是优化前的2.41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。     

基于底物消耗规律优化乳酸乳球菌增殖发酵工艺

为了提高乳酸乳球菌发酵生物量，该文首先筛选了最优碳氮源，分析了乳酸乳球菌偏好利用的氮源特征，定向制备了酪蛋白肽，进一步分析酪蛋白肽的添加对菌株增殖的影响；然后通过测定菌株生长速率被抑制时的碳氮消耗比和耐渗透压能力确定了初始发酵培养基的碳氮源添加比例和添加量。结果表明，葡萄糖是乳酸乳球菌的最佳碳源，酪蛋白肽和酵母浸粉FM 803以1∶2的质量比复合为最佳氮源，进一步优化微量元素的添加量和恒pH分批培养策略，得到最优培养基和培养工艺。乳酸乳球菌CCFM 1093的最优培养基：葡萄糖137 g/L、复合氮源53 g/L、MgSO₄·7H₂O 0.043 g/L、MnSO₄·H₂O 0.03 g/L、吐温-80 1 mL/L;乳酸乳球菌CCFM 1032最优培养基：葡萄糖106 g/L、复合氮源51 g/L、MgSO₄·7H₂O 0.043 g/L、MnSO₄·H₂O 0.03 g/L、吐温-80 1 g/L,活菌数分别...     

高浓度培养乳酸菌发酵培养基的优化

对一株已经证实具有耐酸、耐胆汁的乳杆菌R8菌株进行培养基的优化研究,以菌体密度为检测指标,采用单因素实验和正交设计实验优化发酵培养基组分,为该益生菌应用于改善胃肠道的健康食品奠定基础。结果显示,该菌最佳发酵配方为:葡萄糖20.0 g,酵母粉30.0 g,MnSO₄·4H₂O 0.075 g,MgSO₄·7H₂O 2.0 g,KH₂PO₄ 2.5 g,柠檬酸铵2.5 g,CH₃COONa·3H₂O 6.25 g,Tween80 1.0 mL,pH6.2。培养基配方经过系统筛选和优化后,菌体浓度(OD_{600 nm})达到2.38。     

响应面法优化解脂亚罗酵母产菜油甾醇培养基组成

为提高解脂亚罗酵母PMEDD菌株菜油甾醇的产量,对此菌株发酵培养基组成进行了优化。采用单因素实验探究碳源种类、氮源种类、碳源质量浓度、氮源质量浓度、KH₂PO₄质量浓度对菜油甾醇产量的影响。在此基础上,采用响应面实验对发酵培养基组成进行了优化。结果表明：培养基组成为葡萄糖3.17 g/100 mL,蛋白胨1.44 g/100 mL,KH₂PO₄ 0.65 g/100 mL,Uracil 0.1 g/100 mL,YNB 0.42 g/100 mL,MgSO₄·7H₂O 0.15 g/100 mL时,菜油甾醇的产量达到最大,为16.49μg/mL,优化后菜油甾醇的产量为优化前的2.10倍。采用优化后的培养基,可有效提高解脂亚罗酵母PMEDD菌株菜油甾醇的产量。     

γ-聚谷氨酸生产菌株的鉴定及发酵培养基优化

目的:鉴定一株高产γ-聚谷氨酸(γ-polyglutamic acid,γ-PGA)的菌株,并优化其发酵培养基。方法:以实验室前期诱变筛选出的菌株N-2出发,通过16s rDNA核酸序列分析,对该菌株进行了鉴定;采用单因素实验、响应面设计对菌株的发酵培养基进行优化,最终确定最佳培养基配方。结果:经过16s rDNA序列分析,菌株N-2被鉴定为Bacillus subtilis。通过Plackett-Burman(PB)试验,筛选出3个显著影响γ-PGA产量的因素:葡萄糖、谷氨酸钠和K₂HPO₄·3H₂O;用最陡爬坡试验逼近最大产量区后,利用box-behnken试验获得响应曲面最优解,确定葡萄糖、谷氨酸钠和K₂HPO₄·3H₂O的最佳浓度分别为42.93、44.85、2.39 g/L。经过54 h发酵γ-PGA终产量为28.51 g/L,比优化前提高了34.48%。结论:响应面法试验次数少、周期短,可以快速优化发酵培养基成分,结果可靠,是提高产量的有效途径。     

木聚糖酶重组毕赤酵母合成培养基的Plackett-Burman法优化

目的:筛选合成培养基中影响重组毕赤酵母高效表达木聚糖酶的关键成分。方法:首先通过单因素实验和t检验筛选重组毕赤酵母表达木聚糖酶的最佳初始诱导培养基,其次利用Plackett-Burman设计及逐步回归建立培养基成分和响应值间的多元线性回归模型,并筛选出关键培养基成分,最后利用相关系数分析,对非关键成分含量的选取做出合理的取舍。结果:筛选出甘油磷酸钠、硫酸钙、PTM1和硫酸铵是影响重组酵母表达木聚糖酶的关键培养基成分,且当培养基组合为甘油磷酸钠20 g/L,(NH₄)₂SO₄ 2.0 g/L,CaSO₄·2H₂O 2.0 g/L,K₂SO₄ 20.0 g/L,MgSO₄·7H₂O 6.0 g/L,PTM1 8.0 mL/L,甲醇10.0 mL/L,吐温80 2.0 g/L时,木聚糖酶的酶活力和比酶活分别达到2298.4 U/mL和9926.3 U/mg,分别是优化前的3.055倍和3.889倍。结论:Plackett-Burman设计不仅可以显著提升培养基优化目标,还能筛选出关键培养基成分,从而为进一步优化奠定了基础。     

响应面法优化樟芝胞外多糖的发酵条件

为提高樟芝液态发酵胞外多糖产量,本实验对发酵条件进行优化,首先对11种氮源和5种碳源进行初选,然后在单因素实验的基础上,设计了Plackett-Burman实验,筛选出显著影响胞外多糖产量的因素,最后采用四因素三水平的响应面法优化胞外多糖的产量。优化得到最佳发酵条件为:葡萄糖60 g/L、酵母浸粉16 g/L、维生素B₁ 1 g/L、KH₂PO₄ 0.75 g/L、MgSO₄·7H₂O 0.77 g/L、初始pH=5.0、装液量120 mL/500 mL、接种量18%、27 ℃、10 d、100 r/min。该条件下胞外多糖产量为1.23 g/L,较优化前提升了71%。优化后多糖产量有大幅提高,可为后续工业化应用提供参考。     

产右旋糖酐肠膜明串珠菌发酵培养基的优化

旨在提高肠膜明串珠菌Leuconostoc mesenteroides CICC-23614发酵蔗糖产右旋糖酐的效率。以单因素实验为基础,以蔗糖、细菌蛋白胨、Na₂HPO₄·12H₂O及KH₂PO₄浓度作为影响因子,以蔗糖转化率为响应值,采用响应面分析法对肠膜明串珠菌培养基中各成分浓度条件进行研究,利用高效液相色谱法(HPLC)对发酵液中的蔗糖进行定量分析,优化得到最佳发酵培养基。结果显示,经过优化的最佳的培养基为:蔗糖101.31 g/L,细菌蛋白胨5.66 g/L,Na₂HPO₄·12H₂O 1.11 g/L和KH₂PO₄0.15 g/L。以优化后的培养基进行发酵,重复试验验证,发酵24 h,蔗糖转化率可达91.9%,与预测值误差仅为2.13%,相较于原始培养基发酵结果,蔗糖转化率是原始培养基培养条件下的1.6倍。     

抗尖孢镰刀菌贝莱斯芽孢杆菌P9培养基及发酵条件优化

该研究以贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)P9为试验菌株,以其发酵液对尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的抑菌效果为考察指标,采用单因素试验及响应面法对其培养基和发酵条件进行优化。结果表明,最佳发酵培养基为：可溶性淀粉6.8 g/L、酵母浸粉18.1 g/L、MnCl₂0.89 g/L、FeCl₂0.5g/L、MgSO₄·7H₂O 0.5 g/L,K₂HPO₄1.4 g/L,KH₂PO₄0.6 g/L,pH 7.0;最佳发酵条件为：接种量4.5%,发酵温度30℃,转速240 r/min,培养时间72 h。在此优化条件下,贝莱斯芽孢杆菌P9发酵液的抑菌圈直径可达15.0 mm左右,比初始抑菌圈直径扩大1.7倍。     

Bacillus subtilis CICC 20034产脂肪酶的培养条件研究

目的优化Bacillus subtilis CICC 20034产脂肪酶的培养组分和发酵条件,为后续深入研究提供数据资料。方法优化不同碳源、氮源、金属离子和培养基复配发酵培养组分:优化培养温度、pH、培养时间进一步提升菌株产酶能力。结果最佳利用碳源为甘油,无机氮源比有机氮源更有利于脂肪酶生产,优化培养组分为:10 g/L甘油,10 g/L NH₄Cl,8g/LNa₂HPO₄·12H₂O,2g/L K₂HPO₄,0.5 g/L MnSO₄。最适培养pH 6.0,温度30℃,发酵周期28 h。结论通过前期优化筛选,获得脂肪酶活性达24.16 U/mL,为后续深入优化和代谢调控提供了良好的数据资料。     

耐高渗青春双歧杆菌的筛选及发酵工艺优化

为解决青春双歧杆菌在生产中发酵密度低的问题,该文测定了94株青春双歧杆菌的耐渗能力,同时评价了耐高渗菌株耐渗能力的遗传稳定性,最后通过解析培养基底物和发酵工艺探究了耐高渗菌株的最适发酵条件,从而提高其生产中的发酵活菌数。筛选得到两株最高可耐受1 400 mOsm/kg的菌株CCFM1302和CCFM1066,其最优氮源为复合氮源(胰酪蛋白胨和酵母浸粉FM528以质量比1∶1复合),最优碳氮比分别为(2.71±0.23)∶1和(2.53±0.11)∶1。以达到完全抑制渗透压为发酵终点推算底物最适浓度,进一步优化微量元素的添加量,得到最优培养基：复合氮源21.0 g/L、葡萄糖57.0 g/L(CCFM1302),复合氮源22.4 g/L、葡萄糖56.5 g/L (CCFM1066);此外添加MgSO₄·7H₂O 0.25 g/L,半胱氨酸1 g/L、吐温80 1 mL/L。恒pH 5.5培养至稳定期发酵液活菌数可达(1.82±0.08)×10¹⁰ CFU/mL和(1.70±0.03)×10¹⁰ CFU...     

植物乳杆菌ZU018增殖培养基的优化

本研究以植物乳杆菌ZU018为研究对象,最终活菌数为主要参考指标,对其发酵培养基成分进行了优化。采用单因素实验选择碳源、氮源的种类及优化浓度,通过部分因子试验设计初步确定了麦芽糖、酵母浸粉及柠檬酸三铵为培养基中最主要的三个影响因素,进一步运用最陡爬坡试验及Box-Benhnken试验设计对培养基组分进行优化。结果表明,最佳优化培养基配方为:麦芽糖30.03 g/L、酵母浸粉37.50 g/L、牛肉浸粉25.00 g/L、柠檬酸三铵4.39 g/L、磷酸氢二钾2.00 g/L、乙酸钠5.00 g/L、硫酸镁 0.20 g/L、硫酸锰0.05 g/L以及1.00 g/L的吐温80。最终发酵液中植物乳杆菌ZU018活菌数相比优化前提高4.86倍,达到10.67×109 CFU/mL,为后续植物乳杆菌高密度发酵及应用提供了理论依据。     

植物乳杆菌YSQ 规模化生产的低成本培养基配方优化

通过单因素试验、Plackett-Burman试验设计及响应面法筛选适于植物乳杆菌YSQ株大规模发酵的低成本培养基。结果表明：单因素试验确定培养基成分：碳源为玉米粉、次粉+蔗糖;氮源为豆粕;番茄汁作为生长因子供体。利用Plackett-Burman试验设计筛选出影响植物乳杆菌生长的4个主要因子：次粉、豆粕、K2HPO4和MnSO4。最陡爬坡、中心优化组合及响应面分析确定培养基各组分的最适添加量为：玉米粉10g/L、豆粕15.5g/L、次粉1.2g/L、蔗糖5g/L、番茄汁150mL/L、K2HPO4 1.1g/L、MnSO4 0.28g/L、MgSO4 0.3g/L。优化后,植物乳杆菌发酵18h的菌落总数从优化前的8.73×108CFU/mL(玉米粉、豆粕、次粉的混合料)提高到2.68×1010CFU/mL。     

烟曲霉酸的发酵培养基优化和反应器放大研究

烟曲霉酸是一种四环三萜类结构的化合物,具有良好的抗菌活性和抗癌效果。该研究在单因素试验的基础上,对来源于海洋的烟曲霉菌（Aspergillus fumigatus）CY018发酵生产烟曲霉酸的培养基进行了优化及放大培养。结果表明,优化后发酵培养基为甘露醇39.88 g/L,硝酸钠2.25 g/L,牛肉膏3.54 g/L,丁二酸钠8.4 g/L,硫酸镁0.3 g/L,硫酸亚铁0.01 g/L,磷酸二氢钾0.67 g/L。初始pH值调至4.2,摇瓶装液量50 mL/250 mL,转速160 r/min,28 ℃培养9 d。在此优化培养基及发酵条件下,烟曲霉酸的产量达到68.49 mg/L,为优化之前的4.1倍。并在此基础上进行了5 L反应器的放大研究,在发酵第7天得到了烟曲霉酸的最大产量为54.81 mg/L。该实验为HA生产的放大制备与应用推广打下了基础。     

响应面法优化粪肠球菌包被发酵培养基

本研究旨在优化粪肠球菌包被发酵培养基,以获得高密度包被粪肠球菌。以包被培养活菌含量为检测指标,采用Plackett-Burman(PB)试验分析培养基中对粪肠球菌发酵影响最重要的主要因素,结合响应面法(RSM)对主要因素进行了优化,并研究了最优条件下包被培养的粪肠球菌冻干粉的稳定性。结果表明,最优包被发酵培养基配方为:葡萄糖4.93%、蛋白胨 1%、牛肉膏 0.8%、酵母粉 0.6%、柠檬酸铵 0.3%、K₂HPO₄·7H₂O 0.2%、MgSO₄·7H₂O 0.06%、MnSO₄·H₂O 0.045%、NaAc·3H₂O 0.6%、吐温80 0.1%、海藻酸钠 1.87%、纳米碳酸钙 3.65%。在此条件下,粪肠球菌包被活菌数达6.83×109 CFU/mL,与预测值误差仅4.12%。贮存稳定性试验表明,制备成的冻干粉在37 ℃条件下贮存90 d后仍保留80%以上的存活率,说明包被培养粪肠球菌冻干粉具有较高的稳定性。     

重组大肠杆菌产卤代烷脱卤酶的发酵条件优化

对产卤代烷脱卤酶的重组大肠杆菌BL21（DE3）/pET28a-DhaA进行发酵优化以提高其表达量。该研究从TB培养基出发,通过单因素实验与响应面实验在摇瓶水平上对培养基各成分进行优化;其次,在最优培养基的基础上对发酵的工艺条件进行优化;最后,在5 L发酵罐中进行了初步放大验证。结果表明,最优的培养基组成为：甘油10 g/L,酵母粉23 g/L,蛋白胨14 g/L,MgSO₄·7H₂O 1.3 g/L,ZnSO₄·7H₂O 0.1 g/L,酶活力可达到（1 182.94±10.86） U/L,较初始培养基提高了94%;最优的发酵工艺条件为：接种量5%,装液量40 mL/250 mL,37℃培养至OD₆₀₀为1.8时加入终浓度为0.4 mmol/L的异丙基-β-D-硫代半乳糖苷于20℃诱导22 h,酶活力可达到（3 585.83±15.02） U/L,提高至未进行优化前的5.87倍;5 L发酵罐初步放大验证实验中,酶活力最高达到（9 682.62±191.16） U/L,提高至摇...     

发酵乳杆菌C6全细胞催化剂的制备及产D-塔格糖催化条件优化

以L-阿拉伯糖异构酶产生菌发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)C6为全细胞催化剂,对其发酵制备工艺以及生物转化D-塔格糖的催化反应条件和细胞透性化学处理方式进行优化。结果表明,菌株C6以最优培养基配方(葡萄糖10 g/L,酵母浸粉20 g/L,蛋白胨20 g/L,无水乙酸钠10 g/L,MgSO₄·7H₂O 0.4 g/L,MnSO₄·2H₂O 0.05 g/L,K₂HPO₄0.4 g/L,L-阿拉伯糖3 g/L,ZnSO₄·7H₂O 0.04 g/L,生物素100μg/L,焦磷酸硫胺素400μg/L)在最优发酵条件(发酵温度37℃、初始pH值7.5、装液量70 mL/150 mL、接种量1%)下培养24 h,生物量(OD_{600 nm}值=1.25)和L-阿拉伯糖异构酶酶活(107.81 U/mL)较优化前分别提高了92.31%和116.44%;全细胞催化剂在优化的催化...