响应面法优化粘质沙雷氏菌产灵菌红素发酵工艺

为提高粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)PG12的灵菌红素产量,以K₂HPO₄浓度、溶氧量和发酵时间为考察因素,以灵菌红素产量为评价指标,对灵菌红素发酵工艺条件进行研究。在单因素试验基础上,通过响应面法对发酵工艺条件进行优化。结果表明,菌株产灵菌红素的最佳的发酵工艺条件为K₂HPO₄浓度28.45 mmol/L,溶氧量47%,发酵时间29 h。在最佳条件下,灵菌红素产量达到1 636.5 mg/L,较原始条件下的灵菌红素产量提高了13.14%。该研究可为灵菌红素发酵工艺条件的优化及生产实践提供有价值的参考。     

一株产灵菌红素粘质沙雷氏菌的筛选、鉴定及发酵条件

利用贫营养条件,从土壤样品中筛选到一株产红色素的菌株。经形态学、生理生化实验进行菌株初步鉴定,并经16S rDNA测序分析确定该菌株为粘质沙雷氏菌属,将其命名为:Serratiamarcescens JNB5-1。该菌株所产红色素经全波长扫描及LC-MS确定为灵菌红素。对Serratiamarcecens JNB5-1产灵菌红素做初步发酵研究,在蔗糖2 g/dL,牛肉膏1.5 g/dL,CaCl21 g/dL,脯氨酸0.75 g/dL,MgSO4.7H2O 0.02 g/dL,FeSO4.7H2O 0.006 g/dL的培养基中发酵72 h后,其发酵产量可达4.139 g/L。     

粘质沙雷氏菌摇瓶发酵产灵菌红素的工艺优化

为提高灵菌红素产率,本研究通过单因素试验和正交试验优化粘质沙雷氏菌发酵培养基组分和发酵条件,结果表明,最佳培养基配方为：一级大豆油、蛋白胨、NaCl和K2HPO4的添加量分别为4 mL/100 g、1.5%、0.15%和0.15%;最佳发酵条件为：温度30 ℃、接种量1%、装液量70 mL/250 mL三角瓶、振荡培养转速200 r/min,发酵36 h后,灵菌红素的产量最大,为2.98 g/L。粘质沙雷氏菌的胞外脂肪酶活力为15 U/mL。     

高产γ-氨基丁酸霉菌菌株的筛选及诱变育种

以霉菌作为出发菌株,将其接入大豆-水(3:5,m/V)的发酵培养基中进行发酵,根据发酵过程中γ-氨基丁酸(GABA)产量,筛选出GABA的高产霉菌菌株,然后利用紫外线对高产菌株进行诱变处理,并通过抗性初筛获得长势较好的突变菌株,再分别利用含有质量浓度为1g/100mL L-谷氨酸的PDA综合培养基和大豆水溶液的发酵培养基进行两次筛选,得到稳定高产GABA突变菌株。结果表明,通过对产GABA霉菌菌株的筛选,得到米曲霉3.800为高产GABA霉菌,GABA产量达到0.674g/L。以米曲霉3.800作为原始菌株,对其进行紫外诱变处理,从而获得高产GABA突变菌株,结果表明,利用紫外线对米曲霉3.800进行处理的最佳照射时间为2min。在此照射时间下,通过突变菌株在含有质量浓度为1g/100mL L-谷氨酸的PDA综合培养基和大豆-水溶液的发酵培养基进行两次筛选,最终获得一株稳定的高产GABA突变菌株3.800-4,其在含有质量浓度为1g/100mL谷氨酸的PDA综合培养基中的GABA产量为4.491g/L,比原菌株的GABA产量提高了23.58%;同时其在大豆-水的发酵培养基中的GABA产量为0.874g/L,比原菌株的产量提高了29.67%。     

葡糖醋杆菌J2-1静态发酵生产细菌纤维素的培养基优化

为提高葡糖醋杆菌（Gluconacetobacter）J2-1发酵生产细菌纤维素的产量,采用静态发酵方式,利用单因素试验对发酵培养基的碳源、氮源、乙醇、有机酸及无机盐进行优化,并在此基础上选取葡萄糖、MgSO4·7H2O和酵母粉添加量进行正交试验优化。结果表明,发酵培养基最优组分为：葡萄糖80 g/L、酵母粉18 g/L、乙醇2%（V/V）、Na2HPO4·12H2O 3 g/L、乳酸2 g/L、MgSO4·7H2O 0.4 g/L。在此优化发酵培养基条件下,葡糖醋杆菌J2-1静态发酵生产细菌纤维素产量达到9.34 g/L,是优化前的1.89倍。     

枯草芽孢杆菌产3-羟基-2-丁酮、2,3-丁二醇发酵条件优化

研究以一株从古井窖泥中分离筛选的枯草芽孢杆菌为出发菌株,进行发酵培养成分和发酵条件优化。与静置发酵相比,振荡培养可有效提高菌株发酵液中3-羟基-2-丁酮和2,3-丁二醇的产量;在振荡培养的基础上采用正交试验方法对发酵培养基和培养条件进行了优化。实验结果表明,枯草芽孢杆菌发酵培养的最佳条件为:3mmol/L Mg~(2+),15g/L蛋白胨,150r/min,32℃。与初始静置发酵条件相比,最优条件下3-羟基-2-丁酮、2,3-丁二醇(左旋)、2,3-丁二醇(内消旋)的产量分别提高了57.75%、1234.96%、163.33%。     

重寄生菌粉红粘帚霉SS-1-1菌株的发酵条件优化

采用正交试验和单因素试验对粉红粘帚霉(Gliocladium roseum)SS-1-1菌株发酵条件的优化进行了研究.SS-1-1菌株最佳发酵培养基配方为:麸皮40g/L,玉米粉50g/L,豆饼粉20g/L,KH2PO40.5g/L:最佳发酵条件为:培养基初始pH值为4.5,发酵温度为28℃,摇床转速为200r/min,最佳培养时间为5d.     

适合乳果糖生产的菌株K.lactisK1-16-7产β-半乳糖苷酶发酵条件的优化

在摇瓶发酵条件下,采用Plackett-Buman设计法和响应面分析法对K.lactisKl-16-7菌株的培养基配方进行优化,确定了影响K1-16-7菌株产酶的5个重要因子依次为酵母膏、蛋白胨F403、乳糖、MgSO4和KH2PO4,对这5个因子进行最陡爬坡试验,通过响应面分析法确定了主要影响因子的最佳条件.优化后的培养基配方为酵母膏10.7 g/L、蛋白胨F403 9.4 g/L、乳糖12.1 g/L、MgSO4 5.6 g/L、KH2PO4 4.7 g/L,优化后β-半乳糖苷酶的产量达147.6 U/g,比优化前提高了88.7%.     

凝乳酶高产菌株的超声波-紫外复合诱变育种及其发酵条件的优化

以编号为Jl-1的黑曲霉为出发菌株,通过超声波和紫外诱变处理,在酪蛋白培养基上以凝乳圈直径为指标进行初筛,在基础固态发酵培养基上进行复筛,选育得到一株具有良好遗传稳定性的突变菌株.其经固态发酵凝乳酶产量为凝乳活力600U/mL,较出发菌株Jl-1提高57%.菌株经8次传代培养,凝乳酶产量仅降低7.1%.在此基础上应用单因素试验和正交设计对菌株产凝乳酶的固态发酵条件进行了系统研究和优化,得到最佳的试验组合为发酵温度28℃.发酵时间为6d,加水量为20mL,加样量为4份.采用此条件,凝乳酶产量达828U/mL,比Jl-3优化前提岛38%.     

粘质沙雷氏菌高产发酵灵菌红素的工艺优化及抗病毒活性

为提高粘质沙雷氏菌S3菌株的灵菌红素产率,本研究对粘质沙雷氏菌S3发酵过程中重要的发酵条件参数和关键组分进行逐项优化,并验证了发酵液灵菌红素提取物对本氏烟草病毒的抑制效果。结果表明,最佳培养基配方为：丙三醇0.5%,蛋白胨1.5%,氯化钠0.5%,氯化钾0.25%;最佳发酵条件为：接种量为10%,装液量为60%~70%,pH恒定为6.0,培养温度为28℃,振摇速度160r/min,发酵周期为60h。在该发酵条件下,既有利于粘质沙雷氏菌菌体生长,又能够使灵菌红素的产量达到最大化。按照该优化条件进行发酵后,其灵菌红素提取物溶液喷施于接种TMV、CMV和PVY的本氏烟,烟叶中TMV、CMV和PVY病毒量分别为空白对照的12.61%、29.41%和17.69%,对病毒的抑制效果优于氨基寡糖素。试验所得的发酵制备条件能够提高灵菌红素产量,提取物具备显著抗病毒特性,具有产业化开发潜力和经济应用价值。     

产γ-氨基丁酸乳酸菌的分离鉴定及发酵条件优化

从四川泡菜水中分离筛选出一株产γ-氨基丁酸(GABA)能力较强的乳酸菌W1-9,根据菌落和个体形态、生理生化指标及16S r DNA序列的系统鉴定,菌株W1-9为植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)。菌株W1-9在含10 g/L谷氨酸(Glu)的MRS培养基中培养3 d,可产生2.18 g/L GABA。通过对菌株发酵培养基及发酵条件优化,结果表明:以黄瓜汁为发酵培养基,初始p H 5.5,底物谷氨酸钠(MSG)添加量12 g/L,菌液接种量1.2%,在该条件下GABA产量达到7.62 g/L。     

高产胞外多糖沙棘根瘤内生细菌的筛选、鉴定及其发酵条件优化

目的:从6株产胞外多糖的沙棘根瘤内生细菌中,筛选出高产胞外多糖的菌株,并对其进行鉴定和发酵条件优化。方法:利用苯酚-硫酸法联合DNS法测定菌株胞外多糖产量,筛选高产胞外多糖菌株;利用形态学观察、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析法对高产胞外多糖菌株进行鉴定;利用单因素实验法优化产多糖的发酵培养基与发酵条件,并利用正交实验法进一步优化培养基中蔗糖、KNO₃、KH₂PO₄的最适添加量。结果:筛选得到一株高产胞外多糖菌株TT207,鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。经条件优化,确定其高产胞外多糖的最优培养基组分为蔗糖50 g/L,KNO₃ 10 g/L,KH₂PO₄ 8 g/L;最佳发酵条件为:培养时间48 h,培养温度34℃,初始pH6.5,接种量4%,装液量70 mL/250 mL,摇床转速140 r/min。利用优化后的发酵条件,菌株胞外多糖产量提高了6.04倍。结论:高产胞外多糖菌株枯草芽孢杆菌TT207在最优发酵条件下,胞外多糖产量达到12.39 mg/mL,是一株具有开发潜力的胞外多糖生产菌株。     

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。     

一株碱性α-淀粉酶产生菌的筛选及产酶条件优化

目的 获取工业生产上有潜在应用价值的碱性淀粉酶产生菌.方法 土壤中筛选出5株产淀粉酶的菌株;经正交试验确定培养基的最优组成;通过摇瓶发酵初步确定了发酵条件.结果 产淀粉酶活性最高的为来源于草地土壤的菌株SⅡ-6,它在发酵8 h时产酶能力最强:优化后的培养基为玉米粉3%,蛋白胨0.8%,磷酸氢二钠0.6%,硫酸铵0.2%,氯化铵0.15%,pH 9.0.于40℃,180r/min条件下培养,菌株SⅡ-6酶活性可达到2 114U/mI,.结论 筛选出5株产淀粉酶的菌株,其中菌株SⅡ-6是1株耐碱性α-淀粉酶产生菌.     

一株碱性α-淀粉酶产生菌的筛选及产酶条件优化

目的 获取工业生产上有潜在应用价值的碱性淀粉酶产生菌.方法 土壤中筛选出5株产淀粉酶的菌株;经正交试验确定培养基的最优组成;通过摇瓶发酵初步确定了发酵条件.结果 产淀粉酶活性最高的为来源于草地土壤的菌株SⅡ-6,它在发酵8 h时产酶能力最强:优化后的培养基为玉米粉3%,蛋白胨0.8%,磷酸氢二钠0.6%,硫酸铵0.2%,氯化铵0.15%,pH 9.0.于40℃,180r/min条件下培养,菌株SⅡ-6酶活性可达到2 114U/mI,.结论 筛选出5株产淀粉酶的菌株,其中菌株SⅡ-6是1株耐碱性α-淀粉酶产生菌.     

提高产反式-4-羟脯氨酸工程菌产量的发酵策略

为了实现羟脯氨酸的高产,首先以缺陷型菌株E. coli JM109ΔargB/pUC19-BH作为实验菌,通过单因素优化及正交试验,优化得到新的培养基配方及培养条件。其次通过基因工程手段引入透明颤菌血红蛋白VHB基因,构建菌株E. coli JM109ΔargB/pUC19-BHV,进行高密度发酵。结果显示,发酵培养基为:麦芽糖10 g/L,甘油5 g/L,胰蛋白胨22 g/L,K_2HPO_44 g/L,FeSO_4(Fe~(2+)∶VC=1∶1) 5 mmol/L,MgSO_4·7H_2O 1.7 g/L,Nacl 3 g/L,Cacl_2 0.005 g/L;培养条件为:初始pH8.5,温度30℃,接种体积分数4%,转速220 r/min。此条件下,菌株E. coli JM109ΔargB/pUC19-BH羟脯氨酸产量约为1 602 mg/L,约为优化前的1.4倍.在7 L罐发酵培养,菌株E. coli JM109ΔargB/pUC19-BHV的羟脯氨酸产量约为18.3 g/L,与JM109ΔargB/pUC19-BH相比,提高了13.2%,说明VHB基因的引入有利于羟脯氨酸产量提高.     

布氏乳杆菌产γ-氨基丁酸发酵条件的优化

从中国传统发酵蔬菜中分离获得2株高产γ-氨基丁酸的布氏乳杆菌S37和布氏乳杆菌J68,为进一步提高其产γ-氨基丁酸的能力,对菌株的发酵条件进行优化。结果表明,2株菌产γ-氨基丁酸的最优条件为:发酵时间72 h、发酵温度35℃、底物L-谷氨酸钠浓度400 mmol/L、初始pH 5.0。在此条件下,菌株的γ-氨基丁酸产量分别为233.9 mmol/L和159.3 mmol/L,对应的L-谷氨酸钠转化率分别为58.5%和39.8%。单因素试验发现叶酸、L-半胱氨酸和氯化锰的添加能显著提高菌株的γ-氨基丁酸产量,在此基础上进一步通过响应面试验对其进行优化,发现对于菌株S37最优添加水平分别为8.37 mg/L、0.94 g/L和0.60 g/L,对于菌株J68其最优添加水平分别为10.16 mg/L、0.97 g/L和0.60 g/L。在该最优条件下,2株菌的γ-氨基丁酸产量分别达到312.6 mmol/L和251.2 mmol/L,对应的L-谷氨酸钠转化率分别为78.2%和62.8%。     

一株纤维素高产菌株的鉴定及发酵条件优化

从实验室自制醋中筛选出1株纤维素高产菌株J2,经形态学特征及分子生物学鉴定,确定为汉森氏葡糖醋杆菌(Gluconacetobacter hansenii,Gen Bank登录号为GU213109)。通过PB(Plackett-Burman)和BB(Box-Behnken)试验设计优化菌株J2的发酵培养条件,结果表明,培养基中酵母膏和无水乙醇的含量对BC(细菌纤维素,bacterial cellulose)产量影响极显著,Zn SO4的含量影响显著。通过多元二次方程方差分析及回归方程系数显著性检验,表明所建模型与实际拟合良好,且发酵培养基优化后配方中酵母膏3.3 g/L,Zn SO40.9 g/L,无水乙醇0.7%;使用优化后的发酵培养基,菌株J2的BC产量增加到10.41 g/100 m L,提高了22.18%。发酵动力学试验表明,菌株J2最佳发酵时间为7 d,BC产量可达12 g/100 m L。     

锁掷孢酵母固态发酵产β-胡萝卜素的工艺优化

以近玫色锁掷孢酵母S3-1为发酵菌株,研究固态发酵的培养基成分和发酵条件对β-胡萝卜素产量的影响.通过设计单因素及响应面试验对其发酵工艺进行优化,优化后的最佳发酵条件为啤酒糟与豆粕质量比3:7、装料量22.80 g/250 mL、蛋白胨添加量0.5 g/L、接种量13.07 mL/100 g干基、初始pH 5.0、培养...     

响应面试验优化黏质沙雷氏菌利用菜籽饼粕产灵菌红素工艺

为筛选得到一株产灵菌红素的黏质沙雷氏菌为发酵菌种,采用响应面法优化培养基组分和发酵条件,提高黏质沙雷氏菌生产灵菌红素的效率,结果表明,黏质沙雷氏菌最优培养基组分及发酵条件为玉米粉用量10 g/L、菜籽饼粕用量21.7 g/L、硫酸锌质量浓度0.05 g/L、发酵液初始pH 5.8、接种量5.5%、装液量80 m L/250 m L三角瓶、温度27℃、摇床转速200 r/min,培养24 h后,发酵液中灵菌红素产量达到11.56 g/L。本研究为高温菜籽饼粕原料发酵生产灵菌红素提供理论依据。