枯草芽孢杆菌高产角蛋白酶发酵条件优化

为提高枯草芽孢杆菌工程菌产角蛋白酶的能力并降低发酵成本,对发酵培养基进行优化。首先利用单因素试验对培养基成分和培养条件进行了优化,然后设计Plackett-Burman试验筛选得到酵母浸膏、pH、温度3个显著因素,最后设计Box-Behnken中心组合试验并进行响应面分析。确定了优化后的发酵培养基为30 g/L蔗糖、40 g/L豆粕、5.72 g/L酵母浸膏、3 g/L Na₂HPO₄·12H₂O、1.5 g/L KH₂PO₄、0.3 g/L MgSO₄·7H₂O;优化后的培养条件为温度37.69℃,接种量体积分数5%,pH 7.68。在此条件下,摇瓶发酵24 h角蛋白酶活性达到260 480 U/mL,较优化前提高了4.26倍。在3 L发酵罐中连续发酵26 h角蛋白酶活性达到704 400 U/mL。另外,优化后的发酵培养基原料成本降低了96%。综上,通过发酵优化有效提高了枯草芽孢杆菌产角蛋白酶的能力,极大地降低了发酵成本,为角蛋白...     

响应面法优化芽孢杆菌CJPE209产角蛋白酶发酵培养基的研究

采用响应面法对芽孢杆菌（Bacillus sp.）CJPE209产角蛋白酶的发酵培养基组分进行优化。在前期单因素优化的基础上利用Plackett-Burman试验设计筛选出影响产酶的2个显著性因素：羽毛粉、蔗糖。在此基础上,采用最陡爬坡试验确定中心复合试验的中心点,然后对其他不显著因素进行最低添加量试验以降低生产成本和简化培养基组分。利用中心复合试验,得到预测最佳培养基组成为羽毛粉5.6 g/L、蔗糖13.6 g/L、尿素5.0 g/L、KH2PO4 0.4 g/L、MgSO4 1.44 g/L、CaCl2 1.1 g/L、NaCl 5.0 g/L,预测角蛋白酶酶活为501.9 U/mL。用预测最佳培养基来进行发酵验证试验,结果实际角蛋白酶酶活为503.5 U/mL,表明模型能较好的预测发酵后酶活。     

枯草芽孢杆菌产角蛋白酶的发酵过程优化

为了实现重组角蛋白酶在基因工程菌Bacillus subtilis WB600中的高效生产,在3 L发酵罐中对发酵条件和补料策略进行了优化,建立了补料分批发酵工艺。研究发现,两阶段控制pH,前6小时控制pH 7.0,后期控制pH 8.0、DO 20%,发酵过程以葡萄糖为流加碳源,7~11 h以μ为0.15 h-1指数流加、12~15 h以μ为0.1 h-1指数流加、16~27 h恒速流加葡萄糖3 g/(L·h),在30 L发酵罐水平上,27 h酶活达到864 U/mL,生产强度为31.8 U/(mL·h),国外报道的酶活达到2 900 mL,酶活在国内属领先水平,为重组枯草芽孢杆菌产角蛋白酶的工业化生产打下了坚实的基础。     

地衣芽孢杆菌 BL-5 产孢发酵条件优化

地衣芽孢杆菌作为一个益生菌在食品或饲料工业中都具有广泛的应用前景。本实验以芽孢数和芽孢率为指标,经Plackett-Burman设计实验、最陡爬坡实验和响应面实验,得到最佳发酵条件为:K⁺浓度为0.002 mol/L、Mg²⁺浓度为1 g/L、接种量5%、种子菌龄12 h,发酵温度30℃、发酵时间为36 h。对确定的最佳发酵条件进行验证实验,结果得到地衣芽孢杆菌BL-5的产芽孢率为94.67%,芽孢数为3.32×10⁹CFU/mL。      

响应面法优化枯草芽孢杆菌产蛋白酶的发酵条件

在单因素试验的基础上,应用响应面分析法对影响枯草芽孢杆菌产蛋白酶的因素进行分析,得到了最佳发酵条件为温度40℃、pH8.04、接种量8.3%、发酵时间56h,此条件下的蛋白酶酶活为247.8U/ml,比单因素试验的最高酶活228.3U/ml提高了8.54%。     

纳豆芽孢杆菌发酵产蛋白酶工艺优化

纳豆芽孢杆菌是纳豆发酵生产的主要菌种,对其发酵产蛋白酶特性的探讨将有助于了解纳豆的发酵生产过程,为其提供理论指导。从不同纳豆产品中分离筛选得到一株高产蛋白酶的纳豆芽孢杆菌,采用响应面设计的方法对影响其发酵产酶的若干因素进行了分析,确定了相对较稳定的发酵培养基及工艺条件:可溶性淀粉3.41%,麸皮2%,黄豆粉2.26%,CaCl2 0.2%,K2HPO4 0.24%,Tween 80 0.2%,pH 8.0～8.5;发酵温度35～38℃,时间70 h。在优化的培养基及条件下,该菌种蛋白酶的发酵单位可以达到7 200 U/mL,较优化前提高了约2倍。     

中心组合设计优化大曲中地衣芽孢杆菌发酵产香条件

采用中心组合法对大曲中地衣芽孢杆菌X19发酵产香条件进行优化。在前期单因素的基础上,选取发酵后样品中苯乙醇、愈创木酚、2,3,5-三甲基吡嗪三种重要大曲香味物质的色谱峰面积为响应值,原料水分含量、装料量、发酵温度为自变量,利用Box-Behnken中心组合法对发酵产香条件进行优化。结果表明:在发酵温度为36℃、水分为47%、装料量为140g/250m L的最优条件下发酵9d,苯乙醇、愈创木酚、2,3,5-三甲基吡嗪三种大曲香味物质的色谱峰面积的平均值为5.72×108,接近于模型预测值5.60×108,此时发酵产物中三种香味物质的总含量为14.36mg/100g,与优质浓香型大曲相比,三种香味物质总量增长了约9倍,其中,愈创木酚增长了约11倍,2,3,5-三甲基吡嗪增长了约27倍,表明通过中心组合法优化的回归方程具有一定的可行性。      

响应面法优化解淀粉芽孢杆菌发酵产凝乳酶的工艺条件

首先通过单因素实验分析了不同碳源、氮源、金属盐、磷源对解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶的影响,然后在此基础上采用Box-Behnken设计对葡萄糖、酵母粉和CaCO3三因素的最优组合进行了定量研究,建立并分析了各因素与凝乳酶活力关系的数学模型。结果表明,解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶的最佳工艺条件:马铃薯浸粉0.5%,葡萄糖1.13%,酵母浸粉1.76%,CaCO3为0.32%(均为质量分数),在此最佳培养基条件下,凝乳酶活力可达436.8 SU/mL,与理论预测值438.4 SU/mL基本一致,优化后解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶的活力比基础培养基提高了5.21倍。     

产纤维素酶枯草芽孢杆菌的培养条件优化及发酵模型构建

为优化产纤维素酶枯草芽孢杆菌Z-4的培养条件,构建该菌生长、发酵产纤维素酶的模型,采用Plack-ett-Burman设计研究8种培养因素对Z-4菌体生长的影响,确定2个主要影响因素为MgSO4和葡萄糖。经最陡爬坡试验找到菌体生物量的最大响应区域。通过中心组合设计确定培养条件的最佳水平为:牛肉膏0.3%,Na-Cl0.5%,蛋白胨1%,葡萄糖0.627%,MgSO40.548%;温度30℃,时间24h,pH7.0。在此条件下,Z-4细胞干质量浓度的最大值为5.39g/L。经验证,较优化前提高23.48%。探索了Z-4发酵产酶过程中细胞生长和纤维素酶产物积累的规律,建立了相关数学模型,并较好地预测其动力学特征。     

响应面法优化卡氏芽孢杆菌ST-1产芽孢发酵培养基

以卡氏芽孢杆菌(Bacillus cabrialesii)ST-1为研究对象,芽孢数为响应值,采用单因素试验、Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验及响应面试验对其发酵培养基进行优化。结果表明,影响卡氏芽孢杆菌ST-1芽孢数的主要因素为蔗糖、麸皮和蛋白胨、磷酸二氢钾,卡氏芽孢杆菌ST-1产芽孢的最适宜培养基配方为：蔗糖13.1 g/L,麸皮+蛋白胨(1∶2)17.0 g/L,磷酸二氢钾2.0 g/L。在此最优条件下,卡氏芽孢杆菌ST-1发酵液中芽孢数达到5.96×10⁹ CFU/mL,是优化前的32.21倍。     

凝结芽孢杆菌CNJD增殖发酵工艺优化

以凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）CNJD为研究对象,生物量为考察指标,采用单因素试验考察发酵时间、发酵温度、接种量、初始pH值、装液量和摇瓶转速等发酵条件对凝结芽孢杆菌CNJD菌体生长的影响,在此基础上,采用单因素及响应面法对其发酵培养基进行优化。结果表明,最优发酵条件为发酵时间16 h,发酵温度55 ℃,接种量2%,初始pH值 5.0,摇床转速180 r/min,装液量50 mL/250 mL;最优发酵培养基组分为：蔗糖48.59 g/L,氯化钙1.70 g/L,硫酸锰0.33 g/L,酵母浸粉10.00 g/L,氯化钠1.50 g/L,胰蛋白胨10.00 g/L。在此优化工艺下,凝结芽孢杆菌CNJD的生物量达到7.86×1010 CFU/mL。     

响应面法优化解淀粉芽孢杆菌产中性蛋白酶发酵条件

在单因素试验的基础上,应用响应面法对解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）GZUB-7产中性蛋白酶的发酵条件进行优化,以达到提高菌株产中性蛋白酶酶活力的目的。结果表明,发酵培养基的最佳组分为葡萄糖用量50 g/L、豆粕粉40 g/L、CaCl2添加量0.44 g/L;最适发酵条件为发酵温度40 ℃、初始pH 7.0、接种量6.0%、发酵时间40 h,在此条件下,该菌株产中性蛋白酶酶活力达到192.7 U/mL。     

响应面法优化甲基营养型芽孢杆菌J2B-74代谢产细菌素的发酵条件

为提高一株分离自浓香型白酒糟培的菌株甲基营养型芽孢杆菌（Bacillus methylotrophicus） J2B-74发酵产细菌素能力,以金黄色葡萄球菌为指示菌,以抑菌圈直径为考察指标,在单因素试验的基础上采用响应面法优化发酵工艺。结果表明：最优发酵条件为发酵起始pH 6.0、发酵时间33.5 h、发酵温度36.5 ℃,接种量1%,吐温-80添加量5‰。在此条件下平均抑菌圈直径为14.07 mm,较优化前提高了32.36%。最优发酵条件下获得的实验结果与模型预测值吻合,说明所建立的模型是切实可行的。     

一株凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）发酵培养基的优化

以凝结芽孢杆菌（Bacillus coagulans）为研究对象,芽孢数为响应值,对其发酵培养基进行响应面优化分析。 在单因素试验的 基础上,采用Plackett-Burman试验筛选出对芽孢数有显著影响的因素为麸皮和牛肉膏。 由中心组合试验设计及响应面分析优化确定 最优发酵培养基配方为麸皮32.12 g/L,牛肉膏15.24 g/L,硫酸镁0.49 g/L,硫酸锰0.34 g/L,磷酸二氢钠0.31 g/L。 在此最佳条件下,发酵 液中凝结芽孢杆菌芽孢数达到3.38×108 CFU/mL,是优化前的5.28倍。     

响应面法优化纳豆菌液态发酵产抗菌物质条件的研究

本文利用豆粕水解液为基质对纳豆菌液态发酵产抗菌物质进行研究。采用Plackett-Burman的实验方法对影响纳豆菌发酵产抗菌物质的因素进行综合评价,筛选出具有显著效应的三个因素:麸皮含量、温度、初始pH;通过最陡爬坡实验接近最大响应区域;利用响应面实验进一步确定主要影响因子的最优条件:麸皮含量29.6g/L、温度33℃、初始pH7.4,在此条件下对纳豆菌发酵,△OD值为0.416,抗菌粗提液抑菌率达56.6%。      

满意度函数-响应面法优化枯草芽孢杆菌发酵工艺

以枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）为研究对象,优化其液态发酵工艺条件。在单因素试验基础上,运用Plackett-Burman（PB）试验方法,选择对试验结果有显著影响的因素,并结合满意度函数分析与响应面法,建立发酵工艺参数影响因素的二次回归方程模型。结果表明,得到总体满意度值93.95%,最佳发酵工艺条件为初始pH值为7.4,装液量75 mL/250 mL,接种量5.5 mL/100 mL,发酵温度37 ℃,转速250 r/min,发酵时间25 h。在此最佳发酵工艺条件下,发酵液中活菌量对数值为8.03±0.6,抑菌圈直径为（28.2±1.3） mm,分别较优化前提高了1.32倍、1.73倍。满意度函数-响应面法是优化枯草芽孢杆菌发酵工艺参数的有效方法。     

拮抗黄曲霉枯草芽孢杆菌21-1-2发酵条件的优化

以花生原产地土壤源拮抗黄曲霉（Aspergillus flavus）枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）21-1-2为研究对象,抑菌圈直径为响应值,通过单因素试验和响应面试验,对其发酵条件进行优化。结果表明,Bacillus subtilis 21-1-2的最佳培养条件为培养时间72 h、培养温度为36 ℃、初始pH值6.7、转速188 r/min。在此优化条件下,Bacillus subtilis 21-1-2的平均抑菌圈直径为27.42 mm,是优化前（14.36 mm）的1.9倍。     

响应面法优化枯草芽孢杆菌产胞外多糖培养基

从酒药中分离筛选出一株产胞外多糖枯草芽孢杆菌（Bacillussp.）。以胞外多糖的产量为指标,通过响应分析法对细菌胞外多糖产生的发酵培养基进行了初步研究。首先利用单因子实验对培养基中不同成分及添加量进行优化,然后在此基础上利用Box-Behnken中心组合实验设计对影响胞外多糖产量的因素进行优化分析,从而获得最适产胞外多糖的培养基组成。研究结果表明,枯草芽孢杆菌产胞外多糖最佳培养基组成为（g/L）:蔗糖25.449、蛋白胨15.229、柠檬酸三钠2.971、牛肉膏3.0、硫酸镁1.0,在此条件下枯草芽孢杆菌胞外多糖的产量为3.554g/L。