重组大肠杆菌P84A/MC1061诱导和表达卤醇脱卤酶的条件优化

考察重组工程菌E.coli P84A/MC1061的生长特性,并优化其在卤醇脱卤酶表达过程中的诱导条件和培养条件。在摇瓶发酵中,以阿拉伯糖诱导重组大肠杆菌P84A/MC1061表达卤醇脱卤酶。重点研究培养温度、装液量、摇床转速、培养基初始pH值、诱导时机、诱导剂添加量、诱导剂作用时间对卤醇脱卤酶的表达影响。在培养温度为30℃,装液量为25mL/250mL,摇床转速为200r/min,初始pH值为7.1时,当菌体量OD600值达到2时,按照1‰体积比添加L-阿拉伯糖,诱导培养22h后,发酵液OD值达到21.3,酶活力达到138555.3U/mL。研究发现,培养温度和初始pH值是基因工程菌E.coli P84A/MC1061诱导表达卤醇脱卤酶的显著影响因子,可为卤醇脱卤酶发酵生产的深入研究提供依据。     

重组大肠杆菌产谷氨酰胺转氨酶的发酵条件优化

以谷氨酰胺转氨酶生产菌株重组大肠杆菌BL21（DE3）/mtg为研究对象,对工程菌的发酵产酶条件进行了优化。首先通过单因素实验法,对培养基碳、氮源种类及浓度、培养温度、初始p H、装液量、接种量、诱导时机、诱导浓度、诱导温度及诱导时间进行了优化;随后采用Plackett-Burman设计从中筛选出3个关键影响因子:初始p H、培养温度及诱导温度;最后通过Box-Benhnken设计建立上述3个因子对谷氨酰胺转氨酶比酶活的响应面模型。结果表明,最佳发酵条件为:葡萄糖5 g/L,酵母粉28 g/L,蛋白胨14 g/L,培养温度34℃,初始p H7.0,装液量50 m L（250 m L三角瓶）,接种量5%,诱导时机4 h,IPTG浓度0.6 mmol/L,诱导温度25℃,诱导时间14 h。在该条件下,优化后的谷氨酰胺转氨酶比酶活达1.507 U/mg,为未优化前的1.56倍。      

金属离子对卤醇脱卤酶发酵生产的影响

在以基因工程大肠杆菌为生产菌发酵生产卤醇脱卤酶过程中,某些金属离子对卤醇脱卤的生产有较大的影响。首先,通过单因子实验确定几种典型微量元素的最佳产酶浓度,其次,通过2水平析因实验和最陡爬坡实验确定了显著影响因子及其浓度拐点,其分别是ZnSO4.7H2O、CoCl2.6H2O和FeSO4.7H2O。最后,运用响应面分析法确定了微量元素的最佳配比为FeSO4.7H2O 11.86g/L,ZnSO4.7H2O 2.0g/L,MnSO4.H2O 1.0g/L,CaCl20.05g/L,CoCl2.6H2O 1.2g/L,CuSO4.5H2O 0.8g/L。与对照生产水平相比,当添加最佳配比金属离子到培养基中后,酶活提高了2倍。     

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。     

肌酐酶在大肠杆菌中外源表达及发酵优化

肌酐酶(creatininase, CA)是一种应用于体外检测试剂的重要工具酶,目前主要由微生物法生产,存在产量低和活性差的问题,限制了其实际应用。该研究通过全基因合成和异源表达构建了重组大肠杆菌BL21(DE3)/pET28a-CA,获得了高性能CA。通过单因素试验和响应面设计分析确定最优培养基组成,并系统地优化了发酵条件,从而提高了CA表达量。培养基优化实验结果表明,最优培养基各组分为：葡萄糖10.33 g/L、酵母浸粉21.80 g/L、磷酸盐137.63 mmol/L和胰蛋白胨15.60 g/L。经过5 L发酵罐发酵工艺优化,极大地提高了CA的活力,在接种量4%、诱导温度25℃、诱导时间18 h、异丙基-β-D-硫代半乳糖苷浓度0.2 mmol/L、溶氧值30%条件下,其活力达到470.24 U/mL,比酶活力为367.38 U/mg。该研究为CA的生产和工业化应用提供了理论基础和技术支持。     

响应面法优化黑曲霉产单宁酶的固体发酵条件

通过固体发酵培养基单因素研究,确定了三个影响单宁酶产率的关键因素,对氮源用量、五倍子用量、培养温度采用响应面法的中心旋转实验设计原理,进行三因素三水平的响应面分析,以获得最佳产单宁酶的培养基及培养条件组成。结果表明,固体发酵黑曲霉最佳产酶条件为：五倍子含量为9％;氮源添加量为2．3％;温度为32℃。在此条件下进行发酵产酶重复实验,酶活力为219．4U／mL。     

重组大肠杆菌产脂肪氧合酶发酵条件优化

为进一步提高重组大肠杆菌（pET-23a-pse-LOX）产脂肪氧合酶（lipoxygenase,LOX）的酶活力,利用响应面法对其发酵条件进行优化。通过单因素试验确定诱导时机、诱导剂浓度、诱导时间、诱导温度、接种量、培养基初始pH值和装液量对其发酵产酶的影响。在此基础上,采用Plackett-Burman试验设计从7 个因素中筛选出对LOX产量具有显著效应的因素为诱导时机、诱导时间和培养基初始pH值,并利用Box-Behnken试验设计和响应曲面法分析以确定其产酶的最优发酵条件,即诱导时机为菌液OD600 nm达到1.6、诱导时间34 h、培养基初始pH 7.0。在此条件下,LOX酶活力为（21 261.60±264.03） U/mL,比优化前的（13 553.96±46.64） U/mL提高了56.87%。     

重组大肠杆菌产普鲁兰酶发酵条件优化

在7L发酵罐规模,利用自诱导培养方式,对重组大肠杆菌产普鲁兰酶发酵条件进行优化研究,主要考察了发酵过程中控制溶解氧浓度、p H和采用补料策略对菌体生长和普鲁兰酶表达的影响。结果表明,最佳发酵培养条件:溶氧浓度维持在20%~30%;p H保持在7.60;第9 h时,以0.8 g/(L·h)的速度流加甘油;在20 h,以0.2 g/(L·h)的速度流加乳糖。此条件下,重组菌的细胞浓度OD600 nm从12.58上升到42.25,提高了3.36倍;普鲁兰酶酶活力从356 U/ml上升到1 200 U/ml,提高了3.37倍。     

重组大肠杆菌产乙酰乳酸合成酶发酵条件优化

为了提高来源于地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)的乙酰乳酸合成酶(acetolactate synthetase,ALS)的产酶水平,将含有目的基因的重组质粒p EGX-6p-1-als S,转化到E. coli BL21 (DE3)进行异源表达,并对重组als S的发酵条件进行优化。发酵结果显示,优化的发酵培养基成分包括葡萄糖12 g/L、蛋白胨10 g/L、柠檬酸钠5 g/L、KH2PO43 g/L、MgSO4·7H2O 1 g/L和Na Cl 2 g/L;在优化的培养基中,最佳诱导条件为诱导温度30℃,异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl-β-D-thiogalactopyranoside,IPTG)浓度0. 4 mmol/L,诱导时间10 h。通过响应面预测发现,最佳产酶水平条件为p H 7. 0、温度30. 2℃,IPTG浓度为0. 42 mmol/L。经发酵试验验证,该条件下产酶水平达到242. 567 U/m L。基于以上所有优化条件,单位菌体(干重)产乙酰乳酸合成酶量达164. 299 k U/g,产酶水平达266. 657 U/m...     

RSM法优化产β-葡聚糖酶的发酵培养基

采用响应面法对重组大肠杆菌BL21（DE3）-pET28a（+）-bgl产β-葡聚糖酶发酵培养基成分进行优化。首先采用Plackett-Burman设计从培养基组成中筛选出了对产酶水平有显著影响的甘油、酵母粉、NaCl三种成分,利用Box-Benhken设计对浓度进行优化,结果表明,它们的最佳浓度分别为18·9、45·6、5·3g/L,产β-葡聚糖酶水平为2311·81U/mL,较优化前提高了23%。      

重组大肠杆菌产双乙酰还原酶的发酵条件优化

光学纯2,3-丁二醇是重要的手性合成砌块。采用双乙酰还原酶催化还原双乙酰底物是一种合成光学纯2,3-丁二醇的绿色方法。作者在摇瓶中对产双乙酰还原酶重组大肠杆菌的发酵培养基及诱导条件进行了优化。优化后的发酵培养基组成为:甘油5 g/L,酵母浸膏10 g/L,鱼粉蛋白胨5 g/L,(NH_4)_2SO_41.5 g/L,柠檬酸钠5 g/L,KH_2PO_41 g/L,MgSO_4·7H_2O 0.5 g/L,NaCl 2 g/L;优化后的诱导条件为37℃,IPTG终浓度为0.1 mmol/L。在优化培养基中,37℃和0.1 mmol/L IPTG条件下诱导发酵6 h,单位菌体(干重)产双乙酰还原酶量达13.84 kU/g,产酶水平达33.65kU/L,分别为基础培养基的2.04和4.23倍,LB培养基的1.16和1.71倍。在此最优条件,在3 L发酵罐中进行了重组大肠杆菌产双乙酰还原酶的验证,发酵8 h时酶活最高,单位菌体产双乙酰还原酶量达14.09 kU/g,产酶水平达64.62 kU/L。本研究为高效制备可用于不对称还原合成光学纯2,3-丁二醇的双乙酰还原酶奠定了基础。     

RSM法优化产β-葡聚糖酶的发酵培养基

采用响应面法对重组大肠杆菌BL21(DE3)-pET28a(+)-bgl产β-葡聚糖酶发酵培养基成分进行优化.首先采用Plackett-Burman设计从培养基组成中筛选出了对产酶水平有显著影响的甘油、酵母粉、NaCl三种成分,利用Box-Benhken设计对浓度进行优化,结果表明,它们的最佳浓度分别为18.9、45.6、5.3g/L,产β-葡聚糖酶水平为2311.81U/mL,较优化前提高了23%.     

响应面法优化大肠杆菌产海藻糖合酶发酵培养基

以海藻糖合酶基因工程菌E.coli BL21（p ET15b-Tre S）为研究对象,以海藻糖合酶的酶活为考察指标,对海藻糖合酶基因工程菌E.coli BL21（p ET15b-Tre S）的培养基进行优化。首先运用单因素实验对大肠杆菌（E.Coli）产海藻糖合酶进行了优化,利用Plackett-Burman进行两因素两水平设计对影响其产酶因素进行评估并筛选出具显著效应的3种因素:葡萄糖、酵母浸粉和K2HPO4。用最陡爬坡实验逼近以上三种因素的最大响应面区域后,采用Box-Behnken进行三因素三水平的设计以及响应面分析,获得最佳产海藻糖合酶的培养基。结果表明,发酵大肠杆菌的最佳培养基配方为:葡萄糖7.2g/L,酵母浸粉6.6g/L,蛋白胨10g/L,（NH4）2SO45g/L,K2HPO415.7g/L,KH2PO44g/L,Mg SO4·7H2O1.6g/L,微量元素混合液0.5m L/L。在此条件下进行产酶重复实验5次,海藻糖合酶酶活为65U/mg,比优化前提高了91.2%。      

重组大肠杆菌产谷氨酰胺转氨酶培养基及发酵条件优化

对已构建好的表达谷氨酰胺转氨酶的大肠杆菌Rosetta DE3的摇瓶培养条件及发酵条件进行优化,所获优化培养基配方为葡萄糖4.0g/L,酵母膏3.0g/L,NH4Cl 4.0g/L,Na2HPO42.0g/L,K2HPO41.0g/L,MgSO4.7H2O 1.0g/L,NaCl 3.0g/L。得菌株发酵培养的最佳优化条件为装液量为25mL,接种量为5%,加IPTG浓度为0.6mmol/L,诱导时间为4h。     

苯丙氨酸解氨酶重组大肠杆菌产酶条件研究

为了提高重组苯丙氨酸解氨酶(PAL)活力,研究培养基初始pH值、种龄、接种量、装液量和发酵时间对重组PAL活力的影响,并用响应面分析法优化了培养条件。单因素最适培养条件为：发酵培养基初始pH7.0、种龄10h、接种量10%、装液量50ml、发酵时间24h。响应面优化后的结果表明,种龄、接种量和发酵时间对重组PAL活力影响较大,但三者之间没有显著的交互作用。优化后的产酶条件是：种龄13.3h、接种量10.7%、发酵时间25.5h、在此条件下,PAL活力比不优化的培养条件的酶活增加了15%左右,重组PAL酶活达到14.95 U/ml。     

大肠杆菌高密度发酵产木聚糖酶发酵条件优化

该试验对木聚糖酶工业大生产条件下的接种量、pH值、培养温度、溶氧、诱导时间、比生长速率进行了单因素优化试验。在此单因素试验基础上,选取对酶活影响较大的比生长速率、溶氧和pH 3个因素进行了正交试验优化。结果表明,优化后的发酵条件为接种量10%,发酵过程中溶氧值30%,生长期控制pH值为7.0,生长期培养温度37 ℃,生长期比生长速率为0.12 h-1,诱导期pH值为6.8,诱导期培养温度为35 ℃,诱导期比生长速率为0.14 h-1,在对数生长中期（OD600 nm=30）时流加诱导培养基。优化后,放罐木聚糖酶活力最高可达149 000 IU/mL。该研究提升了大生产条件下的木聚糖酶活力,为木聚糖酶的工业化生产提供了指导。     

响应面优化重组大肠杆菌表达RGD-TRAIL发酵工艺

为了提高RGD-TRAIL的表达量,对重组大肠杆菌的发酵工艺进行优化。在单因素实验的基础上,采用Box-Behnken实验设计进行了四因素三水平的响应面分析试验,研究了接种体积分数、pH值、诱导时间、诱导温度对RGD-TRAIL表达的影响。响应面结果表明,RGD-TRAIL表达的最佳条件为:接种体积分数7.88%,pH值7.02,诱导时间10.25 h,诱导温度22℃。在此条件下RGD-TRAIL的表达量达到17.27%,与模型预测表达量(17.31%)接近,较优化前提高了40.06%。     

产α-蒎烯重组大肠杆菌发酵培养基优化

为了提高α-蒎烯的产量,对YJM28菌株的发酵培养基进行了响应面优化。通过单因素实验筛选出了适合发酵α-蒎烯的最佳碳、氮源,分别为葡萄糖和蛋白胨。利用Design-Expert软件设计Plackett-Burman实验方案筛选出了影响α-蒎烯产量的3个重要因子;通过中心组和实验及响应面分析法确定了3个因子的最佳浓度:微量元素溶液63.78μL/100m L,蛋白胨9g/L,葡萄糖2.77g/L。用优化后的培养基发酵产α-蒎烯,48h后的α-蒎烯产量达33.26mg/L,比优化前提高了6.75倍。      

产α-蒎烯重组大肠杆菌发酵培养基优化

为了提高α-蒎烯的产量,对YJM28菌株的发酵培养基进行了响应面优化。通过单因素实验筛选出了适合发酵α-蒎烯的最佳碳、氮源,分别为葡萄糖和蛋白胨。利用Design-Expert软件设计Plackett-Burman实验方案筛选出了影响α-蒎烯产量的3个重要因子;通过中心组和实验及响应面分析法确定了3个因子的最佳浓度:微量元素溶液63.78μL/100m L,蛋白胨9g/L,葡萄糖2.77g/L。用优化后的培养基发酵产α-蒎烯,48h后的α-蒎烯产量达33.26mg/L,比优化前提高了6.75倍。     

重组大肠杆菌生产TaqDNA聚合酶发酵工艺优化

Taq DNA聚合酶是PCR技术中广泛应用的耐热酶。为提高重组大肠杆菌生产Taq DNA聚合酶的产量,以Taq DNA聚合酶产量和酶的比活力为考察指标,通过单因素实验优化产生Taq DNA聚合酶含量的单因素：发酵温度、pH值、IPTG诱导剂用量、诱导时间、接种量,结果表明：发酵温度、pH值、IPTG诱导剂浓度,对该基因工程菌发酵产Taq DNA聚合酶的比酶活力有显著影响,而诱导培养时间、接种量对产Taq DNA聚合酶的比酶活力影响不显著。故选择发酵温度、pH值、IPTG诱导剂浓度作为响应面的三个因素优化重组大肠杆菌生产Taq DNA聚合酶发酵工艺,响应面分析结果显示对酶的比活力显著性顺序为：IPTG诱导剂浓度>发酵温度>pH值,最佳发酵工艺参数为：发酵温度37.2℃,pH值为7.5,IPTG诱导剂浓度为0.800 mmol/L,在此条件下发酵,Taq DNA聚合酶比活力达到（43.822±0.878）kU/mg。