L-丝氨酸发酵生产菌发酵条件的优化

通过单因子实验对产L-丝氨酸羟甲基转移酶的基因工程菌发酵生产L-丝氨酸的培养基组成及培养条件进行了研究,得到了优化后的培养基及培养条件.经过优化后的培养基组成为味精 25 g/L,玉米浆 40 g/L,K2HPO4 1.0 g/L,MgSO4 1.0 g/L.其最佳培养条件为500 mL三角瓶装液体积50 mL,摇床转速220 r/min,培养温度37 ℃,pH值 7.5,种子培养时间10 h,发酵培养时间22 h.在上述最佳条件下,发酵液中L-丝氨酸的质量浓度为25.97 g/L,比优化前提高了45.1%.     

统计学分析方法应用于蛹虫草发酵培养基的优化

应用Plackett-Burman设计法对影响蛹虫草发酵的培养基组分进行了筛选,选取的8个相关因素为蛋白胨、酵母浸粉、蔗糖、MgSO4.7H2O、KH2PO4、ZnCl2、VB1和(NH4)2SO4。确定了影响蛹虫草腺苷得率的关键因素为酵母浸粉、蔗糖和VB1。在此基础上,采用响应面法对影响蛹虫草腺苷得率的关键因素最佳水平范围进一步研究,通过二次方程回归求解得知,当酵母浸粉、蔗糖和VB1的用量分别为18.970、18.8500、.235 g/L时,模型预测值蛹虫草腺苷得率为5.176 mg/g,验证值为5.093 mg/g,预测值与验证值吻合较好。     

富含巯基化合物酿酒酵母的筛选及发酵培养基优化

从实验室保藏的菌种中筛选出一株富含巯基化合物酿酒酵母YC-5,在初始培养基中胞内巯基含量最高为1.14%。采用响应面法对酿酒酵母YC-5的培养基配方进行优化,建立糖蜜、蛋白胨和(NH4)_2SO_4用量的二次回归模型,确定培养基最佳配方为:糖蜜,70mL/L;酵母浸粉,5g/L;蛋白胨,8g/L;MgSO_4·7H_2O,0.8g/L;KH_2PO_4,0.6g/L;(NH_4)_2SO_4,0.2g/L。在通过响应面法优化后的最适培养基中发酵12h,胞内巯基含量最高可达1.82%,比未优化前提高了60%。     

响应面法优化裂殖壶菌产DHA油脂的发酵培养基

采用响应面法对海洋真菌Schizochytrium sp.产DHA油脂的发酵培养基进行优化。通过单因素试验确定了以葡萄糖为碳源、酵母浸粉为氮源、谷氨酸钠为外源添加剂3个主要因素。根据Box-Behnken中心组合设计,以DHA油脂产量为响应值,对Schizochytrium sp. DP-16的发酵培养基进行响应面优化。优化后的培养基组成为葡萄糖83.60 g/L,酵母浸粉11.75 g/L,谷氨酸钠9.30 g/L,海水晶15 g/L,MgSO_4·7H_2O 5 g/L,KH_2PO_4·H_2O 7 g/L。优化后DHA油脂产量提高了4.5%。     

产细菌素干酪乳杆菌发酵培养基的响应面法优化

采用响应面法对培养基的10个组分和起始pH值共11个因素进行优化.通过Plackett-Burman试验(PB试验)从11个因素中筛选出主要影响因子,再利用中心组合设计确定主要影响因子的最佳浓度,并对主要影响因子间的交互作用进行研究与探讨.经过PB试验确定蛋白胨、葡萄糖、乙酸钠、吐温80和柠檬酸三铵为主要影响因子;中心组合试验确定主要影响因子的最佳水平,分别为蛋白胨19.67 g/L、葡萄糖35.01 g/L、乙酸钠9.24 g/L、吐温80 0.41mL/L、柠檬酸三铵1.37 g/L.     

不同来源生物素对谷氨酸短杆菌的影响

利用玉米浆、麸皮水解液、甘蔗糖蜜、酵母膏和蛋白胨等原料提供生物素对谷氨酸短杆菌TG866进行培养,结果表明:添加酵母膏或玉米浆培养对菌体生长和发酵较为有利;添加酵母膏发酵,菌体生长量较大,产酸量较高.     

响应面法优化采油菌株Bacillus FH-1-2产脂肽发酵培养基

运用Plackett-Burman法确定了影响脂肽产量的3个重要因素:FeSO4、MnSO4和酵母粉,通过最陡爬坡试验确定了以上3个重要影响因素的最佳质量浓度范围,再利用Box-Behnken设计得出回归方程并利用Minitab软件进行回归分析,得到各因素的最佳质量浓度(g/L):FeSO40.011,MnSO40.204,酵母粉0.205,KH2PO43.4,Na2HPO41.5,NaNO34,MgSO4.7H2O 0.2,液体石蜡25。采用优化后的培养基进行发酵,发酵液的表面张力值降至38.4 mN/m,脂肽产量达到401 mg/L,提高了19.7%。     

响应面法优化海洋枯草芽孢杆菌HS-A38增殖发酵培养基

在摇瓶培养条件下,优化提高海洋枯草芽孢杆菌菌体浓度的发酵培养基组分。采用Plackett-Burman法确定了影响菌体浓度的显著性因子,即葡萄糖和ZnSO4;通过最陡爬坡实验逼近这两个重要因子的最大响应稳定区域,采用中心组合实验确定显著性因子的最佳水平,并用Design expert 7.13软件进行回归分析。优化后培养基的组成为:葡萄糖8.49g/L,豆粕粉12.0g/L,尿素0.625g/L,酵母膏4.0g/L,K2HPO44.0g/L,ZnSO40.053g/L。优化后的活菌浓度达到1.64×109 cfu/mL,与优化前菌体浓度(7.22×108 cfu/mL)相比,提高了1倍多。通过统计优化培养基组分可有效提高海洋枯草芽孢杆菌HS-A38的发酵液菌体浓度。     

Screening of Seawater Compound Bioflocculant Producing Bacterial Strains and Optimization of Their Culture Medium

海洋复合型生物絮凝剂产生菌的筛选及培养基优化

王凯^1,2,马旭蛟¹,李斯琪¹,程喜全¹,张瑛洁¹,马军²

(1. 哈尔滨工业大学, 海洋科学与技术学院, 山东 威海264209 ;

2. 哈尔滨工业大学, 环境学院, 哈尔滨 150090)

摘要：

与单一生物絮凝剂相比,复合型生物絮凝剂（CBF）通常具有更稳定、更高的絮凝效率。为制备新型复合生物絮凝剂,从海岸带沉积物中筛选出4株絮凝率较高的细菌,经16S rDNA测序鉴定均为假单胞菌。通过复配,确定了由其中两株菌（F5:M5）组成的复合生物絮凝剂的理想配比为1:2,絮凝率提高6%。通过单因素试验和Plackett-Burman设计,对发酵过程中培养基成分的主要影响因子及其限值进行研究,得到四个关键变量MgSO4、(NH4)2SO4、蔗糖和蛋白胨,并用响应面法（RSM）对其进行优化。最终确定优化的培养基为（NH4）2SO4 0.523g、MgSO4 3.7g、蔗糖12.82g、K2HPO4 4g、KH2PO4 3g、NaCl 33g、去离子水1L,絮凝率（88.92%）与模型预测值吻合较好,比原絮凝率提高16.60%。

关键词：复合型生物絮凝剂;Plackett-Burman设计;响应面法

     

优化补料同步糖化发酵玉米穰产燃料乙醇的研究

通过单因素实验考察补料时间和补料量2个因素对发酵燃料乙醇的影响,在单因素基础上利用响应面法建立玉米穰发酵乙醇浓度的数学模型。根据此模型进行工艺参数优化,确定最佳工艺条件为：补料时间50.19h、补料量为6.35g时,乙醇浓度可以达到最大为9.96g/L.进行3组验证试验,乙醇浓度实际值达到了9.91±0.31g/L,验证了数学模型的有效性,为提高工艺的生产量提供了一定的参考价值。     

全糯玉米浆关键生产工艺参数的研究

以速冻的乳熟期糯玉米为原料制成全糯玉米浆,该产品采用最少加工新工艺路线,原料利用率达100％,提高了产品的营养价值,降低了生产成本;确立无酶解、无糊化等特殊工艺,缩短了工艺流程,节约能源。主要对全糯玉米浆的磨浆和均质关键工艺参数进行了研究。以全糯玉米浆的沉淀率和悬浮稳定性为评判标准,确定最佳工艺参数是磨浆2次,均质压力30MPa,均质次数2次。获得出全糯玉米浆体系颗粒的中位径在60-70gm时,全糯玉米浆体系最稳定。     

响应面分析法优化肠杆菌的发酵条件生产壳聚糖酶

利用筛选的肠杆菌发酵生产壳聚糖酶,对培养温度、pH和接种量进行优化,确立中心位点后进行响应面设计分析,确定最优发酵培养条件。结果表明：最佳培养工艺条件为培养温度31．74℃、pH6．5和接种量为7．26％（V/V）,培养36h时壳聚糖酶活性达到13．59U／mL,实际值与预测值之间的误差约为0．43％。壳聚糖酶的生产方式为延续合成型,具有深入优化并规模生产的潜力。     

产壳聚糖酶菌株的筛选、鉴定及酶学特性分析

利用筛选的肠杆菌发酵生产壳聚糖酶,对培养温度、pH和接种量进行优化,确立中心位点后进行响应面设计分析,确定最优发酵培养条件。结果表明：最佳培养工艺条件为培养温度31.74℃、pH 6.5和接种量为7.26% (V/V),培养36 h时壳聚糖酶活性达到13.59 U/mL,实际值与预测值之间的误差约为0.43%。壳聚糖酶的生产方式为延续合成型,具有深入优化并规模生产的潜力。     

响应面法优化重组枯草芽孢杆菌生产纤维素酶EGA的研究

通过响应面优化法（response surface methodology,RSM）对分泌表达纤维素酶EGA重组枯草芽孢杆菌的发酵条件进行优化。利用Plackett-Burman实验设计对淀粉、酵母粉、蛋白胨等8个因素对枯草芽孢杆菌产纤维素酶EGA的显著影响与否进行评估分析,筛选得到淀粉、酵母粉和MgSO4·7H2O为3个显著影响的因素,再利用Box-Behnken实验设计对这3个因素进行进一步优化,确定最佳培养基的配比为淀粉21g/L,酵母粉11.26g/L,蛋白胨25g/L,MgSO4·7H2O 1.52g/L,KH2PO40.395g/L,NaCl 3.25g/L,CaCl20.1g/L,FeSO4·7H2O 0.005g/L。在最优条件下,利用小型发酵罐对重组菌进行扩大培养,其最高酶活力达到1 264U/L。     

响应面法优化蛋氨酸锰的合成

以蛋氨酸和一水硫酸锰为原料合成蛋氨酸锰,在单因素试验的基础上,选择氢氧化钠用量、反应温度和反应原料摩尔配比为影响实验结果因素,通过响应曲面中心复合法优化蛋氨酸锰的制备工艺条件,并建立二次回归方程.优化的最佳条件：n(蛋氨酸)∶n(MnSO₄·H₂O)=2.006∶1,n(MnSO₄·H₂O)∶_n(NaOH)=1∶2,反应温度为80℃,产率可达85.37%.采用红外光谱、热重及XRD粉末衍射验证产物发生络合反应且不含结晶水,采用EDTA法和凯氏定氮法进行含量分析,得蛋氨酸锰的分子结构式为Mn(C₅H₁₁O₂NS)₂.     

乙醇-水体系渗透汽化分离过程的影响因素

为了考察乙醇-水体系渗透汽化实验中影响因素对亲水性PAA-Al2O3复合膜分离性能的影响,采用中心组合旋转设计方法设计实验,以渗透通量和选择性为实验响应,建立了以接枝丙烯酸单体浓度、操作温度和料液浓度为变量的回归模型方程.通过回归模型的分析,发现在乙醇-水渗透汽化脱水实验过程中,对渗透通量影响最明显的是操作温度,其次是料液浓度;对选择性影响最明显的则是操作温度与料液浓度间的交互作用,其次是接枝丙烯酸单体浓度.为了对乙醇-水体系的渗透通量和选择性进行优化,运用满意度函数方法分析了回归模型方程.结果表明,料液浓度为95％(wt)的乙醇-水共沸混合物的优化条件为接枝丙烯酸单体浓度为8％(wt)和操作温度为55.9℃,其总体满意度函数值为0.50,优化结果是令人满意的.     

响应面设计法优化GST发酵培养基

利用响应面方法对重组谷胱甘肽硫转移酶表达菌株E coliBL21(DE3)PGEX发酵生产谷胱甘肽硫转移酶(GST)的培养基进行了优化。用Plackett-Burman实验方法研究葡萄糖、酵母膏和MgSO4等20个营养因子对产GST活力的影响,结果表明主要影响因子为葡萄糖、酵母膏和MgSO4。根据实验结果对主要影响因子的浓度范围进行估计,然后用Box-Behnken设计及响应面分析确定主要影响因子的最佳浓度。结果表明当葡萄糖浓度为42.06 g/L,蛋白胨浓度为10g/L,酵母膏浓度为8.47 g/L,NaCl浓度为1 g/L,MgSO4浓度为1.62 g/L时,E coliBL21(DE3)PGEX产GST活力达到633.9 mmol/(L.h),较原始培养基的活力提高了63.75%。