里氏木霉R3液体深层发酵产纤维素酶工艺优化研究

研究了温度、pH值、溶氧对里氏木霉R3液体深层发酵产纤维素酶的影响,并进行了工艺优化.用50 L全自动通气机械搅拌发酵罐,接种量10%,发酵过程采取分段控制pH值、温度和溶氧的工艺,发酵120 h酶活力最高,FPA和CMC酶活力分别达到48.9 FPIU/mL和321.68IU/mL,FPA酶活比工艺优化前提高了221%.     

参数振荡固态发酵生产纤维素酶

该项目主要研究工业化制备纤维素酶的主要技术：筛选了高产纤维素酶菌株康氏木霉W01；研究了康氏木霉菌种退化的原因，制定了工业可行的制种方法，解决了因菌种退化造成减产的关键技术问题；研究了混合发酵技术，解除反馈抑制，提高酶产量；参数振荡技术用于纤维素酶固态发酵，调整菌体生长周期，延长产酶期，提高酶产量。     

康宁木霉与米根霉混合发酵生产纤维素酶和木聚糖酶的研究

对康宁木霉QF-02和米根霉NRRL395液态混合发酵生产纤维素酶和木聚糖酶的工艺进行了研究.实验结果表明:康宁木霉先接种培养48 h后再接种米根霉产酶效果最佳,在此接种方式下获得的优化培养温度为28℃,起始pH为5.0.混合菌在发酵罐中的产酶趋势与康宁木霉纯培养类似,最大酶活都出现在120 h,但混合培养物中FPA、B-葡萄糖苷酶活和木聚糖酶活比纯培养分别提高14.8%、45.4%和4.3%.米根霉的加入使混合培养物中还原糖浓度下降并维持在较低水平,而康宁木霉纯培养中还原糖呈不断增加的趋势.康宁木霉和米根霉混合发酵产酶的微生态原理应归于二者形成了相互促进的共生关系.     

康宁木霉产纤维素酶固态发酵条件研究

对康宁木霉产纤维素酶的最佳固体发酵条件进行了优化,研究表明：最佳氮源为硫酸铵或磷酸氢二铵,最佳碳源为小麦秸秆：麦麸=3：2,添加0.1％的Tween80、含水量为300％,28℃条件下培养4d产酶活力最高．初始pH值对CMC酶活影响较大,当pH=3.0时CMC酶活最高,初始pH值对滤纸酶活影响较小,pH=5时酶活最高．     

绿色木霉(Trichoderma viride)867产壳聚糖酶的发酵工艺条件的优化

系统研究了碳源、氮源、初始pH、培养温度、培养基装液量、接种量和培养时间等因素对绿色木霉867产壳聚糖酶的影响.结果表明,最佳碳、氮源分别为可溶性壳聚糖和蛋白胨,在初始pH5.0,培养温度28℃,培养基装量75 mL/250 mL,接种量6%和培养时间(180 r/min)40 h时最利于产酶.在此基础上通过均匀设计法优化了发酵培养基配方.优化后的培养基配方为:可溶性壳聚糖0.9%,氨基葡萄糖0.5%,蛋白胨0.9%,K2HPO40.016%,CaCl2.2H2O 0.055%.在该条件下,壳聚糖酶活为0.291 u/mL,比原基础培养条件下酶活提高29.9%.     

纤维素降解菌绿色木霉C-08产酶条件研究

为了确定绿色木霉C-08菌株的最佳产酶条件,对从土壤中筛选到一株具有较高纤维素酶活性的绿色木霉的液态发酵条件进行了优化,结果表明,麸皮和稻草作为最佳碳源可较大幅度地提高纤维素酶的产量,C-08的最佳麸皮和稻草质量比为5∶2.C-08株菌的最佳无机、有机氮源为(NH4)2SO4和豆饼粉,最佳无机、有机氮源比为1∶5.最适宜的碳氮比为5∶1,质量分数为3.6%.产酶的最适宜温度为30℃,最佳产酶pH为3.2,最佳产酶时间为96h.     

康宁木霉固态发酵中药渣制备蛋白饲料

考察了营养源和其它条件对康宁木霉固态发酵中药渣的影响,采用正交实验优化了发酵条件,同时在单菌种发酵的基础上,对康宁木霉和产朊假丝酵母混合发酵进行了初步探索.研究结果表明,利用康宁木霉固态发酵中药渣生产蛋白饲料是可行的;在优化发酵条件下,即氮源添加量为30 mg硫酸铵/g干药渣、初始pH 4.0、固液比1∶2、发酵时间4 d,中药渣中真蛋白含量由11.12%提高至17.80%,粗纤维含量由29.14%降低至17.50%.     

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。     

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。     

哈茨木霉Chiv基因的原核表达及优化

通过筛选哈茨木霉的DNA文库,克隆到Chiv基因的cDNA全长序列.以连接有哈茨木霉Chiv基因的质粒pBK902为模板,设计含有EcoRI和XhoI酶切位点引物,采用PCR方法扩增得到具有完整开放阅读框的目的基因;将目的基因连接到表达载体pET28上并转化大肠杆菌BL21菌株中,成功地获得了大量的阳性转化子.质粒通过EcoRI和XhoI酶切鉴定及测序鉴定,证明Chiv基因成功地转化到大肠杆菌中.重组大肠杆菌经IPTG诱导表达及SDS-PAGE检测后,发现特异的蛋白表达条带,其分子量为50 kDa左右.通过对诱导剂量与诱导时间等因素的优化,结果显示几丁质酶的最佳诱导时间为13 h,最佳诱导剂浓度为1 mM,为几丁质酶的工业化生产奠定基础.     

响应面法优化Nisin发酵的培养条件

为了提高嗜热乳链球菌发酵生产Nisin的效价,以MRS为发酵培养基,以金黄色葡萄球菌为效价检测指示菌,以Nisin效价为考察指标,在单因素实验的基础上,采用响应面分析法优化发酵初始pH、接种量以及玉米浆添加量.结果表明影响Nisin效价的最大因素是玉米浆添加量,其次是发酵初始pH,接种量影响最小.最佳初始pH6.60,接种量4.80%,玉米浆添加量2 560%,在此条件下Nisin的效价可达1 602.77±6.38IU/mL,较优化前提高了18.07%,其实验结果与模型预测值拟合良好,说明通过响应面试验设计对Nisin发酵条件的优化是有效的.     

表面响应算法及其在MRI主磁体优化设计中的应用

通过将基于径向基函数的表面响应模型和改进的遗传算法相结合，提出了一种电磁场逆问题优化策略的新方法；该方法一方面利用表面响应模型能够大大节省目标函数评价的时间，另一方面通过改进遗传算法能加速收敛，从而节省了寻优时间.这一方法已应用于永磁完全开放式磁共振成像仪主磁体结构的优化设计.此外，给出了一种产生薄片型磁场的永磁全开放式磁共振成像仪主磁体结构.计算实例表明，所提出的算法能实现多变量寻优，且能大大节省计算时间，易于编程实现.     

采用响应曲面方法实现IC的稳健优化设计

由于仿真不收敛等问题,仅依靠EDA仿真很难实现集成电路(IC)稳健性设计．提出了利用响应曲面(RSM)与电路仿真相结合对集成电路进行稳健性优化设计的方法．并将该方法应用于带隙基准电路稳健优化设计．通过Hspice电路仿真与统计试验设计(DOE),仅利用27组试验建立了3目标值、4参数电路的响应曲面模型．并基于该模型对电路进行稳健性设计,优化确定的参数组合满足电路指标,同时对温度的变化更加不敏感．