响应面法优化纳豆激酶发酵培养基

纳豆激酶具有良好的溶解血栓的功效,由于纳豆激酶目前的发酵水平不高,限制了其应用。该研究以纳豆激酶活力为响应值,在单因素试验基础上,采用Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和响应面法对纳豆激酶培养基配方进行了优化。结果表明,通过Plackett-Burman试验筛选出豆粕粉、无水氯化钙、甘油为影响纳豆激酶活力的主要因素。最后运用响应面分析确定纳豆激酶最优发酵培养基为：甘油43 g/L、豆粕粉24 g/L、无水氯化钙0.14 g/L、七水硫酸镁0.80 g/L、十二水磷酸氢二钠3.00 g/L、无水磷酸二氢钾1.00 g/L、L-甲硫氨酸0.20 g/L,此条件下纳豆激酶活力最高为（4 281±103）FU/mL,是优化前的1.97倍。     

纳豆固态发酵条件优化

目的:为提高纳豆中纳豆激酶含量,本文对纳豆固态发酵条件进行优化。方法:以纳豆激酶活性为指标,采用纤维蛋白平板法测定纳豆激酶酶活;采用Plackett-Burman方法对影响纳豆发酵的几个因素（大豆破碎度、接种量和发酵温度等）进行研究并筛选具有显著效应的影响因素;通过最陡坡实验逼近最大响应区域,应用Box-Behnken实验设计及响应面分析确定主要影响因素的最佳条件。结果:大豆破碎度、接种量和发酵温度是影响纳豆激酶酶活的主要因素;优化后最佳发酵条件为:大豆破碎度4、接种量7.9%、发酵温度32℃,在此条件下,纳豆激酶酶活为（2140.5±83.2）U/g。      

纳豆激酶固态发酵工艺参数的两种不同设计方法优化

采用响应面法和人工神经网络耦合遗传算法,对影响固态发酵产纳豆激酶的工艺参数进行了优化,并对这两种方法的优化效果进行评价。结果表明:在纳豆激酶固态发酵工艺参数优化中,采用人工神经网络耦合遗传算法较响应面法具有更好的数据拟合能力和预测准确度,纳豆激酶固态发酵工艺最佳参数:接种量4%,初始含水量55%,大豆装量90 g/250 mL,发酵温度36.09℃,蔗糖添加量1.5%,MgSO4.7H2O添加量0.21%,CaCl2添加量0.27%,发酵时间24 h。在该条件下发酵产物的最大酶活可达7 631.28±219.54 U/g,较单因素试验的最高水平提高了29.02%。     

响应面法优化纳豆激酶液体发酵

用响应面法对Bacillussubtilis液体发酵生产纳豆激酶的培养条件进行了优化。首先用Plackett Burman方法对相关影响因素的效应进行评价并筛选出了有显著正效应的胰蛋白胨和有显著负效应的种龄、发酵温度和Na2 HPO4浓度等 4个因素 ,其他因素对纳豆激酶产量无显著影响。第 2步用最陡爬坡路径逼近最大产酶区域。最后由中心组合实验及响应面分析确定了主要影响因素的最佳条件。在优化培养条件下 ,液体发酵液中纳豆激酶浓度从10 0 5 73IU/mL提高到 13 14 48IU/mL。     

响应面法优化枯草芽孢杆菌MX-6产纳豆激酶发酵条件

以分离于纳豆中的枯草芽孢杆菌MX-6为研究对象,通过单因素试验确定温度、初始pH值、接种量、装液量及摇床转数对纳豆激酶活力的影响,应用响应面法的Box-Behnken设计对纳豆激酶发酵条件进行优化。当温度36.69℃、初始pH 6.94、接种量3.03%、装液量48.77 mL、摇床转速170.05 r/min时可获得最大的纳豆激酶溶圈直径20.71 mm,与优化前的溶圈直径相比提高35.54%,表明该模型能科学地预测纳豆激酶的合成情况。结果显示响应面法可有效、成功地优化纳豆激酶发酵条件。     

响应面法优化纳豆激酶传递体的制备工艺

以脱氧胆酸钠为膜软化剂制备纳豆激酶传递体,在单因素试验基础上,通过响应面法优化纳豆激酶传递体的制备工艺,并对其形态、粒径及透皮性能进行评价。结果表明：最佳制备工艺为囊材质量比3.85∶1、药料质量比0.07∶1、超声时间6.5 min,在此条件下获得包封率平均为72.3%±1.3%;纳豆激酶传递体结构呈现类球形,平均粒径为(275.2±10.1)nm、Zeta电位为-38.7 mV,体外透皮符合Higuchi方程,具有一定的缓释作用。     

响应面法优化纳豆芽孢杆菌产纳豆激酶培养条件

采用单因素试验及响应面试验对纳豆芽孢杆菌（Bacillus natto）培养条件进行优化。在单因素试验的基础上,取影响纳豆激酶活力的5个重要条件因子（培养温度、培养时间、初始pH、接种量、菌龄）设计5因素3水平的响应面试验,建立以纳豆激酶活力为响应值的多元二次回归方程。结果表明,纳豆芽孢杆菌最佳培养条件为：培养温度34℃、培养基初始pH值为7.5、接种量3%、培养时间95 h、菌龄17.5 h。在此最佳条件下,纳豆激酶活力达到5 087 FU/mL,较优化前提高了18.83%。     

花生粕固态发酵产纳豆激酶的工艺优化

探索纳豆菌固态发酵花生粕制备纳豆激酶的最佳工艺条件。以纳豆激酶活力为主要评价指标,在单因素实验基础上,通过正交实验优化花生粕固态发酵制备纳豆激酶的工艺条件。得出最佳发酵条件:发酵温度37℃,发酵时间24 h,接种量10%,料液比1∶0.4 g/m L。在此条件下测得发酵产物的纳豆激酶活力达到3162 U/m L,比单因素最高酶活提高了18%(2680 U/m L),可溶性氮含量为5.6 mg/m L,羟自由基清除率为74%,铁还原力的OD值为0.906。      

以发芽大豆为原料固态发酵产富含纳豆激酶食品工艺优化

选用富含γ-氨基丁酸(γ-GABA)的发芽大豆为发酵底物优化产纳豆激酶的发酵条件。在单因素试验的基础上,先采用PlackettBurman法筛选影响发酵的主要因素,再通过中心组合设计方法,建立了产酶回归模型,确定了模型最佳取值时的各参数水平:蒸煮时间15 min、基质含水量55%、装样量为30 g/250 m L、发酵温度35℃、接种量7%、发酵时间36 h、Mg2+添加量0.20%,其中接种量与Mg2+添加量的交互效应对产酶活力影响最显著。在此工艺条件下发酵,纳豆激酶的活力达到6 918.76 IU/g。     

苹果渣固态发酵产纳豆激酶的工艺优化

在单因素试验基础上,确定尿素添加量、培养基加水量、氧化钙添加量为影响酶产率的重要因素,应用响应面分析法对固态发酵苹果渣产纳豆激酶的工艺条件进行优化。优化得到最佳工艺条件为：尿素添加量2.58%、培养基加水量84.06mL、氧化钙添加量2.65%。采用最优化条件进行实验,结果表明：纳豆激酶产率可达到2150IU/g,比单因素试验的最高酶产率(1680IU/g)提高了27.98%。以廉价的工农业废料作为基本培养基获得了有较高酶活的产品,经济优势明显。     

响应面法优化普鲁兰多糖发酵培养基

采用响应面分析法对出芽短梗霉生产普鲁兰多糖的发酵培养基进行优化。采用Plackett-Burman实验筛选出影响普鲁兰多糖产量的主要因素为蔗糖、NaCl和FeSO4,利用最陡爬坡路径逼近响应区域,应用Box-Behnken设计和响应面分析优化得到最佳发酵培养基,发酵单位较优化前提高了30.1%。     

产漆酶培养基条件的优化

对白腐真菌发酵产漆酶的培养基组成进行优化试验。在单因素试验结果的基础上,进行三因素三水平的响应面分析,通过对试验数据回归分析,获得了二次多元回归方程,预测麸皮、酒石酸铵和吐温-80的优化值,并预测漆酶最高酶活。结果表明:当麸皮、酒石酸铵和吐温-80的优化值分别为11.04,0.10g/L和3.24 mL/L时,漆酶最高酶活可达34.25U/mL,验证实验漆酶实际酶活为36.67U/mL,与预测值十分接近,优化后酶活与比优化前提高了62.98%。     

双孢菇深层发酵培养基的响应面优化

研究了碳源、氮源、无机盐对双孢菇胞外多糖产量的影响.在单因素实验的基础上,采用响应面实验设计对双孢菇(Agaricus bisporus)深层发酵生产胞外多糖的培养基进行了优化,并建立了葡萄糖、KH2PO4、蛋白胨变化的二次回归方程,探讨了各因子对胞外多糖产量的影响.最终确定适宜的培养基条件为葡萄糖35.7g/L,KH2PO42.1g/L,蛋白胨3.1g/L;在此条件下可得到胞外多糖的最大产量,预测值为1.86g/L,对实验结果进行验证,得到胞外多糖的产量为1.87g/L.     

双孢菇深层发酵培养基的响应面优化

研究了碳源、氮源、无机盐对双孢菇胞外多糖产量的影响。在单因素实验的基础上,采用响应面实验设计对双孢菇(Agaricus bisporus)深层发酵生产胞外多糖的培养基进行了优化,并建立了葡萄糖、KH2PO4、蛋白胨变化的二次回归方程,探讨了各因子对胞外多糖产量的影响。最终确定适宜的培养基条件为葡萄糖35.7g/L,KH2PO42.1g/L,蛋白胨3.1g/L;在此条件下可得到胞外多糖的最大产量,预测值为1.86g/L,对实验结果进行验证,得到胞外多糖的产量为1.87g/L。      

响应面法优化壳聚糖酶发酵培养基

为了提高壳聚糖酶的产量,在单因素的试验基础上,采用响应面法优化诱变后菌株的发酵培养基。利用Plackett-Burman试验设计分析发酵培养基中的7个组分,确定了其中的3个显著因素为酵母浸粉、葡萄糖和MgSO4·7H2O,应用最陡爬坡试验确定了这3个因素的合理范围,再通过Box-Behnken响应面试验优化培养基组分。结果表明,最佳发酵培养基为：酵母浸粉16.9 g/L,葡萄糖10.3 g/L,NaCl 5 g/L,K2HPO4 1.4 g/L,KH2PO4 0.6 g/L,MgSO4·7H2O 1.2 g/L和吐温-80 1.2 g/L。在此优化条件下,壳聚糖酶酶活力达到10.57 U/mL,比优化前提高了11.77%。     

红曲霉固态发酵产木聚糖酶培养基的响应面优化

研究了碳源、氮源、无机盐对红曲霉M2固态发酵产木聚糖酶酶活的影响。在单因素实验的基础上,采用响应面实验设计对红曲霉固态发酵产木聚糖酶的培养基进行了优化,并建立了玉米粉、牛肉膏、K2HPO4变化的二次回归方程,探讨了各因子对木聚糖酶酶活的影响。最终确定适宜的培养基条件为:玉米粉添加量为1.90g、牛肉膏添加量为0.55g、K2HPO4添加量为0.10g;在该条件下可得到红曲霉M2产木聚糖酶的最大酶活,预测值为1550.62U/g,对实验结果进行验证,得到木聚糖酶酶活为1545.38U/g。      

响应面法优化厌氧细菌产纤维素酶发酵培养基

通过单因素试验确定了厌氧纤维素降解细菌—溶纤维丁酸弧菌WHQ产纤维素酶的最佳培养条件,结果表明,最适产酶条件为培养时间48h,接种量10％,初始pH值8.5,温度37℃.在此基础上,应用响应面法优化该菌株产纤维素酶培养基.在初期研究中,葡萄糖和尿素确定为最佳的碳氮源,利用Plackett-Burman设计从10种培养基成分中筛选出对WHQ产内切纤维素酶有重要性的因素,结果表明葡萄糖、NaHCO,和MgSO4·7H2O对WHQ产内切纤维素酶有重要影响,利用Box-Behnken设计研究这3种因素对WHQ产内切纤维素酶的综合效应,结果表明3种因素的最佳值为MgSO4·7H2O 0.14g/L、葡萄糖14.3g/L、NaHCO3 6.92g/L,此时的内切酶酶活力最大值为206.548μg/(mL.min),与实验值相接近199.324μg/(mL·min),比未优化前的内切纤维素酶活力71.254μg/(mL·min)提高179％.     

响应面法优化顶头孢霉发酵稻草秸秆产头孢菌素C的培养基

该研究用稻草秸秆代替标准发酵培养基中的碳源,利用顶头孢霉（Cephalosporium acremonium）发酵产头孢菌素C,并通过响应面法优化培养基组分。结果表明,头孢霉发酵产头孢菌素C的最佳发酵培养基成分为水解葡萄糖35 g/L、棕纤维素46 g/L、玉米浆38 g/L、纤维素酶0.8%、豆油25 g/L、硫酸铵10 g/L。在此优化培养基下,头孢霉发酵所产头孢菌素C的效价达298.34 U/mL,为标准发酵培养基效价的96.69%。由此可知,秸秆棕纤维素作为原料丰富且廉价的碳源替代物,可完全应用于头孢菌素C的发酵生产。     

利用响应面法优化枯草芽孢杆菌产尿苷发酵培养基

采用响应面法对枯草芽孢杆菌产尿苷发酵培养基进行优化,以期提高尿苷的产量。首先利用PlackettBurman实验设计筛选出影响尿苷产量的3个显著因素:酵母粉,谷氨酸钠,豆粕水解液;在此基础上利用最陡爬坡实验逼近响应值的最佳区域;最后通过中心复合实验和响应面分析确定了影响产苷主要因素的最佳浓度,分别为酵母粉25.6 g/L,谷氨酸钠25.2 g/L,豆粕水解液40.9 m L/L,此时尿苷产量的预测值为13.76 g/L。通过模型的验证实验发现,尿苷的实际产量为13.52 g/L,与模型预测值非常接近,并且比初始培养基提高了164.1%。