海洋枯草芽孢杆菌产纤溶酶的诱变育种与发酵工艺优化*

目的:对海洋来源的具有产纤溶酶能力的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)LC6-1进行紫外诱变,得到高产且稳定的突变株PW6-3,对该突变株发酵产酶的条件进行优化。方法:采用单因素和正交试验进行发酵培养基组分和培养条件的优化。结果:突变株PW6-3的酶活力为(6 960.21 ± 85.51)U/mL,较原始菌株提高了30.48%。以PW6-3为出发菌株,采用单因素及正交试验的方法对菌株进行发酵培养基组分与培养条件优化,最终得到的最佳培养基组分是:玉米淀粉30 g/L,玉米浆干粉40 g/L,CaCl₂ 3 g/L;最佳发酵培养条件是:32℃,转速200 r/min,接种量3%,pH 6.5,种龄18 h,发酵培养时间66 h,最终菌株的酶活力稳定在(9 203.63 ± 67.85)U/mL。结论:发酵工艺优化后,菌株PW6-3纤溶酶产量较诱变之前的菌株LC6-1提高72.53%,且发酵工艺成本较低,具有较好的经济效益。     

高产纳豆激酶液态发酵工艺的优化

通过用纳豆杆菌进行液态发酵生产纳豆激酶的培养基的优化实验,确定最佳产酶培养基组成为麦芽糖2%,酵母膏4%,CaCl20.03%,pH 7.0。在此基础上,设计发酵条件的优化实验,实验结果表明,在接种量为1%,装液量为100mL/500mL挡板瓶,200 r/min的条件下,34℃培养48 h达到产酶高峰,产酶活力可达4300U/mL发酵液。在此基础上,通过Luedking-Piret模型来描述纳豆激酶的生成,确定纳豆激酶的液态发酵属于部分生长偶联型。     

一株脂肪酶产生菌的筛选及产酶条件优化研究

通过利用溴甲酚紫显色培养基初筛和酶活测定法复筛得到产脂肪酶的一株细菌HP2,经形态学观察和生理生化测定初步鉴定该菌株为不动杆菌属。并对该菌株的摇床培养产酶条件进行了初步研究,采用正交试验对HP2菌株发酵产脂肪酶的条件进行了优化,得到最佳发酵条件为初始pH为7.7,培养温度为35℃,接种量(V/V)为1.5%,发酵周期为48 h,酶活力达到129.7 U/mL。     

黑曲霉DB056产柚苷酶发酵条件初步优化

以α-鼠李糖苷酶活力和柚苷酶活力为考察指标, 研究了发酵条件对黑曲霉DB056产柚苷酶的影响。结果表明: 发酵温度、菌丝形态、培养基初始pH、接种量和装液量对黑曲霉DB056产柚苷酶都具有重要影响。初步优化得到黑曲霉DB056产柚苷酶的条件为: 培养基初始pH 8.0, 玻璃珠添加个数5个, 装液量45 mL, 接种量7%, 发酵温度34°C, 摇床转速190 r/min。采用此条件进行发酵, 高效液相色谱法检测α-鼠李糖苷酶活力最大可达1076.32 U/mL, 柚苷酶活力最大可达420.68 U/mL, 分别比初始条件提高了72.35%和78.03%。黑曲霉DB056不仅在对数生长期能快速合成柚苷酶, 在稳定期及衰亡期也会不断地分泌柚苷酶。阐明了发酵条件对黑曲霉DB056产柚苷酶的影响并获得了经过初步优化的发酵条件, 为进一步优化发酵条件, 提高黑曲霉DB056产柚苷酶的产量奠定了良好的基础。     

粗壮假丝酵母(Candida valida 20231)产脂肪酶发酵条件的研究

对粗壮假丝酵母(Candida valida 20231)产脂肪酶所需的培养基成分和发酵条件进行了优化。结果表明,粗壮假丝酵母在接种后3 h即进入对数期,18 h后转入稳定期,66 h后进入衰退期;发酵36 h达到最大酶活,至72 h仍然无明显下降趋势。最适合的培养基成分为:4.0%大豆粉,2.0%菜籽油,0.3%葡萄糖,0.3%NH_4NO_3,1.2%K_2HPO_4,0.42%NaH_2PO_4,0.4%MgSO_4·7H_2O。使用优化的培养基,最佳产酶的条件为:装液量80 mL(250 mL摇瓶),初始pH 6,接种量为2.0%,种子菌龄为12 h。在最佳产酶条件下,脂肪酶活力达到32.6 U/mL。     

1株褐藻胶降解菌的筛选、鉴定及产酶条件优化

为获得可产生褐藻胶裂解酶并高效降解褐藻胶的菌株,以海藻酸钠为唯一碳源配制培养基,以透明圈法进行初筛,DNS法复筛,从海洋生物中筛选得到1株高酶活力褐藻胶降解菌株B12,经16S rDNA序列分析、生理生化试验、电镜观察,确定该菌为弧菌属(Vibrio sp.)。通过单因素试验及响应面优化试验对影响菌株生长和产酶条件的5个因素(发酵初始pH值、发酵温度、NaCl质量浓度、接种量和装液量)进行优化。得到该菌株最佳产酶条件:pH 6.52,发酵温度28.2℃,NaCl质量浓度20.1 g/L,接种量2.1%,装液量59.5 mL。在最佳发酵条件下,B12菌株酶活力可达91.68 U/mL,相比于优化前提高了38.5%。菌株开始产酶时间提前6 h, 4℃冷藏酶活力稳定性较好。     

响应面法优化赖氨酸脱羧酶产酶培养基

目的:对蜂房哈夫尼菌产L-赖氨酸脱羧酶培养基进行优化.方法:采用响应面优化的方法.首先单因素实验得到最适培养基成分为:葡萄糖2%,酵母膏2%,MsSO40.03%,KH2PO40.01%,NaCl 0.3%,L-赖氨酸0.5%,维生素B6 0.1%,玉米浆4%,酶活达到180.85U/mL.在此基础上,用PB试验筛选出对酶活影响显著的3个因素(葡萄糖、酵母膏、玉米浆),再通过Box-behnken实验对这三个因素进行优化.结果:得到产酶最佳培养基为葡萄糖1.84%,酵母膏2.20%,玉米浆3.66%,MgSO40.03%,K2HPO4 0.01%,NaCl 0.3%,L-赖氨酸0.5%,维生素B60.1%.结论:响应面优化的方法使酶活达到203.14U/mL,比优化前的比酶活(7.03U/ML)提高28.9倍,在单因素的基础上提高了11.3%.     

一株产几丁质酶菌株的筛选及其产酶条件的研究

采用平板透明圈法从土壤中分离筛选到一株产几丁质酶放线菌株L12,用250mL摇瓶发酵初筛和复筛,酶活力为0.63U/mL。通过产酶条件实验,初步确定了该菌株较适产酶培养基和摇瓶发酵条件。条件优化后,30℃、250mL摇瓶发酵48h,几丁质酶活力达到1.06U/mL。     

α-葡萄糖苷酶菌株的选育及发酵条件的研究

从2株芽胞杆菌中通过筛选获得了一株产α-葡萄糖苷酶活力较高的嗜热脂肪芽孢杆菌U2,以嗜热芽孢杆菌U2为菌种,优化发酵培养基后,在温度45℃、初始pH6.8、转速200r/min和10%接种量条件下,发酵20h,菌株U2产酶水平可达到2.62U/mL,比出发菌提高了4倍。     

酿酒酵母by1.1b产D-(-)-扁桃酸脱氢酶的发酵条件优化

对一株产D-(-)-扁桃酸对映选择性脱氢酶的酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae sp. strain by1.1b)发酵产酶条件进行了优化。研究各种碳源、氮源及无机盐对产酶的影响, 应用正交试验优化发酵培养基组成, 结果为: 蛋白胨 60 g/L, 麦芽糖 30 g/L, MgSO4 0.5 g/L, ZnSO4 0.01 g/L, KCl 1.0 g/L。优化后酶产量提高了7.9倍(由2.56 U/mL增至20.21 U/mL)。摇瓶培养最佳条件为: 装液量40 %, 发酵pH 6.5, 接种量10 %, 发酵温度30 ℃。考察了细胞生长及产酶的时间进程, 最佳培养时间为25 h。     

辅酶Q_(10)产生菌发酵条件的优化

对辅酶Q10生产菌株鞘氨醇单胞菌YZ0803的发酵条件进行优化,确定发酵时间为90 h,250 mL摇瓶装液量为30 mL。培养基组成(质量分数,下同):葡萄糖1.5%,淀粉2.5%,黄豆饼粉2.5%,(NH4)2SO40.5%,NaCl0.03%,K2HPO40.02%,MgSO40.005%。优化后的辅酶Q10产量达到192 mg/L,比采用基础培养基的产量(138mg/L)提高了39.13%。     

短小芽胞杆菌产碱性木聚糖酶发酵条件的研究

碱性木聚糖酶在碱性条件下催化水解木聚糖,广泛应用于造纸、纺织等领域.着重对短小芽胞杆菌M-11产碱性木聚糖酶的发酵条件进行初步的探索.研究了菌株的生长曲线、确定最佳接种龄为16 h、最佳接种量为1％;确定最适碳源浓度为7％、最适单一氮源为氯化铵、其浓度为1.0％、最适无机盐为氯化铁、其浓度为3 mmol/L;在此基础之上进行6因素3水平的正交试验,确定最适产酶培养基组成:麸皮5％,接种量3％,氯化铵1.2％,氯化铁3.5 mmol/L,硫酸镁0.03％,氯化钠5 mmol/L,磷酸氢二钾0.4％;最适培养条件:接种龄16 h,初始pH 8.0,温度37℃,300 mL摇瓶装液量50 mL,摇床转速220 r/min,发酵周期48 h.通过对发酵条件的优化使发酵液酶活达613 IU/mL.无机氮源为其最适氮源,因此短小芽胞杆菌M-11在碱性木聚糖酶的产品开发上优于短小芽胞杆菌M -26.     

L-谷氨酰胺高产菌的选育和发酵条件

以嗜乙酰乙酸棒杆菌(Corynebacterium acetoacidophilum)LG-3为出发菌株,经紫外线(UV)和硫酸二乙酯(DES)诱变处理,磺胺胍(SG)、高浓度(NH4)2SO4定向筛选,获得1株谷氨酰胺高产菌株LG-65,在未经优化的条件下摇瓶发酵72 h可产谷氨酰胺43.5 g/L,比出发菌株的产量32.4 g/L提高了34.3%.在此基础上,对其发酵条件进行优化,经72 h摇瓶发酵产量可达47～48 g/L,7 L发酵罐补料分批发酵40 h可达55 g/L.     

酵母产γ-氨基丁酸发酵条件的研究

目的：研究酵母产γ-氨基丁酸的发酵条件,提高其产γ-氨基丁酸的能力。方法：以高产γ-氨基丁酸的酵母突变株为材料,通过单因素实验研究培养温度、摇床转速、接种量、种龄和培养时间等条件对菌株发酵生产γ-氨基丁酸的影响。结果：最适发酵条件为：培养温度30℃,摇床转速220 rpm,接种量4%,种龄为2d的种子菌,培养时间4d。在此发酵条件下,变异菌发酵液中γ-氨基丁酸含量高达2.588 g.L-1,较优化前提高了53%。结论：发酵条件的优化,提高了菌株产γ-氨基丁酸的能力。     

赭曲霉的高密度培养对坎利酮转化的影响

目的:研究赭曲霉高密度培养的发酵培养基及条件,实现坎利酮的高转化.方法:选取廉价易得的培养基成分并进行优化,同时对发酵条件进行优化,得到了最优发酵培养基配方及培养条件.结果:发酵培养基最优配方为:葡萄糖20g/L,玉米浆20g/L,酵母膏20g/L,K2HPO4 2.5g/L.种子液最佳培养时间为24h,发酵培养基初始pH 5.8,接种量为8%,装液量200mL/1000mL,摇床转速为180 r/min,28℃,底物投料时间24h,发酵结束时间72 h.结论:将该工艺在7L发酵罐中放大,菌体密度达到25.36g/L,11α羟基坎利酮的转化率为86.1%.     

卡拉胶固定粘质赛氏菌产碱性蛋白酶的研究

将粘质赛氏菌(Seratia marcescens)包埋于卡拉胶中,发现2．5％的卡拉胶适于固定该菌产碱性蛋白酶。固定化细胞在其较适宜产酶培养基中发酵,酶活力一般可达400u/ml,在卡拉胶中添加3％玉米粉和1%豆饼粉或2％砂子制备固定化细胞,其产酶能力分别提高了25%和23．9％;固定化细胞颗粒越小,其产酶能力越高。采用摇瓶半连续发酵。其产酶半衰期为14次(24小时为一个周期);而用环流器进行半连续发酵,其产酶半衰期为52次(12小时为一个周期),产酶效率分别比游离细胞摇瓶发酵的产酶效率高11．8％和45．07％,而环流器半连续发酵的产酶效率比摇瓶半连续发酵高29．7％。     

蝉拟青霉液体发酵条件优化

采用液体发酵蝉拟青霉,对蝉拟青霉的发酵条件进行优化,以提高蝉拟青霉胞外多糖产量及生物量。摇瓶发酵条件下,在单因素基础上设计正交实验确定各因素的最佳组合。优化后得最佳发酵培养基:蔗糖8%,牛肉膏0.75%,酵母膏0.125%,MgSO_4·7H_2O 0.3%,KH_2PO_4 0.2%,麸皮0.5%。该条件下胞外多糖产量为5.96 g/L,生物量为42 g/L,较优化前提高了1倍。采用发酵罐进行扩大培养,对分批发酵时的初糖浓度进行了优化,并分析了补料分批发酵对发酵过程的影响。发酵罐培养时最适初糖浓度为5%,此时生物量最高为38 g/L,多糖含量最高为5.5 g/L;采用补料分批发酵时,多糖产量最高为5.89 g/L,生物量最高为40 g/L,效果优于分批发酵。     

产环己酰亚胺菌株YIM41004T发酵条件的研究

以产环已酰亚胺菌株链霉菌(Streptomyces yunnanensis)YIM41004T为研究对象,对其发酵培养基和发酵条件进行了优化研究,得到的最佳培养基组成为葡萄糖6%,大豆粉1%,硫酸铵0.5%,蛋白胨0.2%,碳酸钙0.6%,硫酸镁0.05%,磷酸二氢钾O.02%;优化后的培养条件为以4%接种量接种至500mL三角瓶中,装液量为75 mL,初始pH值6.5,发酵温度为28℃,摇床培养96 h.优化后环己酰亚胺产量平均达到445.19 ug/mL,比初始的环己酰亚胺产量提高了422%(p＜0.01).     

用灵芝发酵人参水煎液的工艺优化及其产物的抗疲劳活性研究

以灵芝为发酵菌株,对其发酵所采用的基础培养基和人参水煎液培养基分别进行筛选,并对人参水煎液的灵芝升罐发酵工艺及其发酵产物的抗疲劳活性进行了研究,结果表明灵芝最适基础培养基为葡萄糖5%,玉米浆0.3%,豆饼粉1%,糖蜜0.6%,MgSO4 0.075%,KH2PO4 0.15%;最适人参水煎液培养基为红参水煎液,浓度为40g/L;灵芝在红参水煎液中升罐发酵的最佳条件为：发酵周期58–62h。在此优化条件下,菌丝体干重达到7.0233g/L,胞外粗多糖含量达到0.3167g/L。人参的灵芝发酵产物的高、低剂量能明显延长小鼠游泳耗竭时间,并且降低游泳休息后小鼠的血乳酸含量,其中低剂量与空白组有显著性差异（P<0.05）,高剂量与空白组有极显著性差异（P<0.01）。说明红参水煎液的灵芝发酵产物具有显著的抗疲劳作用。     

Fermentative Production of Exocellular Glucans by Fleshy Fungi

Two specimens of higher fungi produced exocellular β-1, 3-glucans when their mycelial forms were cultivated under submerged aerobic conditions. Plectania occidentalis NRRL 3137 consumed up to 6% glucose or xylose with about 30% conversion to polymer in a medium composed of hydrolyzed soy protein, salts, and thiamine. A 5% inoculum was used in a 10-day shaken fermentation. After dilution of the culture liquors and partial disruption of mycelia with a blender, solids were removed by centrifugation, and the polymer was precipitated by the admixture of 2 volumes of ethyl alcohol. A second polymer was formed in 40 to 65% yield by fermentation with Helotium sp. NRRL 3129, which in the imperfect stage would be identified as Monilia sp. It consumed up to 4% glucose, fructose, mannose, or sucrose in 60 to 72 hr. A 2% inoculum in a medium composed of commercial defatted soy flakes, phosphate, and thiamine in tap water gave a satisfactory fermentation. This polymer was precipitated by the addition of 0.5 volume of ethyl alcohol. Both organisms have a broad pH optimum on the slightly acidic side and did best at about 25 C.