解淀粉芽胞杆菌TF28产抗菌脂肽培养基优化

采用响应面方法对解淀粉芽胞杆菌TF28产抗菌脂肽培养基进行优化,以提高其产量。利用Plackett-Burman试验设计筛选出影响抗菌脂肽产量的3个主要因素:葡萄糖、硫酸镁和磷酸氢二钠。通过最陡爬坡试验逼近最大响应值区域,利用响应面分析方法确定显著组份的最佳水平。结果表明,优化后的培养基组份为葡萄糖42.37 g/L,酵母膏2 g/L,牛肉膏2 g/L,硫酸铵2 g/L,硫酸镁2.11 g/L,氯化钙0.1 g/L,硫酸锰0.1 g/L,磷酸二氢钾1.5 g/L,磷酸氢二钠3 g/L,经3次平行试验验证,抗菌脂肽产量为1.75 g/L,比优化前提高了5.25倍。该研究优化了解淀粉芽胞杆菌TF28提高抗菌脂肽产量的培养基,为抗菌脂肽的生产奠定基础。     

响应面分析法优化大豆肽发酵培养基

采用响应面分析法对大豆肽发酵培养基进行优化,首先采用二水平Plackett-Burman设计对影响大豆肽发酵的8个因素进行筛选,获得影响最大的3个因素为料水比、MgSO_4、糖蜜.再利用响应面分析法对这3个因素进行优化,确定最佳培养基条件为料水比为1∶1.149、MgSO_4浓度为0.048%、糖蜜浓度为0.294%,在此条件下,优化后的大豆肽含量为21.74%,试验值与模型预测值只有1.21%的误差.     

枯草芽孢杆菌BI1产抗真菌脂肽培养条件的优化

采用Plackett—Burman设计对枯草芽孢杆茵BI1产抗菌脂肽培养条件中相关影响因素(即种龄、接种量和pH值)的效应进行评价并筛选出重要的影响因素,然后用Box-Behnken设计及响应面分析确定了重要影响因素的最佳条件,优化后的溶血透明圈直径达到17.5 mm,比优化前的13.75 mm提高了27.27%。     

响应面法优化两歧双歧杆菌发酵培养基

根据两歧双歧杆菌的营养需要和生长特性,采用响应面分析法对两歧双歧杆菌的培养基进行优化研究。先用Plackett-Burman设计法实验确定重要因素,再用最陡爬坡实验法确定因素水平,最后用响应面分析方法求得的最佳培养基配方为经优化的发酵培养基配方为:酪蛋白胨1.0%,大豆蛋白胨0.5%,酵母膏1.63%,半胱氨酸盐酸盐0.0076%,低聚果糖0.13%,葡萄糖0.5%,K2HPO4 0.2%。用此优化的发酵培养基培养两歧双歧杆菌,活菌数可高达7.8×10~9 cfu/ml。     

产S-酰胺酶培养基统计学筛选与响应面优化

利用Design Expert软件中的两水平实验设计和响应面法,对发酵生产S-酰胺酶(可用于拆分2,2-二甲基环丙甲酰胺外消旋体)的培养基进行了优化。采用Plackett-Burman(PB)设计对培养基中相关影响因素的效应进行评价并筛选出了有显著效应的葡萄糖、酵母粉及2,2-二甲基环丙甲酰胺浓度,其他因素对酰胺酶产量的影响不显著。然后用旋转中心组和实验设计及响应面分析确定了主要影响因素的最佳条件,在优化的培养基中,酰胺酶产量达到168 U/L,比优化前的80 U/L提高了110.0%。     

响应面分析法优化耐高温蛋白酶发酵培养基

采用响应面分析方法对产耐高温蛋白酶的苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringien- sis)FZ62发酵培养基进行优化．首先,进行发酵培养基碳源、氮源及初始pH值的单因素筛选,优化结果表明最适氮源为酵母粉、碳源是葡萄糖,初始pH值范围6-8．在此基础经响应面法优化,发酵培养基最佳组合为:酵母粉2．04%,葡萄糖为0．10%,初始pH7．07．经以上优化后发酵水平比初始设计提高了3．22倍．     

响应面法优化以桑枝为主要基质的灵芝栽培配方

目的利用响应面法对以桑枝为主要成分的灵芝栽培培养基配方进行优化。方法以苯酚-硫酸法测定灵芝子实体中的多糖含量为指标,通过Plackett-Burman(PB)实验筛选出影响栽培灵芝子实体多糖含量的主要因素,然后用最陡爬坡试验、中心组合设计和响应面法对影响灵芝多糖含量的显著因素进行优化,利用以栽培灵芝子实体中多糖含量为响应值建立的二次回归方程模型,确定主要影响因素的最佳浓度,得到可大幅度提高灵芝子实体中多糖含量的最佳发酵培养基配方。结果确定了以桑枝为主要基质的优化后栽培培养基配方:65%桑枝屑,25%中药渣,4%玉米粉,1%蔗糖,1%石膏粉,4%麸皮,0.1%KH_2PO_4,0.1%MgSO_4·7H_2O,0.01%VB1。验证实验表明使用优化后的培养基生产的灵芝子实体中的多糖含量高达8.35%,是基础培养基生产的灵芝子实体多糖含量(3.17%)的2.63倍。结论对灵芝栽培培养基配方采用响应面中心组合设计,可以有效地对栽培培养基进行优化。     

响应面法优化Alcaligenes sp.产脂肽生物破乳剂培养基的研究

生物破乳刺是应用于石油开采业中的新型破乳剂之一,本研究对筛选得到的一株破乳剂产生菌(鉴定为Alcdigenes sp.)产生的脂肽类生物破乳剂进行了发酵培养基的优化,采用SAS软件的响应面回归方法对培养基中主要因素进行了研究,试验结果表明,在碳源石蜡为4.76%、氮源牛肉膏为0.12%、磷源K2HPO4/KH2PO4为0.53/0.8%时,破乳剂的产生量为最大,比优化前提高了近一倍.     

海洋芽胞杆菌B-9987产新型抗菌环脂肽Marinhysin A的培养基优化

Marinhysin A(MA)是由海洋芽胞杆菌B-9987产生的具有抗真菌活性的新结构环脂肽类化合物,该化合物不仅抑菌谱广而且盆栽防效良好。采用响应面分析法(Response Surface Methnology)对海洋芽胞杆菌B-9987产脂肽MA的培养基进行了优化。Plackett-Burman (PB)实验表明,蔗糖和酵母粉是显著影响MA产量的因素。中心组合实验(Central Composite Design)分析表明,当培养基中蔗糖和酵母粉的含量分别为42.0g/L和42.3g/L时,MA的浓度最大可达68.19mg/L,与实验值75.74mg/L相近。优化后,MA产量(250ml摇瓶发酵)较优化前的54.12mg/L提高了28.5%。用优化后培养基进行5L罐发酵,MA浓度可达182mg/L,较优化前的130mg/L 提高了28.4%。     

响应面法优化弗氏链霉菌S-221变种发酵培养基

用响应面法对弗氏链霉菌S-221变种液体发酵生产氨基酸的培养基进行了优化。首先,用全因子试验方法对相关影响因素的效应进行评价,并筛选出有显著效应的羽毛胨和蛋白胨两个因素,第2步用最陡爬坡实验逼近以上两因素最优水平。最后由中心组合设计法及响应面分析确定主要影响因素的最佳条件。在优化培养条件下,发酵液中氨基酸浓度从4.1g／100mL提高到6.412g／100mL。     

Galactomyces geotrichum Y25产脂肪酶条件的优化

应用响应面法对Galactomyces geotrichumY25液体发酵产脂肪酶的条件进行了优化。首先采用Plackett-Burman设计对影响产酶因素的效应进行评价,筛选出黄豆粉、玉米浆和发酵时间3个对产酶影响显著的因素。用最陡爬坡路径逼近最大产酶区域后,利用响应面设计对显著因素进行优化,得出黄豆粉、玉米浆最佳质量分数分别为2.51%、2.12%,最佳发酵时间101.95 h。优化后液体发酵液中脂肪酶活力提高到34.65 U/mL,比初始酶活力9.6 U/mL提高了3.61倍。表明响应面法可显著优化Galactomyces geotrichumY25液体发酵产脂肪酶条件。     

响应面法优化L-谷氨酰胺发酵培养基的研究

目的:采用响应面法对L-谷氨酰胺发酵培养基成分进行优化,以提高L-谷氨酰胺发酵产量。方法:首先利用Plackett-Burman试验设计筛选出影响L-谷氨酰胺产量的主要因素葡萄糖、玉米浆和(NH4)2SO4,在此基础上采用最陡爬坡实验逼近最大响应区域,并利用中心组合设计及响应面分析法进行回归分析。结果:通过求解回归方程得到L-谷氨酰胺发酵培养基最佳浓度为葡萄糖100 g/L、玉米浆4.5 ml/L、(NH4)2SO437.2 g/L,L-谷氨酰胺产量理论最大值达41.0 g/L。结论:经模型验证,预测值与验证试验平均值接近,在优化条件下谷氨酰胺产量提高了37.6%。     

Use of response surface methodology to optimize culture medium for production of lipase with Candida sp. 99-125

Response surface methodology (RSM) was employed to optimize culture medium for production of lipase with Candida sp. 99-125. In the first step, a Plackett–Burmen design was used to evaluate the effects of different components in the culture medium. Soybean oil, soybean powder and K₂HPO₄ have significant influences on the lipase production. The concentrations of three factors were optimized subsequently using central composite designs and response surface analysis. The optimized condition allowed the production of lipase to be increased from 5000 to 6230 IU/ml in shake flask system. The lipase fermentation in 5 l fermenter reached 9600 IU/ml.     

诱导蜂房哈夫尼菌产L-赖氨酸脱羧酶条件的研究

用响应面法对蜂房哈夫尼菌（Hafnia alvei）L-赖氨酸脱羧酶产酶诱导条件进行优化。首先通过单因素实验对产酶体系的pH、震荡培养时间、静置培养时间、诱导物添加量和Ⅷ添加量进行优化。在此基础上,用部分因子重复试验筛选出对酶活影响显著的3个因素（静置培养时间,诱导物添加量,VB6添加量）,再通过Box-behnken实验对这三个因素进行优化,得出最优值。最终得到产酶最佳诱导条件为：震荡培养阶段培养基pH6．5,静置培养阶段pH5．5;摇床震荡培养11h后静置培养7．5h,诱导物L一赖氨酸加入量为5．18dL,维生素B6加入量为1．38g／L时酶活最高,达到71．2U／mL,为优化前（1．74u／mL）的41．8倍,在单因素的基础上提高了19％。     

响应面法优化Burkholderiasp．SYBCLIP—Y发酵产低温脂肪酶条件的研究

用响应面法对Burkholderiasp．SYBCLIP—Y液体发酵产低温脂肪酶的发酵条件进行了快速优化。首先利用Plackett—Burman设计对影响其产酶相关因素进行评估并筛选出具有显著效应的三个因素：牛肉膏,橄榄油,TritonX-100;用最陡爬坡路径逼近最大产酶区域后,利用响应面中心组合设计对显著因素进行优化,确定出牛肉膏,橄榄油,TritonX-100的最佳浓度分别为：牛肉膏31．8g／L、橄榄油21mL／L、TritonX-10036．55mL／L,优化后脂肪酶的酶活达到61．52U／mL,是优化前的2．62倍。     

紫色红曲霉Mp-24高产Monacolin K发酵工艺响应面优化

将单因素实验结果与响应面法相结合,对高产Monacolin K的紫色红曲霉Mp-24菌株进行发酵工艺条件优化。通过摇瓶发酵对碳源、氮源、碳源含量、氮源含量、培养时间等进行单因素优化,确定Mp-24菌株摇瓶发酵适宜条件：乳糖为碳源、酵母膏为氮源、碳源含量7%、氮源含量2%、培养时间12 d,Monacolin K产量为167 mg/L。应用Box-Behnken中心组合试验设计建立数学模型,进行响应面分析优化发酵条件,结果显示最佳发酵工艺条件为：碳源(乳糖)8%,氮源(酵母膏)3%,培养时间11 d,在此条件下Monacolin K的含量达到247.8 mg/L,比优化前提高1.5倍。     

Computerized study of interactions among factors and their optimization through response surface methodology for the production of tannin acyl hydrolase by Aspergillus niger PKL 104 under solid state fermentation

Optimization of five parameters (initial moisture, initial pH, incubation temperature, inoculum ratio and fermentation period), as per central composite rotable design falling under the response surface methodology, was attempted in a total of 32 experimental sets, after fitting the experimental data to the polynomial model of a suitable degree, for tannin acyl hydrolase production by Aspergillus niger PKL 104 in solid state fermentation system. The quantitative relation between the enzyme production and different levels of these factors was exploited to work out optimized levels of these parameters by flexible polyhedron search method and confirmed by further experimentations. The best set required 5% inoculum, 6.5 initial pH, 28 °C fermentation temperature, 62% initial moisture and 3 days fermentation time. The optima were worked out under the additional constraints for temperature ( 30 °C) and fermentation time (not more than 3 days) which are essential from industrial conditions and to pre-empt contamination, respectively. The best set resulted in 1.34 times more enzyme production than that was obtained before this optimization. Three dimensional plots, relating the enzyme production to paired factors (when other three factors were kept at their optimal levels) best described the behaviour of solid state fermentation system and the interactions between factors under optimized conditions. The model showed that the enzyme production was affected by all the five factors studied. The initial pH exhibited a positive interaction with moisture but no interaction with other factors. Initial moisture level and inoculum ratio showed negative interaction in contrast to positive interaction between inoculum ratio and fermentation period. It is thus apparent that the response surface methodology not only gives valuable information on interactions between the factors but also leads to identification of feasible optimum values of the studied factors, in addition to 99% (or more) savings on resources as compared to a full factorial traditional optimization method. Response surface methods have not been used earlier for optimizing parameters in solid state fermentation system.The authors thank Dr. S. R. Bhowmik, Director, CFTRI for the interest shown in the work. P. K. Lekha is thankful to the Council of Scientific and Industrial Research, New Delhi, India, for the award of a research fellowship.     

单因子-响应面法优化白地霉Y162产脂肪酶条件

对白地霉Y162液体发酵产脂肪酶的条件进行了优化。首先采用单因子实验筛选出最适碳源为橄榄油,氮源为黄豆粉和NH4Cl,无机盐为BaCl2和MgCl2。在此基础上,利用Plackett-Burman设计对影响产酶因素的效应进行评价,筛选出具有显著效应的橄榄油、BaCl2和NH4Cl三个最显著的因素。用最陡爬坡路径逼近最大产酶区域后,利用响应面中心组合设计对显著因素进行优化,得出橄榄油、BaCl2和NH4Cl最佳浓度分别为2.35％,0.36％,1.35％。优化后液体发酵液中脂肪酶活力提高到31.85 U/mL,比初始酶活力14.16 U/mL提高了2.25倍,表明单因子-响应面结合法可显著优化白地霉Y162液体发酵产脂肪酶条件。     

丛梗孢酵母发酵产赤藓糖醇的响应面优化

为了提高丛梗孢酵母发酵产赤藓糖醇的产量,在前期单因素实验结果的基础上,利用Plackett-Burman实验设计对影响其产赤藓糖醇的发酵条件进行评估并筛选出了影响显著的3个因素:葡萄糖、初始pH和温度.采用响应面法进行实验方案设计,利用SAS软件对其结果进行二次回归分析,确定了优化后的发酵条件为:葡萄糖260g/L、酵...     

响应面法优化松茸发酵产多糖的培养条件

运用响应面法对松茸产多糖的发酵培养条件进行优化研究。首先根据C、N源实验结果,利用Plackett-Bur-man设计,对影响多糖产量的相关因素进行评估,筛选出具有显著效应的3个因素:玉米粉、豆粕和KH2PO4。在此基础上,利用最陡爬坡试验逼近以上3个因素的最大响应区域,采用Box-Behnken设计法对各因素的水平组合进行优化,获得松茸产多糖优化发酵的培养条件:玉米粉质量分数4.54%,豆粕质量分数4.96%,KH2PO4质量分数0.15%,MgSO4.7H2O质量分数0.05%,VB1质量分数0.001%,初始pH5.5,摇床转速180 r/min,发酵时间10 d。在此优化培养条件下松茸总多糖产量可达5.97 g/L。