高产洛伐他汀棒曲霉菌株的筛选、鉴定及发酵条件优化

从不同生境(食品、土壤、空气、有机质等)收集到的自然发酵样品中分离得到150株曲霉属菌株.用高效液相色谱(HPLC)法检测发酵液中洛伐他汀(Lovastatin)含量,筛选获得1株稳定高产Lovastatin的曲霉菌株(编号:Ac-32).根据菌落形态特征并结合18 S rDNA测序,鉴定其为棒曲霉(Aspergillus clavatus).通过摇瓶发酵单因素实验优化了碳氮源种类、碳氮源含量、碳氮比(C/N)、发酵温度、初始pH、转速、种龄和接种量,确定了棒曲霉菌株Ac-32摇瓶发酵产Lovastatin的适宜条件为:乳糖为碳源、蛋白胨为氮源、碳源含量为100 g/L、氮源含量为12 g/L、碳氮比(C/N)为15:1.8、温度28℃、转速180 r/min、初始pH 5.2、种龄4 d、接种量6%.采用Minitab 17软件的P-B实验设计法,筛选对Lovastatin产量有显著影响的因素为:温度、pH、碳源含量和氮源含量.根据P-B实验结果,运用响应面法分析,确定棒曲霉菌株Ac-32产Lovastatin的最优条件为:碳源含量100 g/L,氮源含量11.8 g/L,温度28℃,pH 5.2.在此条件下,Lovastatin最高产量为236.221μg/mL.     

高产莫纳可林K低产桔霉素红曲霉菌株的筛选和发酵条件初步优化

采集全国各地红曲霉制品中的红曲霉资源,经分离获278株红曲霉菌株。高效液相色谱(HPLC)法测定各菌株发酵液中莫纳可林K(Monacolin K)和桔霉素含量,筛选获1株Monacolin K产量较高、桔霉素含量较低的红曲霉菌株编号为M-22。依据形态特征和ITS基因序列,参照红曲霉属分类检索表,鉴定M-22菌株为紫色红曲霉(Monascus purpureus)。通过摇瓶发酵对温度、初始pH、碳源、氮源、碳氮比(C/N)等因素进行优化,确定M-22菌株摇瓶发酵产Monacolin K适宜条件为发酵温度26℃、初始pH 5.0、转速160 r/min,甘油为碳源、蛋白胨为氮源、碳氮比(C/N)为5:1,Monacolin K产量显著提高,最高为107.16 mg/L。以优化的发酵条件对M-22菌株进行5 L发酵罐发酵,发酵液中Monacolin K产量最高为189.83 mg/L,桔霉素含量32.53μg/L,红曲色素色价为16.38 U/m L。     

生物合成γ-氨基丁酸曲霉菌株的选育、紫外诱变和发酵条件的研究

从自然发酵的红曲中分离筛选到1株曲霉菌株,其菌丝体可以谷氨酸钠为底物转化富集γ-氨基丁酸(GABA),经初步鉴定该菌株为米曲霉(Aspergillus oryzae)。以该菌株的孢子为对象进行紫外诱变,初筛得到8株产GABA活力不同的菌株,复筛后获1株GABA的产量较高的突变菌株As-8。菌株As-8转化富集GABA的适宜条件为:pH 6.0,以蔗糖为碳源,蛋白胨为唯一氮源或蛋白胨和牛肉膏为复合氮源。产生的GABA含量最高可达4.2g/L,并能稳定遗传。     

淡色生赤壳菌(Bionectria ochroleuca)Bo-1菌株产生抗菌物质的发酵条件优化

以淡色生赤壳菌(Bionectria ochroleuca)Bo-1菌株发酵液乙酸乙酯粗提物对水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzaepv.oryzae,Xoo)抑菌活性为检测指标,采用单因素试验优化Bo-1菌株产生抗菌物质培养所需的碳源、氮源、无机盐;通过正交试验优化培养基配方和摇瓶发酵条件。研究结果表明,Bo-1菌株产生抗菌物质适宜的碳源、氮源和无机盐分别为淀粉、蛋白胨、MgSO4·7H2O;优化的培养基配方为:淀粉30 g/L,蛋白胨2 g/L,MgSO4·7H2O 0.5 g/L;适宜的发酵条件为:温度30℃,转速150 r/min,装液量80 mL/250 mL,pH 6.5。     

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。     

抗肿瘤银杏内生真菌Aspergillus oryzae YX-5发酵 培养基的优化

【目的】对一株具有抗肿瘤活性的银杏内生真菌Aspergillus oryzae YX-5的发酵培养基进行优化。【方法】以发酵后的菌体干重、粗提物质量和粗提物抗肿瘤活性为指标,通过单因素实验选出合适的碳源和氮源,再以选出的碳源、氮源以及K2HPO4、MgSO4·7H2O、KCl共5个因素进行正交实验,确定出最适宜的发酵培养基配方。【结果】YX-5的最佳发酵培养基配方为葡萄糖45 g/L,蛋白胨8 g/L,K2HPO4 0.5 g/L,MgSO4·7H2O 0.2 g/L,KCl 1 g/L,FeSO40.01 g/L。优化后菌体干重、代谢物的产量和抗肿瘤活性分别提高了41.88%、226.52%和19.31%。【结论】通过对米曲霉菌(Aspergillus oryzae)YX-5的发酵培养基进行优化,明显提高了粗提物产量和抗肿瘤活性,这对后期规模化发酵中减小发酵规模和降低工作量十分有利。     

响应面法优化杀鱼假交替单胞菌2515发酵培养基

杀鱼假交替单胞菌(Pseudoalteromonas piscicida)2515是一株具有广谱抗弧菌性能的菌株，为提升菌株2515的培养生物量，通过单因素优化方法，研究碳源、氮源、无机盐等营养成分对菌株2515的发酵产量的影响，确定关键营养因子，利用响应面分析法对影响菌株2515生物量的关键营养因子进行优化。结果显示，菌株2515的最佳发酵培养基配方为麦芽糖2.85 g/L、CaCl₂ 0.65 g/L、MnCl₂ 0.10 g/L、酵母膏3.85 g/L、胰蛋白胨10 g/L、NaCl 10 g/L。优化后的培养基使菌株2515在锥形瓶和发酵罐中发酵的OD₆₀₀值分别为1.416和1.866,生物量分别提高了36.4%和40.4%,其发酵上清液和细胞内容物的抑菌活性分别提高了28.2%和27.2%。表明响应面法优化后的培养基有利于提高菌株2515的发酵生物量及抗菌效果，研究结果为菌株2515的后续开发应用提供了参考。     

利用豆制品废水发酵枯萎病拮抗菌Pb-4条件研究

利用豆制品生产过程中的废水(黄浆水)对枯萎病拮抗菌Pb-4菌株的发酵培养基及其发酵条件进行优化。通过单因素试验筛选Pb-4菌株黄浆水培养基中的碳源;设置因素水平为L_(18)(3~5)正交试验,对Pb-4菌株黄浆水培养基中最佳碳源和无机盐成分进行筛选和优化,确定发酵培养基配方;通过响应面优化试验对Pb-4菌株的发酵温度、p H和接种量进行优化。结果显示,通过筛选确定玉米粉为黄浆水培养基的最佳碳源;优化后的发酵培养基配方为:1 000 m L黄浆水中添加玉米粉30 g、(NH_4)_2SO_4 2g、Mg SO_4 1.5 g、CaCO_3 1.5 g和FeSO_4 0.3 g;优化后的发酵条件为:温度36.3℃、p H7.4、接种量5%、摇瓶培养40 h。在此优化条件下,发酵菌数可达42.8×10~8 CFU/m L、最大生物量OD_(660)值为0.393,与预测理论最大值0.390 2相吻合。优化后的发酵培养基能够替代蛋白胨、酵母粉和葡萄糖等常规培养基,具有简单、廉价和环保等特点,可作为微生物菌剂规模化生产的原料。     

产Epothilone B纤维堆囊菌的选育与发酵优化

目的:获得高产Epothilone B菌株和最佳营养条件及发酵条件。方法:采用紫外线照射的方法对实验室保存的1株纤纤堆囊菌AHB125进行诱变处理,并采用单因素和正交实验优化培养基中的碳源、氮源和发酵条件。结果:经诱变后获得1株遗传性能稳定变异菌株(SC4-56),Epothilone B产量为14.6mg/L,比初始菌株高195%;该菌株最佳碳源和氮源为6%玉米淀粉和3%蛋白胨,产量分别为20.5和21.8 mg/L;最佳发酵条件为:转速160r/min,温度32℃,接种量8%(V/V),装液量90 mL/500mL,优化后经验证实验,Epothilone B达28.24 mg/L。结论:获得了1株高产量变异菌株,并确定了最佳生产条件。     

玫瑰黄链霉菌NKZ-259发酵培养基的优化

玫瑰黄链霉菌NKZ-259是一株生防菌株,其次级代谢能产生植物生长调节类物质吲哚乙酸(IAA)。为了进一步提高菌株代谢产生IAA的含量,本试验对该菌株的发酵培养基进行了优化。利用单因子试验确定发酵培养基中最适的6种营养成分为葡萄糖、可溶性淀粉、蛋白胨、硝酸钾、磷酸氢二钾和L-色氨酸;通过Plackett-Burman设计筛选出影响菌株发酵产生IAA的主要因素为L-色氨酸、葡萄糖和磷酸氢二钾;采用中心组合试验(CCD)及响应面法分析各因素的交互作用。最终确定菌株代谢产生IAA的最优发酵培养基为:L-色氨酸2.24 g/L,葡萄糖20.7 g/L,磷酸氢二钾0.5 g/L,可溶性淀粉10 g/L,蛋白胨3 g/L,硝酸钾4.5g/L;使用优化后的发酵培养基菌株代谢产生IAA的含量为45.377 4μg/mL,比原始发酵培养基IAA的含量提高了3倍。     

聚γ-谷氨酸高产菌的选育与培养基优化

利用合成培养基为筛选培养基,以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)B6-1为出发菌株,经过三轮紫外线诱变和一轮硫酸二乙酯诱变得到了聚γ-谷氨酸高产突变株枯草芽孢杆菌W003,摇瓶液体发酵的聚γ-谷氨酸产量由出发菌株的10.9 g/L提高到20.5 g/L.单因素实验结果表明,该菌产聚γ-谷氨酸的合适碳源为葡萄糖,氮源为硫酸铵.通过正交实验得到了优化的培养基配方,经36h液体发酵,聚γ-谷氨酸产量可达到45.3 g/L.     

基于响应面法对中国皱木耳菌种液体发酵培养基优化

以野生中国皱木耳菌株为试材,采用单因素试验及响应面法对其液体发酵培养基配方及培养时间等生物发酵过程进行优化,结果表明中国皱木耳液体菌种摇床培养适宜温度为28℃、转数为230 r/min、培养基pH值为6,最佳碳氮源、无机盐及其添加量分别为果糖30g/L、酵母浸膏2 g/L、氯化钾2.5g/L;进一步以菌丝生物量为响应值,依据Box-Benhnken设计预测最适发酵培养基配方为碳源果糖38.424 g/L、氮源酵母浸膏4 g/L、氯化钾2.736 g/L。在相同培养条件下,7 d时菌丝生物量干重实测值为2.163 6 g/100 mL,且为理论值的166.18%,说明本研究方法可行、结论可靠。通过测定纤维素酶活性及菌丝生物量,得到最佳培养时间为8d,此时菌丝生物量最高可达(2.530 0±0.290 0) g/100 mL,纤维素酶活为82.586 6 U/mL。本研究优化了中国皱木耳液体菌种发酵生产条件,以期为中国皱木耳人工栽培时的液体菌种生产提供参考依据。     

高产类胡萝卜素酵母菌株LRY-01发酵条件的优化研究

通过单因子实验研究了不同碳源、氮源、生长因子及通气量对菌株LRY-01生产类胡萝卜素的影响。实验表明,碳源、氮源、生长因子对类胡萝卜素产量的影响较大。进一步对上述因子进行了L9(34)正交实验,得到了最佳培养基配方及发酵条件:葡萄糖40g/L,(NH4)2SO41.0g/L,核黄素0.5mL/L,酵母膏0.5g/L,初始pH 4.5,摇瓶装液量为10%。菌株LRY-01在此条件下摇瓶培养72h的生物量和类胡萝卜素的产量分别可达16.19g/L和1000.06μg/g。     

淡紫拟青霉(Paecilomyces lilacinus)培养条件的优化

以查氏培养基为基础,在碳源、氮源、pH值、温度等单因子条件研究的基础上,采用正交实验对淡紫拟青霉的培养条件进行了优化研究,得到了适合其生长的发酵培养基配方。实验结果表明,以蔗糖为碳源(60g/L),硝酸铵为氮源(1.5g/L),pH5～6,培养温度为30℃时最适合该菌的生长。     

红豆杉内生真菌中巴卡亭Ⅲ产生菌的筛选及培养基的初步优化

目的:筛选出产巴卡亭Ⅲ的红豆杉内生真菌,为抗癌药物紫杉醇提供一个新的来源。方法:从云南红豆杉树皮中分离纯化出内生真菌,对其进行液体发酵培养,过滤,收集菌丝体并破碎,用二氯甲烷萃取,萃取液进行薄层层析,与巴卡亭Ⅲ标准品有相同比移值的样品再利用高效液型色谱与标样进行比照,进而筛选出产巴卡亭Ⅲ的内生真菌。同时以发酵培养基基础,对筛选出的真菌进行碳源和氮源的优化。并在此基础上探讨几种常见的紫杉烷类化合物代谢诱导剂乙酸钠、苯甲酸钠、苯丙氨酸和亮氨酸的浓度对巴卡亭Ⅲ积累的影响。结果:得到一株产巴卡亭Ⅲ的内生真菌NSZJ043,该菌株易培养,生长迅速,经鉴定属于曲霉属。NsZJ043产巴卡亭Ⅲ的培养条件的初步优化结果表明:最适碳源、氮源分别是蔗糖和蛋白胨;在含20g/L蔗糖、1．5g/L蛋白胨、0．1 mmol/L乙酸钠、0．01mmol/L苯甲酸钠的优化培养基中培养8d,巴卡亭Ⅲ含量为34．6μg/L。结论:筛选出一株产巴卡亭Ⅲ的内生真菌,其具有优良的发酵特性,巴卡亭Ⅲ前体物质苯甲酸钠和乙酸钠对巴卡亭Ⅲ的合成有促进作用;苯丙氨酸和亮氨酸对其含量影响不显著,优化后NSZJ043产巴卡亭Ⅲ含量有较大的提高。     

一株高产Monacolin K紫红曲霉菌株筛选、鉴定及发酵条件优化

为从天然发酵红曲米中分离的30株红曲霉菌株中筛选高产MonacolinK的菌株,并对其产MonacolinK的发酵条件进行优化。实验采用高效液相色谱法(HPLC)筛选到9株具有产MonacolinK能力的红曲霉菌株,其中以编号ZX26的菌株产MonacolinK能力最高,发酵液中Monacolin K产量达到107.6mg/L,并且产MonacolinK能力具有良好的稳定性。微生物形态学结合ITS基因同源性分析结果表明,编号ZX26菌株为紫红曲霉。进一步采用单因素试验和正交试验法优化紫红曲霉ZX26产MonacolinK的发酵条件,结果表明在培养基组分为葡萄糖70g/L,牛肉膏15g/L,NaNO32g/L,MgSO4·7H2O0.5g/L,KH2PO41.5g/L时,其最优发酵条件为:发酵初始pH4.0,接种量为7%,培养温度30℃,发酵10天,在此条件下,紫红曲霉ZX26发酵液中MonacolinK产量达到271.36mg/L,相对于培养条件优化前MonacolinK产量提高152.19%,经验证此培养条件下MonacolinK产量最佳。     

γ-聚谷氨酸高产菌株筛选及发酵条件优化

γ聚谷氨酸是一种生物可降解的高分子材料,可应用于多种领域,因此受到普遍重视。报道了以11株枯草芽孢杆菌菌株为培养菌株,用3种谷氨酸钠含量不同的培养基进行筛选获得1株γ聚谷氨酸高产菌株;再以该菌株为研究对象进行碳源、氮源、谷氨酸钠浓度、初始pH、接种量、通气量等发酵条件的优化实验,结果表明最佳发酵条件为:250ml三角烧瓶装液40ml,接种体积分数5%,麦芽糖50g/L,酵母膏10g/L,谷氨酸钠30g/L,NaCl10g/L,KH₂PO₄5g/L,MgSO₄·7H₂O0.5g/L,初始pH6.0,发酵60h,此时γ聚谷氨酸产量最高,达到30.26g/L,比国外报道的20g/L的产量有显著提高。纯化后产物经红外光谱及核磁共振检测,鉴定为γ聚谷氨酸。     

青霉PT95菌株固态发酵产生类胡萝卜素的研究

本文对青霉Penicillium sp. PT95菌株在固态发酵条件下菌核内产生类胡萝卜素进行了初步研究。结果表明,在3种固态发酵培养基中,玉米粉培养基(SMA)比麸皮培养基和棉籽壳培养基更适合于PT95菌株固态发酵产生类胡萝卜素。为了增加菌核干重和提高类胡萝卜素产率,SMA中需要添加氮源、碳源和植物油。在所试的各种氮、碳源中,以硝酸钠和麦芽糖效果最佳。通过正交试验确定了在培养基盐溶液中添加硝酸钠3g/L,麦芽糖10g/L,豆油2.5g/L能使菌核干重由536g/100g提高到970g/100g(干料);类胡萝卜素产率由2149μg/100g提高到5260μg/100g(干料);β-胡萝卜素在类胡萝卜素中的含量由614%提高到71.3%。     

L-组氨酸高产菌株的选育及其发酵条件优化

目的:以谷氨酸棒杆菌TQ2223(Phe-/Tyr-/5-MTr/SGr/5-FTr/CINr)为出发菌株,定向选育具有5-甲基色氨酸抗性(5-MTr)、磺胺胍抗性(SGr)、5-氟色氨酸抗性(5-FTr)、8-氮鸟嘌呤抗性(8-AGr)、6-巯基嘌呤抗性(6-MPr)、2-噻唑丙氨酸抗性(2-TAr)等遗传标记的突变株;同时对突变株发酵培养基及条件进行研究,获得最优条件。方法:经硫酸二乙酯诱变处理,测定了诱变时间与致死率的关系,并对发酵培养基中不同氮源、生物素添加量进行了单因素实验,对接种量、发酵培养温度等发酵条件也进行了实验确定。结果:经诱变处理后,定向选育出的菌株TL1105(5-MTr/SGr/5-FTr/8-AGr/6-MPr/2-TAr)在未经优化的摇瓶发酵条件下,L-组氨酸的产量为12.02g/L;而优化培养条件后,L-组氨酸的产量达23～24g/L。结论:确定最佳诱变时间30min,此时致死率为80%。硫酸铵为发酵培养基中最适碳源,生物素添加量为50μg/L,采用5%接种量为宜,组氨酸发酵的最适温度为30℃。     

聚-ε-赖氨酸高产菌株的筛选及其发酵工艺的初步研究

利用亚甲基蓝平板初筛、摇瓶复筛,从土壤中筛选了一株聚-ε-赖氨酸(ε-PL)高产菌株,ε-PL摇瓶产量大于2g/L,经初步鉴定该菌株为白色链霉菌(Streptomyces albulus)。对该菌株发酵生产ε-PL的培养基成分进行初步研究表明:葡萄糖是最好的碳源,酵母粉和硫酸铵是最佳的复合氮源,在优化培养基下,ε-PL摇瓶产量达到3.9g/L。