产脂肪酶黑曲霉摇瓶发酵条件优化研究

黑曲霉Aspergillus niger G62s是一株具有遗传稳定的高产脂肪酶菌株。针对于G62s摇瓶发酵条件进行统计学优化研究,以提高该菌株的产脂肪酶能力。首先,采用单因素方法对发酵接种量、摇瓶装量、培养温度、培养时间等因素进行考查,在此基础上进行4因素3水平的响应面分析(Response surface methodology,RSM)的统计学优化。得到的优化发酵条件是接种量1.9%,摇瓶装量56 m L(500 m L摇瓶),培养温度30 oC,培养时间75 h。在该优化条件下,脂肪酶活性达到(212 9±39.9)U/m L,相比初始的发酵条件提高16.7%。针对于影响G62s菌株产脂肪酶的4个发酵条件,在单因素实验的基础上通过RSM方法优化,显著提高了目标菌株脂肪酶产量。     

多拷贝毕赤酵母重组菌表达GCL摇瓶优化和高密度发酵

目的:构建高效表达白地霉脂肪酶的毕赤酵母重组菌株,并对筛选得到的菌株进行摇瓶发酵条件优化和分批补料高密度发酵工艺研究。方法:将诱导型表达载体pPIC9K-gcl电转化至毕赤酵母GS115。通过橄榄油-罗丹明B平板和摇瓶发酵筛选高脂肪酶活力的重组菌株,运用基于TaqMan探针的实时荧光定量PCR 法确定其拷贝数,并对菌株进行摇瓶发酵条件优化。在此基础上,研究重组菌在3L 发酵罐中的高密度发酵工艺。结果:筛选得到一株具有3 个白地霉脂肪酶基因拷贝的菌株GS115/pPIC9K-gcl 78#,初始酶活力为220 U/ml。当摇瓶发酵条件为甲醇诱导96 h,每24 h甲醇添加量1 %,接种量2 %,培养基初始pH 7.0,500 ml摇瓶装液量50 ml,甲醇诱导温度25℃ 时酶活力达735 U/ml。3L 发酵罐高密度发酵176.5 h,酶活力达到3360 U/ml,总蛋白含量达到4.30 g/L,且发酵过程中细胞活性一直保持在96 % 以上。结论:基因拷贝数与重组菌株的产酶水平呈正相关,摇瓶优化可显著提高重组菌株的产酶能力,为白地霉脂肪酶的工业化生产奠定了技术基础。     

深红虫草高产卵孢菌素的培养基筛选及发酵条件优化

本研究以提高深红虫草Cordyceps cardinalis C033次级代谢产物卵孢菌素的产量为目标,对其产卵孢菌素的培养基进行筛选,并利用单因素和正交试验对深红虫草产卵孢菌素的发酵条件进行了优化。结果表明,深红虫草产卵孢菌素的最适发酵培养基为马铃薯‐蛋白胨‐葡萄糖培养基,最佳发酵参数为:发酵时间6d,培养基初始p H 7.0,接种量6%,培养温度24℃,每500m L锥形瓶装液量100m L,摇瓶转速120r/min。用最佳培养基进行发酵条件优化后获得卵孢菌素448.70μg/m L,产量是优化前的10.14倍。该研究结果为菌株C033在农业害虫防治上的应用奠定了基础。     

ARTP诱变选育葡萄糖氧化酶高产菌株及发酵条件优化

利用常压室温等离子体诱变技术对产葡萄糖氧化酶的黑曲霉菌株进行诱变处理,通过平板筛选以及摇瓶复筛选出8株酶活较高的菌株,其中产酶活力最高的突变株为PCTC-8,酶活达到14.36 U/m L,较初始菌株的酶活提高了117.25%。然后在优化培养基的基础之上通过单因素实验对诱变菌株的发酵条件进行优化,最终确定最优的发酵条件为:接种量10%,装液量30 m L,种龄24 h,发酵时间48 h,转速225 r/min,在此条件下最高酶活可达到93.26 U/m L。     

褐藻胶裂解酶产生菌的分离鉴定及产酶发酵优化

对一株从腐烂海带中筛选得到的产褐藻胶裂解酶的菌株进行鉴定,并对其产酶条件进行发酵优化。经形态学、生理生化特征和分子生物学鉴定,将其鉴定为盐单胞菌属,并命名为Halomonas sp. WF6。通过在摇瓶培养水平上进行单因素和多因素正交试验,确定褐藻胶裂解酶产生菌WF6的最适产酶培养基为：褐藻酸钠6.0 g/L,蛋白胨5.0 g/L,酵母粉2.5 g/L,NaCl 30 g/L,K⁺ 5 mmol/L。进而采用最适培养基进行产酶条件的优化,优化后的发酵产酶条件为：初始pH 8.0,培养温度25℃,接种量为2%,摇瓶装液量30 ml/250 ml,培养时间39 h。优化后的褐藻胶裂解酶酶活达117.66 U/ml,是优化前的2.1倍。该酶对褐藻酸钠的酶解产物主要由聚合度为二和三的褐藻寡糖组成。     

产青霉素酶枯草芽孢杆菌发酵条件的优化

目的:对一株产青霉素酶的重组枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis DB104/pWB-pemp)的摇瓶发酵条件进行优化.方法:利用单因素实验及正交实验等方法考查重组菌摇瓶发酵条件,研究不同浓度的碳源、氮源、金属离子、磷酸盐及不同pH、接种量、装液量和温度等条件对产青霉素酶的影响.结果:重组菌株摇瓶最适发酵条件为pH 7.0、接种量3％、装液量14％、发酵温度37℃,培养基成分为2％蔗糖、3.5％酵母膏、0.1mmol/L镁离子、0.4％磷酸盐.结论:最优条件下,发酵36h,产酶活力达到2227.8U/mL,为先前研究结果(1 580 U/mL)的1.41倍,为重组菌的大规模发酵生产奠定了基础.     

表皮短杆菌ZJB-07021产R-酰胺酶培养条件的优化

采用响应面分析法(RSM)对R-酰胺酶产生菌Brevibacterium epidermidis ZJB-07021的发酵培养基进行了优化.首先运用了单因子试验筛选出了发酵培养的最佳pH与温度,在此基础上采用Plackett-Burman(PB)设计法,对 8 种影响产酶的因素进行评价,实验结果表明,葡萄糖、酵母粉与乙酰胺含量对菌株产酰胺酶的活力具有显著的影响.通过旋转中心组合实验考察了葡萄糖、酵母粉和乙酰胺这三个主要因素对菌株所产酰胺酶活力的影响.发酵培养基优化结果为葡萄糖 17.00 g/L,酵母粉 15.74 g/L,乙酰胺 7.05 g/L,采用优化后的发酵培养条件进行摇瓶发酵培养,酰胺酶的酶活达到 72.14 U/L,比优化前的初始发酵培养条件下的酶活提高了73.3%.     

β-葡聚糖酶高产菌株BS9418F的选育及其发酵条件的研究

经60 Coγ射线辐照处理获得的诱变菌株芽孢杆菌BS9418F ,其产酶活力比出发菌株提高 30 %以上。该菌株以大麦粉 7%、玉米粉 3%、豆粕 3%及适量无机盐为培养基最佳配比 ,其最适培养条件为 :培养基初始 pH 7.0 ,摇瓶装量 5 0mL/ 30 0mL三角瓶 ,种龄 16～ 2 0h ,接种量 2 %～ 3% ,培养温度 36～ 37℃ ,发酵周期 40h。在优化条件下 ,摇瓶发酵产 β 葡聚糖酶活力高达 5 5 0 0u/mL以上 ,比出发菌株初始发酵水平提高了 4倍以上     

鸡腿菇液体深层发酵工艺条件的研究

目的：研究碳源、氮源、接种量、初始pH值、温度等对鸡腿菇深层发酵的生物量和多糖产量的影响。方法：通过摇瓶培养确定了该菌株的发酵优化条件,在此条件下,获得了较高的多糖产量。结论：结果表明葡萄糖、酵母浸粉有利于鸡腿菇菌体生长和胞外多糖的形成,在初始pH值6、接种量10％、温度26℃、250ml摇瓶装液量l00ml的条件下,鸡腿菇深层发酵结果最佳,在此基础上进行摇瓶发酵曲线测定,确定了鸡腿菇适宜发酵周期为144h,胞外多糖最高可达1．98g/L。     

低温脂肪酶产生菌的筛选、产酶发酵及粗酶性质研究

利用含有Tween 80的琼脂平板和摇瓶发酵法,从若尔盖高原土壤中筛选产脂肪酶菌株.通过菌落形态和菌体特征观察初步对菌种进行鉴定,得到一株产低温脂肪酶的适冷菌Pseudomonassp.DL-B,并设计正交试验对该菌株的产酶发酵培养条件进行了优化.摇瓶实验表明,该菌株最适产酶发酵培养基为:蔗糖10 g/L,蛋白胨20 ...     

黄绿蜜环菌深层发酵工艺研究

以人工驯化的黄绿蜜环菌菌种为材料,在优化的培养基组成及培养温度下进行培养。通过单因素实验,考察不同的摇瓶装量、搅拌速度、发酵时间和接种量对黄绿蜜环菌菌丝体产量的影响,在此基础上通过正交设计确定最优深层发酵工艺参数,并通过小试和中试对其进行验证,黄绿蜜环菌最优化发酵工艺参数:摇瓶装量为150 m L/500 m L、搅拌速度为125 r/min、发酵时间为10 d、接种量为15%,此工艺可应用于工业化生产。     

热稳定碱性脂肪酶产生菌的筛选及发酵条件的优化

从渤海湾盐碱地被油污染的土样中分离筛选出6株产热稳定碱性脂肪酶菌株。其中菌株1-7产脂肪酶能力较强,其最高酶活为8.67U/mL。根据其16S rDNA序列分析和Biolog生理生化分析,初步鉴定为醋酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus)。初步酶学性质研究表明该菌所产脂肪酶具有较好的热稳定性,最适作用pH为9.0。摇瓶实验表明,该菌株最适产酶培养基为(g/L):玉米粉10,黄豆饼粉20,K_2HPO_4 1,NaNO_3 5,橄榄油10。最适产酶条件为:初始pH 8.0,培养温度37℃,培养时间29 h。接种量为2%,250 mL摇瓶装液量为30 mL。     

响应面法优化泰乐菌素发酵工艺的研究

以弗氏链霉菌(Streptomyces fradiae)为出发菌株,考察发酵工艺中摇瓶转速、接种量、发酵液初始pH,发酵温度4个因素对泰乐菌素含量的影响。在单因素试验的基础上,采用Box-Behnken响应面设计对各因素进行进一步优化,确定最终发酵条件为:摇瓶转速200r·min-1,接种量7.94%,发酵液初始pH 7.35,温度28.3℃,在此条件下发酵得到的泰乐菌素含量达到13 572μg·mL-1,比优化前提高了19.9%。     

短小芽孢杆菌HR10产孢培养基及发酵条件优化

短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)HR10是一株具有促生抗逆作用的优良菌株。探究菌株HR10产孢的最佳发酵培养条件,对于在更大规模上进行生产发酵具有重要的指导意义。以稀释涂布平板法计数活菌数和芽孢数并计算芽孢率;对菌株HR10产孢培养基的碳源、氮源和无机盐进行单因素分析及正交试验,并采用摇瓶发酵法对影响菌株HR10产孢的几种发酵因子进行单因素优化。结果显示,菌株HR10的产孢培养基最佳组成成分为葡萄糖1%、糖蜜1%、豆饼粉2%、KCl 0.3%、 MnSO_4 0.4%。最佳发酵条件为温度37℃、pH 7、250 mL三角瓶装液量50%、接种量5%、转速220r/min、培养时间52 h。芽孢数达到2.37×10~(10) cfu/mL,芽孢率达94.46%。相比初始培养基芽孢数提高了60.77倍,为其工业化生产提供参考。     

产红色素真菌Monascus sanguineus的液态发酵条件研究

从药用植物地黄中分离出一株产红色素内生真菌RJL03(Monascus sanguineus),为进一步提高菌株RJL03的红色素产量,采用响应面法(RSM)对其液态摇瓶发酵条件进行研究。在单因素实验的基础上,以发酵液OD值为指标,利用Box-Behnken中心组合实验设计原理(BBD)优化菌株液态发酵产红色素的工艺条件。结果显示,该色素发酵液在474 nm处有最大吸收波长,最佳发酵工艺为温度30℃、装瓶量67%、初始p H自然(7)。在此条件下液态发酵菌株,显著提高了菌株RJL03的红色素产量。     

产β-甘露聚糖酶菌株的筛选鉴定及产酶条件的优化

利用刚果红染色法从土壤中筛选到一株产β-甘露聚糖酶的菌株MY271,该菌株经形态学、生理生化及系统发育学方法鉴定为路德维希肠杆菌(Enterobacter ludwigii)。该菌株在初始条件下培养48 h,发酵上清液中β-甘露聚糖酶酶活可达2.87 U/m L。利用单因素试验对该菌产酶发酵条件进行优化以提高酶活,优化所得最佳发酵条件为:接种量9%,装液量50 m L/250 m L,初始p H7.0,发酵温度31℃,发酵周期48 h。最佳碳源为魔芋精粉(添加量0.8%),最佳氮源为蛋白胨(添加量1.9%)。在最佳条件下发酵48 h,发酵上清液中β-甘露聚糖酶活提升到38.42 U/m L,是优化前的13.4倍。     

解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶发酵优化

对实验室前期筛选到的一株解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens JNU002进行培养基和培养条件优化。单因素实验确定最佳碳源为乳糖,除麸皮外,其他氮源对产酶无明显促进作用,KH2PO4和Ca CO3等对产酶有促进作用。通过正交试验确定最佳培养基成分为麸皮16 g/L、乳糖10 g/L、KH2PO41 g/L、Ca CO31 g/L,其中麸皮对解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶影响较大。在发酵温度37℃、种子液培养时间18 h、接种量0.5%、500 m L摇瓶装液量100m L时,较适宜解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶。优化后解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶活力达到12 766 SU/m L,比优化前提高了3.5倍。     

响应面法优化短短芽胞杆菌ch2-22的发酵工艺

在摇瓶发酵条件下,优化提高短短芽胞杆菌ch2-22芽胞浓度和抑菌活性的发酵培养基和培养条件。首先在单因素试验基础上进行响应面设计对ch2-22的发酵培养基进行优化,然后使用单因素试验方法确定最佳发酵条件,得到优化发酵培养基为淀粉35.05 g/L,豆饼粉26.08 g/L,蔗糖10 g/L,鱼粉5 g/L,Na Cl 1 g/L,Mg SO40.3 g/L,(NH4)2SO43 g/L,Mn SO40.1 g/L,K2HPO43 g/L,酵母膏1 g/L,Ca CO32 g/L。培养条件为温度32℃,转速180 r/min,装液量100 m L/500 m L,接种量4%,初始pH为7.0,发酵时间45 h。优化后的芽胞数量达到8.1×109cfu/m L,与优化前的芽胞数量(1.6×109cfu/m L)相比,提高了3.7倍,优化后发酵液效价达到3 350 IU/m L,提高了109%,高于同类菌株的2 000 IU/m L。     

响应面法优化红球菌产生物表面活性剂的发酵条件

为提高红球菌SY095发酵产生物表面活性剂的产率,采用单因素实验、响应面法对其发酵条件进行优化。分别考察不同水平的温度、转速、初始p H及接种量对发酵液表面张力的影响,在此基础上,利用Design Expert 8.06软件设计Box-Behnken实验对发酵温度、转速、初始p H进行响应面优化并建立二次回归模型,最终确定发酵条件:温度29.5℃,转速158 r/min,初始p H 7.42。此优化条件下,发酵液的实际表面张力为29.854 m N/m,表面活性剂产量3.31 g/L。在70 L发酵罐上放大培养,生物表面活性剂产量达9.28 g/L,为摇瓶培养的2.8倍。     

一株寡营养细菌胞外多糖的摇瓶发酵研究

从新疆的寡营养环境——古尔班通古特沙漠中分离到一株寡营养细菌Azotobacter sp．(1～15mg碳/L培养基),通过进行Azotobacter sp．菌的单因子优化培养基的试验、摇瓶培养工艺条件的优化试验(培养温度、培养时间、初始pH值、溶氧量),确定了菌种生长与营养需求等主要因子与胞外多糖产量、粘度的关系,结果表明,摇瓶发酵的最适宜条件为:以蔗糖为碳源,碳酸钙含量为2g/L,初始pH值为7左右,种龄72～84h,磷酸二氢钾、硫酸镁的含量分别为0．3g/L、0．1g/L,接种体积分数15%,于37℃摇瓶培养72h,250mL摇瓶装液量为50mL,在适宜条件下粘多糖的产量最大可达到1145．94μg/mL,粘性可达9200 mPa·s。