2,3-丁二醇生产菌株生产能力的比较和培养基优化

对5株克雷伯氏肺炎杆菌 (包括两株乳酸途径被敲除的工程菌株) 发酵生产2,3-丁二醇能力进行了比较,其中K. pneumonia HR521 LDH (乳酸合成途径中ldhA基因被敲除) 具有最佳的发酵性能。通过正交试验优化了其发酵培养基的主要组分,优化后的培养基组成为：葡萄糖 90 g/L,(NH4)2HPO4 3 g/L,玉米浆 (CLSP) 6 g/L,乙酸钠 5 g/L,KCl 0.4 g/L,MgSO4 0.1 g/L,FeSO4·7H2O 0.02 g/L,MnSO4 0.01 g/L。在优化后的发酵培养基中进行摇瓶发酵,24 h发酵乙偶姻和2,3-丁二醇的终浓度为37.46 g/L,比未优化前增加了10 g/L,2,3-丁二醇得率达到了理论得率的90.53％,生产强度1.56 g/(L·h),检测不到副产物乳酸的生成,利于后提取工艺的进行和工业生产的应用。     

2，3-丁二醇的发酵及盐析分离工艺

采用克雷伯氏菌（Klebsiella pneumoniae CICC 10011）发酵生产2,3-丁二醇,并对2,3-丁二醇的盐析分离工艺进行了考察。通过实验确定了以葡萄糖为底物微氧批式流加发酵的条件,发酵液中2,3-丁二醇和3-羟基丁酮的质量浓度分别为90．98g/L和12．40g/L,2,3-丁二醇的摩尔转化率为82．7％,生产强度达到2．1g/（L·h）。对发酵液中2,3-丁二醇的盐析分离研究表明,K2HPO4和K3PO4对2,3-丁二醇的盐析效果优于K2CO3。当发酵液浓缩70％后,加入质量分数为45％的K,HPO4,2,3-丁二醇的分配系数达到9．10,回收率为79．37％;上相中2,3-丁二醇的质量浓度达到420g／L;此时3-羟基丁酮的分配系数和回收率分别为11．9和83．48％。     

响应面法优化毛霉菌发酵培养基

采用响应面分析方法优化毛霉菌B的发酵培养基,首先通过单因素试验筛选出葡萄糖为最适碳源,酵母膏和玉米浆为最适氮源,用Plackett—Burman试验对葡萄糖、酵母膏、玉米浆、MgSO4、FeSO4、NILCl/、HPO4进行评估并筛选出具有显著效应的3个因素：葡萄糖、酵母膏、玉米浆,再通过最陡爬坡试验逼近其最大响应区域,最后采用Box—Behnken试验对其用量进行优化,得到毛霉菌最佳发酵培养基（g/L）：葡萄糖51．54,酵母膏5．22,玉米浆14．31,MgSO40．5,FeSO40．1,NH4Cl3,k2HPO43,pH6．0～6．5。培养基优化后,毛霉生物量由23．51g／L提高至31．13g/L,比对照组提高32．41％,腺嘌呤转化率由53．59％提高至59．97％,ATP产率由6．56g／L提高至7．34g／L,比对照组提高11．89％。     

响应面法优化产酰胺酶发酵培养基

采用响应面分析方法,对阿萨希丝孢酵母（Trichosporon asahii）ZZB-1产酰胺酶的发酵培养基进行了优化。运用单N子试验筛选出麦芽糖和酵母浸膏为最适碳源、氮源,金属离子Ca^2＋、Mn^2＋可提高发酵酰胺酶产量;通过最陡爬坡实验逼近以上4个因子的最大响应区域后,采用Box—Behnken响应面分析法,确定产酰胺酶最佳发酵培养基为麦芽糖18．84g／L、酵母浸膏9．55g／L、NaC15g／L、KH2PO41g／L、MgSO4·7H2O0．2g／L、FeS040．001g／L、CaC0370．84μmol／L、MnS0465．39肚mo[／L（1％丙烯酸诱导）,NH4·H2O调节pH至7．0。培养基优化后酰胺酶产量由初始2554U／L提高到4156U／L,为原始发酵培养基配方酶活产量的1．63倍。     

耐高糖高产2,3-丁二醇产酸克雷伯氏杆菌的选育

以产酸克雷伯氏杆菌(Klebsiella oxytoca) ME-UD-3为出发菌株,经紫外线及硫酸二乙酯复合诱变后分别在葡萄糖浓度逐渐提高的液体培养基中进行富集培养,筛选获得了一株耐高糖的2,3-丁二醇高产突变菌株K. oxytoca ME-UD-3-4;该菌株的初始葡萄糖耐受浓度从出发菌株的120g/L提高到300g/L以上,在初始葡萄糖浓度为95 g/L的条件下发酵培养,与出发菌株相比发酵时间缩短了8h,2,3-丁二醇的产量由原来的38.5g/L提高到43.0g/L,生产强度从0.80 g/L·h提高到1.08 g/L·h,转化率达到了理论值的91%。     

响应面分析优化产木聚糖酶毕赤酵母基因工程菌培养条件

研究不同碳源、氮源和无机盐对毕赤酵母AX181菌株产木聚糖酶的影响。实验表明,分别采用葡萄糖和玉米浆干粉为碳源和氮源可以明显提高木聚糖酶的产量。无机盐单因子优化实验显示添加适量的（NH4）2SO4、KH2PO4、MnSO4·H2O、FeSO4·7H2O也可以部分提高木聚糖酶产量。在此基础上利用响应面法优化毕赤酵母产木聚糖酶培养基,利用12次实验的Plackett—Burman设计实验筛选出影响产木聚糖酶的3个主要因素,即玉米浆干粉、MnSO4·H2O和FeSO4·7H20。并进一步通过最陡爬坡路径逼近最大响应区域,采用中心组合实验设计确定最佳条件。优化后的产木聚糖酶培养基组分为（g/L）：葡萄糖40．00,玉米浆干粉80．84,（NH4）2SO46．25,KH2PO41．25、MnSO4·H2O0．35,FeS04-7H2O1．31。培养基优化后,实际产酶2883．86u／mL,是优化前YPD培养基产酶的2．51倍。     

利用Design-Expert软件优化丝氨酸羟甲基转移酶产酶培养基

利用Design-Expert软件中水平设计和响应面分析法对产酶基本培养基主要成分进行了优化,经过逐步回归分析建立了丝氨酸羟叫基转移酶（SHMT）活力对培养基主要成分的二次回归模型,其回归方程的决定系数达到了0．9984。得到的最佳培养琏主要组成为：葡萄糖29．5g／L、硫酸铵18．1g/L、玉米浆3．79g／L。SHMT活力最高达到113．7U／ml,比优化前（77U／mL）提高了47．7%。优化后的酶液经酶促反应50h,能催化产生10g／L的L-丝氨酸,比优化前（6g／L）提高66．7％。     

产γ-氨基丁酸乳酸菌的发酵优化

为显著提高γ-氨基丁酸的产量,对发酵培养基的装液量、接种量、碳源、氮源、L-谷氨酸（L-Glu）的添加量进行了单因素优化,在单因素基础上进行响应面优化,利用 Plackett-Burman 得出对产γ-氨基丁酸影响最大的因素分别为：葡萄糖、玉米浆、接种量以及发酵时间,用最陡爬坡试验逼近关键因素的最大响应区域。在此基础上,采用 Box-Behnken 试验设计对培养基组分进行进一步优化,得出4种显著因子葡萄糖、玉米浆、接种量以及发酵时间的最佳结果分别为22．0 g·L－1、15．0 g·L－1、19％和48 h。采用优化培养基后,γ-氨基丁酸的产量可达到12．030 g·L－1,较原始培养基的产量增加了5．602 g·L－1。     

L-缬氨酸发酵条件的研究

报道了L 缬氨酸高产菌XQ 6(Leu1AHVrα ABhr2 TAhr)摇瓶发酵条件的研究结果。试验结果表明 ,当发酵培养基中葡萄糖、(NH4 ) 2 SO4 、KH2 PO4 、MgSO4 ·H2 O、玉米浆和生物素的最适用量分别为 1 4 %、5 %、0 .1 %、0 .0 5 %、0 .5 %和2 5 μg/L时 ,经发酵培养 72h ,L 缬氨酸积累可达 5 8g/L ,最高为 62g/L。     

产胞外木聚糖酶链霉菌发酵条件的正交试验

通过正变试验,设计出适合链霉菌（Streptomycessp.Strz—6）产胞外木聚糖酶的发酵条件,培养基（g／L）含麦草半纤维素5,NaNO31.67,酵母膏2,乳糖2,Tween801.5K2HPO4·3H2O1,MgSO4·7H2O0.5,NaCl0．3,微量元素B、Mn、Fe、Zn、Mo。接种量为1．4×108个孢子／50ml培养基,振荡,（120r／min）培养5d.     

红曲菌利用生物柴油废液生产红曲色素

对生物柴油废液作简单处理,利用红曲茵发酵生物柴油废液中副产物甘油生产红曲色素。通过响应面方法确定最佳发酵培养基为：甘油48．49g/L,蛋白胨3．12g／L,K2HPO4·3H202．01g/L,MgSO4 0．48g／L,ZnSO4·7H2O 0．04g／L,MnSO4·H2O 0．03g／L,玉米浆13mL／L,植物油10mL／L,起始pH为6。发酵结果表明：在接种量6％（v／v）,转速140r／min,35℃的条件下发酵培养6d,红曲色素最高产量到达204U／mL。说明用生物柴油废液中的粗甘油为原料生产红曲色素是基本可行的。可望为生物柴油废液的资源化提供一条环境友好型的途径。     

Development of an industrial medium for economical 2,3-butanediol production through co-fermentation of glucose and xylose by Klebsiella oxytoca

An industrial medium containing urea as a sole nitrogen source, low levels of corn steep liquor and mineral salts as nutrition factors to retain high 2,3-butanediol production through co-fermentation of glucose and xylose (2:1, wt/wt) by Klebsiella oxytoca was developed. Urea and corn steep liquor were identified as the most significant factors by the two-level Plackett–Burman design. Steepest ascent experiments were applied to approach the optimal region of the two factors and a central composite design was employed to determine their optimal levels. Under the optimal medium, the yield of 2,3-butanediol plus acetoin relative to glucose and xylose was up to 0.428 g/g, which was 85.6% of theoretical value. The cheap nitrogen source and nutrition factors combining the co-fermentation process using lignocellulose derived glucose and xylose as the carbon source in the developed medium would be a potential solution to improve the economics of microbial 2,3-butanediol production.     

重组谷氨酸棒杆菌发酵L-苯丙氨酸培养基的优化

【目的】提高重组谷氨酸棒杆菌发酵L-苯丙氨酸(L-phenylalanine,L-Phe)的产量。【方法】使用正交试验设计以及响应面优化法分别对种子培养基及发酵培养基进行优化,确定了重组谷氨酸棒杆菌发酵L-Phe的最佳种子培养基及最佳发酵培养基。【结果】重组谷氨酸棒杆菌发酵L-Phe最佳种子培养基(g/L):葡萄糖25.0,玉米浆25.0,硫酸铵15.0,硫酸镁1.0,磷酸二氢钾2.0,尿素2.0,p H 6.8-7.0;最佳发酵培养基(g/L):葡萄糖110.0,玉米浆7.0,硫酸铵25.0,硫酸镁1.0,磷酸二氢钾1.0,柠檬酸钠2.0,谷氨酸1.0,碳酸钙25.0,p H 6.8-7.0;在最佳培养基条件下L-Phe产量最高达到9.14 g/L,较优化前的7.46 g/L提高了22.5%。【结论】通过正交试验和响应面分析对重组谷氨酸棒杆菌发酵L-Phe培养基进行优化,明显提高了L-Phe的产量,并确定了葡萄糖、玉米浆和硫酸铵为发酵培养基中影响L-Phe产量的3个关键因子。研究结果为L-Phe的发酵放大提供了依据。     

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%。     

L-Gln高产突变菌株发酵条件的初步优化

将诱变实验筛选出的遗传稳定性高产突变株C.glutamicum N-U-6作为研究对象,采用单次单因子非统计优化技术确定了它在培养温度为30℃下250 mL的摇瓶培养条件为:150 g.L-1葡萄糖,最佳无机氮源及其浓度为:40 g.L-1NH4Cl;最佳有机氮源及其浓度:14 g.L-1尿素;玉米浆浓度:10 g.L-1,初始pH为7.2,装液量为30 mL,种龄为12 h,接种量为10%。谷氨酰胺产量达到37.21 g.L-1,比优化前的突变株(33.54 g.L-1)提高10.9%。     

Production of mycelial biomass and exo-polymer by <Emphasis Type="Italic">Hericium erinaceus</Emphasis> CZ-2: Optimization of nutrients levels using response surface methodology

The Doehlert experimental design was used to optimize the production of mycelial biomass and exopolymer from Hericium erinaceus CZ-2 in this study. Statistical analysis showed that the linear and quadric terms of 3 variables: corn flour, yeast extract, and corn steep liquor had significant effects. The optimized combination of these 3 variables was confirmed through validation experiments. The optimal conditions for higher production of mycelial biomass (19.92 g/L) were estimated when the media composition concentrations were set as: 30.85 g/L, corn flour; 2.81 g/L, yeast extract; 16.9 mL/L, corn steep liquor; 10 g/L, glucose; 1 g/L, KH₂PO₄; and 0.5 g/L, MgSO₄·7H₂O; while a maximal exo-polymer yield (1.653 g/L) could be achieved when setting concentrations of: 32.71 g/L, corn flour; 2.35 g/L, Yeast extract; 14.42 mL/L, Corn steep liquor; 10 g/L, glucose; 1 g/L, KH₂PO₄; and 0.5 g/L, MgSO₄·7H₂O. The upscale production was also investigated using a 15 L fermentor using the optimized medium.     

Optimized production of 2,3-butanediol by a lactate dehydrogenase-deficient mutant of Klebsiella pneumoniae

To obtain high-yield production of 2,3-butanediol (2,3-BD) from glucose, we optimized the culture conditions for a lactate dehydrogenase-deficient mutant (ΔldhA) of Klebsiella pneumoniae using response surface methodology. 2,3-BD production was successfully improved by optimizing pH (5.6), aeration (3.50 vvm) and concentration of corn steep liquor (45.0 mL/L) as a nitrogen source, resulting in a maximum level of 2,3-BD production of 148.8 g/L and productivity of 2.48 g/L/h. 2,3-BD was also obtained with high concentration (76.24 g/L) and productivity (2.31 g/L/h) from the K. pneumoniae mutant strain using sugarcane molasses as a carbon source.     

响应面法优化多杀菌素发酵培养基的研究

采用响应面分析方法,对刺糖多孢茵（Saccharopolyspora spinosa）H-2产多杀菌素的发酵培养基进行优化研究。运用单因子试验筛选出葡萄糖和棉籽粉为最适碳源和氮源,通过Plack—ett—Burman设计试验,对影响发酵培养基的8个相关因子进行评估并筛选出具有显著效应的4个因子：葡萄糖、棉籽粉、黄豆饼粉及玉米浆。通过最陡爬坡实验逼近以上4个因子的最大响应区域后,采用Box-Behnken响应面分析法,确定发酵产多杀菌素最佳培养基为葡萄糖64．5g,麦芽糖20g,玉米浆2g,大豆油40g,棉籽粉25g,黄豆饼粉2．4g,蛋白胨25g,CaCO35g,定容至1L,pH7．0。培养基优化后多杀菌素产量由278．1mg／L提高到508．7mg／L,比初始多杀茵素产量提高了1．83倍。