米酒乳杆菌胞外多糖BXR-5-3生物合成条件的研究

主要针对来源于内蒙古锡林郭勒牧区马奶酒中的米酒乳杆菌BXR-5-3进行胞外多糖生物合成能力进行研究,分别改变基础培养基的碳源、氮源以及发酵温度、时间、pH等条件,探讨其对BXR-5-3胞外多糖生物合成能力的影响.优化的培养基MRSB的组成为蛋白胨1.0%,胰蛋白胨1.0%,葡萄糖1.5%,乳糖1.5%,K2HPO4 0.2%,MnSO4*4H2O 0.02%,MgSO4*7H2O 0.02%,醋酸钠0.5%,酵母粉0.5%,Tween80 1 mL/L,确定其胞外多糖的最佳生物合成条件为初始pH 6.5,发酵温度 35 ℃,发酵时间 26 h.优化的条件显著提高了EPS的合成量.     

人干扰素α1b突变体IFNα1b/31K的构建及其生物学评价

目的:构建干扰素α1b突变体IFNα1b/31K,以期获得高效低毒的新型药物分子。方法:根据合理药物设计,采用定点突变技术,将干扰素α1b第31位氨基酸残基突变为K,并构建表达IFNα1b/31K重组蛋白。纯化后,对其抗病毒活性、抗肿瘤细胞增殖活性和动物体内急性毒性进行考察。结果:IFNα1b/31K表达量占菌体总蛋白的30%以上。纯化后的IFNα1b/31K纯度大于95%,比活性约为IFNα1b的1.7倍,抗肿瘤增殖活性比IFNα1b降低,未见对实验动物的急性毒性作用。结论:成功设计构建并表达了高效低毒的IFNα1b突变蛋白分子。     

产γ-谷氨基甲酰胺合成酶菌株的筛选及产酶条件研究

以假单胞菌(Pseudomonas sp.)为出发菌株,通过紫外诱变筛选得到一株γ-谷氨基甲酰胺合成酶高产菌株UV-19,其酶活提高32.54%。以突变株UV-19为供试菌株,对γ-谷氨基甲酰胺合成酶的发酵条件进行优化。首先利用Plackett-Burman设计筛选出影响较大的4个因素:葡萄糖、蛋白胨、起始pH值、装液量。在此基础上再利用CCD响应面分析法进行优化,得到最佳产酶培养条件为(g/L):葡萄糖15、蛋白胨12、NaCl 5.0、MgSO4.7H2O 0.2、K2HPO4.3H2O 0.5、甲胺盐酸盐1.0g/L、起始pH值6.5、装液量72mL/250mL。该优化条件下进行产酶培养,假单胞菌发酵产γ-谷氨基甲酰胺合成酶酶活力可达32.68U/mL。     

响应面法优化革耳Panus rudis FG-35菌株产漆酶培养基

采用Plackett-Burman设计和响应面分析相结合的方法,对革耳Panus rudis FG-35菌株产漆酶的液体培养基配方进行优化。单因素试验结果显示,发酵培养基中的最优碳源为可溶性淀粉,最优氮源为蛋白胨;Plackett-Burman设计筛选出影响漆酶产量的3个重要因素为可溶性淀粉、金属Ca2+离子和吐温-40,在此基础上运用最陡爬坡试验逼近最大响应值区域,最后利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法进行回归分析,获得最佳培养基配方为:可溶性淀粉10.040 4 g/L、蛋白胨0.2 g/L、K2HPO41.00g/L、ZnSO4·7H2O 0.008 g/L、MgSO4·7H2O 0.5 g/L、CuSO4·7H2O 0.007 g/L、FeSO4·7H2O 0.005 g/L、MnSO40.035 g/L、CaCl20.0816 g/L、VB10.1 g/L、吐温-40 0.428%。在优化后的条件下摇瓶发酵产漆酶酶活力为263.31 U/mL,与模型预测值接近,发酵产酶量比优化前提高1.07倍,同时优化后的发酵液对木质素降解进行试验发现,优化后漆酶对木质素降解率提高了14.34%。     

蜡质芽孢杆菌AR156发酵培养基及发酵条件的优化

对前期筛选得到的在田间试验中防治根结线虫效果较好的蜡质芽孢杆菌(Bacillus cereus)AR156,通过单因素筛选及正交试验的方法进行了发酵培养基优化,得到的最佳配比为:麦芽糖0.25%,玉米粉0.5%,黄豆粉0.5%,胰蛋白胨0.5%,CaCl2·2H2O0.05%,MnSO4·H2O0.05%,K2HPO40.1%。同时对实验室摇瓶条件下液体发酵的主要影响因子温度、转速、初始pH值等进行实验探讨,确定了最佳培养条件:初始pH值7.0,装液量200mL/L,接种量5%,发酵温度28℃,转速200r/min,发酵时间48h。优化后芽孢产量为1.03×109CFU/mL,芽孢生成率在97%以上,明显高于初始发酵培养基发酵结果。     

猪源屎肠球菌WEI-9的高密度培养

目的对分离自健康仔猪肠道的屎肠球菌(Enterococcus faecium)WEI-9的高密度发酵培养基进行响应面优化,为菌株WEI-9的工业化生产奠定基础。方法首先采用单因素试验确定最适高密度发酵培养基的碳源和氮源,随后采用Plackett-Burman设计筛选出影响菌株WEI-9发酵活菌数的显著因素,利用最陡爬坡试验得出显著因素逼近最大活菌数产量的响应区域,最后应用Box-Behnken设计和响应面分析法确定显著影响因子的最佳浓度。结果优化后的最适高密度发酵培养基成分和配比为:乳清粉21.34 g/L,蛋白胨21.94 g/L,Na AC·3H2O 5 g/L,柠檬酸铵2 g/L,K2HPO4·3H2O 2 g/L,Mg SO4·7H2O 0.2 g/L,Mn SO4·H2O 0.05 g/L,吐温-80 1 g/L,发酵液最高活菌数达到1.6×109CFU/m L,是相同条件下MRS培养基中活菌数的1.98倍。结论本研究实现了猪源屎肠球菌(Enterococcus faecium)WEI-9的高密度培养。     

Medium optimization of α-glucosidase inhibitors production by response surface analysis

[目的]采用响应面法对戈壁三素链霉菌PW409发酵合成α-糖苷酶抑制剂的培养基进行优化.[方法]采用Plackett-Burman法筛选影响α-糖苷酶抑制剂产生的关键因素,用最陡爬坡试验逼近关键因素的最大响应区域,采用Box-Behnken设计以及响应面分析法,得到各因素的最佳浓度,通过液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)对发酵液中α-糖苷酶抑制剂进行定量分析.[结果]发酵培养基中可溶性淀粉、KNO3和K2HPO4的浓度对α-糖苷酶抑制剂的产量影响较大.优化后的培养基组成为:可溶性淀粉9.01 g/L,KNO311.0 g/L,K2HPO4 0.32 g/L,MgSO4·7H2O 0.50 g/L,FeSO4·7H2O 0.01 g/L,pH 7.5.[结论]在此优化条件下,链霉菌PW409发酵液对麦芽糖苷酶的半数抑制浓度IC50为22 mg/L,抑制活性较优化前提高了近10倍.发酵液中的1-脱氧野尻霉素含量可达7.84 mg/L,较优化前提高了668倍,米格列醇的含量可达0.94 mg/L,较优化前提高了10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。     

利用响应面法优化α-糖苷酶抑制剂发酵培养基

【目的】采用响应面法对戈壁三素链霉菌PW409发酵合成α-糖苷酶抑制剂的培养基进行优化。【方法】采用Plackett-Burman法筛选影响α-糖苷酶抑制剂产生的关键因素,用最陡爬坡试验逼近关键因素的最大响应区域,采用Box-Behnken设计以及响应面分析法,得到各因素的最佳浓度,通过液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)对发酵液中α-糖苷酶抑制剂进行定量分析。【结果】发酵培养基中可溶性淀粉、KNO3和K2HPO4的浓度对α-糖苷酶抑制剂的产量影响较大。优化后的培养基组成为:可溶性淀粉9.01 g/L,KNO3 11.0 g/L,K2HPO4 0.32 g/L,MgSO4.7H2O 0.50 g/L,FeSO4.7H2O 0.01 g/L,pH 7.5。【结论】在此优化条件下,链霉菌PW409发酵液对麦芽糖苷酶的半数抑制浓度IC50为22 mg/L,抑制活性较优化前提高了近10倍。发酵液中的1-脱氧野尻霉素含量可达7.84 mg/L,较优化前提高了668倍,米格列醇的含量可达0.94 mg/L,较优化前提高了10倍。     

球衣菌合成聚羟基烷酸(PHA)的发酵研究

研究了球衣菌 (Sphaerotilussp.)W991 3 6合成聚羟基烷酸 (PHA)的培养基配方及发酵条件。结果表明 ,W991 3 6适宜发酵培养基配方为 :葡萄糖 1 0 2 5g/L ,蛋白胨 2 6 3g/L ,MgSO4·7H2 O 0 1 7g/L ,CaCl2 0 0 5g/L ,NaH2 PO4·2H2 O 0 0 2g/L ,K2 HPO40 0 4g/L ,KH2 PO40 0 3g/L ;最佳接种量为 0 1 3 8g (干 ) / 1 0 0mL ,培养基适宜初     

响应面-满意度函数优化重组大肠杆菌产NMN转移酶发酵条件

重组大肠杆菌Escherichaia coli能高效表达NMN转移酶,以此为出发菌株,以菌体生长量OD600和NMN转移酶的活力为响应值,对重组大肠杆菌产NMN转移酶的发酵条件进行优化.首先以Plackett-Burman实验设计优化筛选出3个主要影响因子:胰蛋白胨、甘油、MgSO4;随后以Box-Behnken中心组合设计建立上述3个因子对OD600和NMN转移酶活力水平的数学模型;最后通过满意度函数获得最佳发酵条件为:酵母粉30 g/L,胰蛋白胨10.5 g/L,甘油3.49 mL/L,MgSO40.45 g/L,K2 HPO440.5 g/L,KH2 PO46.0 g/L,NH4 Cl 1.5 g/L,NaCl 0.6 g/L,接种量1.5%,诱导时间12 h.在该优化条件下,菌体生长和产酶水平均获得了显著的提升.重组NMN转移酶的活力水平从8.85 U/mg提高到15.48 U/mg,菌体生长量OD600从4.85提高到6.01,提高幅度分别为74.92%和23.92%.     

重组大肠杆菌产NAD激酶发酵条件的优化研究

本研究将重组大肠杆菌E.coli BL21(DE3)/p ET30α(+)-NADK作为NAD激酶生产菌种,对其产酶发酵培养基及发酵条件进行优化。采用Placket-Burman(PB)设计先筛选出影响重组菌产NAD激酶的三个主要因素:葡萄糖浓度、Mg SO4浓度和诱导表达时间,试验结果表明,增加葡萄糖和Mg SO4的浓度及缩短诱导表达时间对产酶有利。根据中心组合实验设计(Central Composite Design,CCD)原理,利用PB设计确定的这三个显著影响因素,通过最陡爬坡实验逼近最大响应区域,挑选出实验范围内的最优点,以此作为响应面中心组合设计的中心点,用NAD激酶酶活作为响应值,使用Design Expert 8.0软件设计中心组合实验,通过对实验数据进行分析,得出最佳发酵培养基成分及发酵条件为:葡萄糖14.24 g/L、酵母粉8 g/L、胰蛋白胨8 g/L、Mg SO40.94 g/L、Na Cl 5g/L、NH4Cl 2 g/L、KH2PO42 g/L、K2HPO49 g/L,诱导表达时间8.34 h,接种量2%。在此最佳条件下,NAD激酶酶活实验验证值可达10.17 U/mg,与优化前相比提高了2.77倍。对诱导表达结束后的细胞上清液进行SDS-PAGE分析也证明优化取得了显著的效果。     

航天搭载与非搭载舟形藻(Navicula tenera)培养基的优化

通过单因子和正交实验探讨了培养液中不同浓度KNO3、Na2HPO4、FeC l3和Na2S iO3对通过“神舟5号”飞船搭载与非搭载舟形藻(Navicula tenera)生长的影响,确立了适合搭载与非搭载舟形藻生长的最佳培养基组合。结果表明,经搭载后舟形藻生长所需的营养盐组合发生了变化。通过正交实验筛选出适合搭载舟形藻生长的最佳培养基为含300 mg.L-1KNO3、60 mg.L-1Na2HPO4.12H2O、24 mg.L-1FeC l3和700 mg.L-1Na2S iO3.9H2O的F/2培养基;适合非搭载舟形藻生长的最佳培养基为含600 mg.L-1KNO3、60 mg.L-1Na2HPO4.12H2O、12mg.L-1FeC l3和700 mg.L-1Na2S iO3.9H2O的F/2培养基。     

产腈水解酶基因工程菌的产酶诱导条件及培养基优化

本文通过对产酶诱导条件及发酵培养基进行优化,成功提高了产腈水解酶基因工程菌E. coli BL21(DE3)-pETNYNit的产酶水平。研究结果显示,最佳发酵培养基为：葡萄糖0.2%、甘油0.7%(v/v)、蛋白胨1.2%、酵母膏0.8%、NaCl 0.3%、(NH4)2SO40.3%、NH4Cl 0.13%、Na2 HPO4·12H2 O 1.04%、KH2 PO40.39%、MgSO4·7H2 O 0.03%,pH 7.2。最佳产酶诱导条件为：发酵4 h时加入0.5 mmol/L IPTG,然后在28℃、240 r/min下诱导腈水解酶基因表达14 h~16 h。采用优化方案,重组菌产酶水平可提升至0.9~1×105 U,与野生菌株的产酶水平相比,提高幅度超过50%。同时重组菌培养仅需24 h,培养周期缩短超过50 h。     

氧化铁鞘细菌铁氧化酶最适产酶条件及其酶学特性的研究

对氧化铁鞘细菌FC990 1菌株的铁氧化酶最适产酶条件及酶学特性进行了研究。菌株最适产酶培养基为 (g/L) :柠檬酸铁胺 10g ,NaNO3 1.2g,MgSO4·7H2 O 0 .5g ,K2 HPO4·7H2 O 0 .5g ,CaCl2 0 .0 15g ,ZnSO4·7H2 O 0 .0 0 0 5g。最适产酶条件为 :温度 30℃ ,起始pH7.0 ,接种量 2 % ,15 0mL三角瓶装 5 0mL ,15 0r/min振荡培养 72h。铁氧化酶最适pH为7.5 ,最适温度为 30℃。金属离子Ca2 、Mg2 、Zn2 对酶有激活和稳定作用 ;Cu2 、Hg2 、Al3 则抑制酶的活性 ;Fe2 、K 、Na 对酶活性影响不明显。     

产异戊二烯重组大肠杆菌发酵培养基的系列优化

目的:以重组大肠杆菌YJM23为试材菌株,进行培养基优化提高异戊二烯产量。方法:利用Design expert软件中Placket-Burman设计法对影响供试菌株生产异戊二烯的8个因素进行了筛选;用最陡爬坡实验及基于中心组合设计的响应面分析法对三因素最佳水平及交互作用进行了研究。结果:确定了牛肉膏(P,0.0313)、微量元素混合液(P,0.0360)和K2HPO4.3H2O(P,0.0340)为影响摇瓶生产异戊二烯的主要因素;并确定这三种成分的最佳使用浓度:牛肉膏7.7 g/L,微量元素混合液0.1 ml/L,K2HPO4.3H2O 10.09 g/L,该三种成分的两两交互作用不显著。结论:优化条件下异戊二烯产量从140.16 mg/L提升至935.02 mg/L,提高6.67倍。     

产β-葡聚糖酶基因工程菌发酵条件的优化

目的以1株酶产量高、耐热性好的重组大肠埃希菌BL21为材料发酵生产β-葡聚糖酶。方法选用麸皮、豆粕等农副产品配制复合碳源、氮源,优化半合成发酵培养基,并通过正常试验确定最佳培养条件。结果研究得到摇瓶水平产β-葡聚糖酶的最佳培养基（g/L）为：麸皮6.7,玉米粉1.7,豆粕13.8,豆粉13.8,酵母粉7.0,NH4Cl 7.0,Na2HPO4.12H2O3.0,MgSO4.7H2O0.75,CaCl20.5,吐温80 0.8%。通过正交试验确定了产酶最佳初始pH为6.2,装样量为35 mL/250 mL,接种量为1%。采用优化后的工艺,在37℃200 r/min培养过夜,经乳糖诱导6 h后,最高酶活可达到830.7 U/mL,是初始产酶条件的3.4倍。结论该半合成培养基在重组大肠埃希菌产β-葡聚糖酶方面具有很大优势。     

毕赤酵母GS115表达HSA-GCSFm的诱导工艺研究

本文探讨了甲醇流加控制、添加胰蛋白胨和甲醇/山梨醇共混诱导对重组毕赤酵母GS115/pPIC9K-HSA-GCSFm表达HSA-GCSFm的影响.结果显示:甲醇供应充足条件下HSA-GCSFm表达水平仅为37 mg·L-1,而甲醇添加受限条件下HSA-GCSFm表达水平可达到239mg·L-1;甲醇添加受限并添加胰蛋白胨条件下,HSA-GCSFm表达水平可以提高到266 mg·L-1;在此基础上,流加山梨醇作为辅助碳源,表达水平可大幅提高至424 mg·L-1.通过对各诱导条件下OUR、胞外蛋白酶及碳流分配进行分析后发现,将甲醇限制在低浓度同时添加胰蛋白胨与山梨醇,可以改善细胞代谢活性,增加细胞用于HSA-GCSFm合成的碳流分配量,降低胞外蛋白酶活性,从而提高了HSA-GCSFm的表达水平并缓解了HSA-GCSFm的降解.因此,该诱导工艺适于毕赤酵母高效表达HSA-GCSFm.     

中华稻蝗内生菌SDLH抑菌物质发酵条件优化

目的:作者实验室前期分离到的一株中华稻蝗内生菌SDLH,可产生对金黄色葡萄球菌具强烈抑制作用的的活性物质,本文对该菌株产生抑菌活性物质的发酵条件进行探索,以期得到最优化发酵条件,提高抑菌活性物质的产量.方法:采用正交实验及回归分析方法寻求最佳发酵培养基组成成分和优化pH、温度、接种量、种龄、装液量、转速等发酵条件.结果:最佳发酵培养基组成为:α-乳糖2.00g,胰蛋白胨12.00g,酵母膏5.00g,NaCl 3.50g,K2HPO4 3.68g,KH2PO4 1.32g,dH2O 1000mL,pH7.0.培养条件为pH6.8,温度30℃,接种量10%,种龄24h,250mL三角瓶装液量100mL,摇床转速150r/min.结论:得到了该菌株产生抑菌物质的最优发酵条件,为下一步规模发酵提供了基础数据.     

酿酒酵母S.cerevisiae高密度培养条件优化研究

考察了培养基组成和培养条件对酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae发酵的影响。以TB培养基为初始培养基,通过正交实验设计优化培养基组成,确定了影响酵母细胞产量最主要的因素是葡萄糖,最适培养基组成为:酪蛋白胨15 g/L,酵母粉25 g/L,葡萄糖30 g/L,KH2PO42.4g/L,K2HPO4.3H2O 16.34 g/L。并确定了最佳培养条件:温度30℃,转速150 r/min。采用优化培养基及培养条件下进行发酵,菌液最高OD600值和细胞密度分别达15.82和2.03×108/mL,比优化前分别提高24.2%和22.0%。