菊粉乙醇发酵条件的响应面优化

采用响应面分析法对菊粉乙醇发酵条件进行优化,首先采用Plackett-Burman设计对影响菊粉乙醇发酵的7个因素进行筛选,获得影响最大的3个因素菊粉浓度、装液量和发酵时间.再利用响应面分析法对这3个因素进行优化,确定最佳发酵条件为菊粉浓度160.0g/L、装液量130mL、发酵时间84h,采用优化后的发酵条件进行发酵,乙醇浓度达到7.5%,取得了较好的优化效果.     

响应面法优化叶酸高产菌发酵培养基及发酵条件

采用响应面法对叶酸产生菌产朊假丝酵母Y2.12的发酵发酵培养基及发酵条件进行优化.首先,采用Plackett-Burman方法对影响发酵各因素的效应进行评价,筛选出有显著效应的3个因素：碳源乳糖、pH值和摇床转速;并通过Box-Benhnken设计和响应面分析法对这3个主要影响因素进行分析.结果表明,优化后这3个因素的最佳值为摇床转速196r/min、pH7和碳源乳糖含量为6.25%.采用优化后的发酵培养基及发酵条件进行摇瓶发酵,叶酸的含量可达23.14±0.13mg/L,取得了很好的优化效果.     

豆血红蛋白在毕赤酵母中的表达条件优化

【背景】豆血红蛋白可赋予素肉制品类似牛肉的红褐色质地,已被美国食品药物监督管理局批准作为人造素肉的着色剂,近年来受到广泛关注。【目的】优化毕赤酵母产豆血红蛋白的培养条件,提高毕赤酵母产豆血红蛋白的产量。【方法】首先通过单因素试验研究蛋白胨种类、大豆蛋白胨浓度、铁盐种类及血红素浓度在诱导阶段对毕赤酵母产豆血红蛋白的影响;然后通过Plackett-Burman试验设计筛选出对豆血红蛋白产量影响最大的3个因素,再通过最陡爬坡法确定3个因素的变化范围,对3个因素进行响应面分析;最后根据响应面结果进行摇瓶发酵和发酵罐高密度发酵。【结果】单因素试验发现：用4%大豆蛋白胨作为主要氮源、甲醇诱导浓度为1.5%、血红素浓度为5μmol/L时发酵效果较好,经过响应面优化后得到蛋白胨浓度为51.48 g/L、pH 5.66、培养基装液量35.84mL/250mL是最优发酵条件。在此优化条件下,LegH摇瓶发酵产量为0.191 mg/mL,与预测值(0.183 mg/mL)比较接近。采用5 L发酵罐进行高密度发酵,LegH产量最高达到0.384 mg/mL。【结论】优化了毕赤酵母表达豆血红蛋白的发酵条件,获得...     

利用响应面法优化Bacillus natto TK-1产脂肽发酵培养基

用响应面法对Bacillus natto TK-1发酵产脂肽的培养基进行了优化。首先用Plackett-Burman法筛选出三个影响较大的重要因素,分别为：蛋白胨、酵母粉、CaCl2 ,然后进行最陡爬坡实验逼近最佳响应面区域,最后通过Box-Behnken设计,利用SAS软件进行回归分析,得到各因素的最佳浓度。在优化培养基条件下,发酵液的溶血圈直径较初始培养基提高了29.3 %,脂肽的产量提高了约30%。     

高效杀蚊苏云金芽孢杆菌BRC-LLP29的发酵优化

苏云金芽孢杆菌BRC-LLP29为新型高效杀蚊菌株,应用快速有效的数学统计方法对其杀蚊毒力的发酵培养进行优化.通过单因素筛选确定最佳碳源为葡萄糖、麦芽糖、可溶性淀粉,氮源为typetone、大豆蛋白胨、干酪素;最佳金属离子为Mg²⁺、Al³⁺.采用二水平Placlkett-Burman设计对影响毒力的8因素进行显著性筛选,获得培养基成分中3个重要影响因子:葡萄糖、干酪素和Al₂（SO₄）₃;运用爬坡路径法对这3种因子进行试验,获得3种重要因子的最适浓度范围;通过响应面分析法得到3个重要因子的交互作用和最佳条件,确定BRC-LLP29菌株最佳毒力水平的发酵培养基为:葡萄糖19.8g/L、干酪素28.4g/L、Al₂（SO₄）₃1.2g/L、MgSO₄ 2g/L、K₂HPO₄ 3g/L、CaCO₃ 0.5g/L,优化后毒力水平达到致死率61.11%,与响应面数学模型的预测值只有5.91%的误差.发酵条件优化结果表明:发酵温度为31°,发酵初始pH为7.0,摇瓶装量为40mL/250mL三角瓶,每瓶的接种量为3.5%,发酵72h,对致倦库蚊最终致死率达到最高为83.33%.     

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。     

CpG基序重组菌发酵培养基的优化

目的:为提高CpG基序重组菌的发酵水平,降低CpG重组质粒的生产成本,运用响应面法优化CpG重组菌发酵培养基。方法:利用Plackett-Burman试验筛选出影响发酵水平的3个最显著因素:糖蜜、玉米浆和工业蛋白胨。然后用响应面设计试验并优化得到最显著因素的最佳浓度,并进一步通过发酵试验验证优化后的培养基。结果:得到一组具有较高菌浓及质粒产量且价格低廉的发酵用培养基:糖蜜4.5g/L,玉米浆8.5g/L,工业蛋白胨8.5g/L,甘油10mL/L,KH2PO41.5g/L,K2HPO42.3g/L,MgSO4.7H2O 0.25g/L,在此培养条件下,OD600实测值为0.6771,理论值为0.6643,两者接近,与标准LB培养基相比,质粒产量提高了15%左右。结论:最终筛选到的培养基具有较高的性价比。     

木薯粉与甘蔗糖蜜混合发酵高浓度酒精

对木薯粉与甘蔗糖蜜混合原料发酵高浓度酒精的条件进行了优化,先应用P-B(Plackett-Burman)试验筛选影响混合原料高浓度酒精发酵的重要影响因素,结果表明,初始总糖浓度、糖蜜添加时间、初始pH值是影响混合原料酒精发酵的重要因素。采用最陡爬坡实验找到响应面试验的中心点,再利用Box-Behnken设计确定重要参数的最佳水平。各因素的最佳水平是:总糖浓度为29.14%,添加时间为16.5 h,初始pH值为4.7。1 L发酵罐验证试验酒精浓度可达16.07%(V/V)。优化后酒精浓度提高了20%。     

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%。     

酵母菌利用糖蜜发酵产麦角甾醇的工艺条件优化

麦角甾醇是由酵母菌产生的具有重要经济价值的代谢产物。为了提高酵母菌利用糖蜜发酵生产麦角甾醇的产量,通过响应面分析法优化了发酵培养基配方,并在5 L发酵罐对发酵过程pH控制和底物流加补料方式进行了优化。结果表明,利用优化后的发酵培养基,即糖蜜总糖40 g/L,KH2PO4 1 g/L,K2HPO4 1.86 g/L,CuSO4·5H2O 17.5 mg/L,FeSO4·7H2O 13.9 mg/L,MgSO4·5H2O 12.3 mg/L,玉米浆10 mL/L,麦角甾醇产量比优化前提高了29.5%;利用恒定pH控制策略,在5 L发酵罐进行分批发酵,使麦角甾醇产量提高了62.1%;进一步采用底物流加补料策略,使麦角甾醇产量达到1 953.85 mg/L,是分批发酵的3.2倍,而且麦角甾醇产率比分批发酵提高了42.7%。为酵母菌发酵糖蜜产麦角甾醇的产业化应用奠定了基础。     

毛头鬼伞子实体中甾类化合物的结构鉴定及其抑制肿瘤细胞增殖活性的研究

从毛头鬼伞子实体中分离得到4个甾类化合物,通过波谱分析,分别鉴定为麦角甾醇(1)、啤酒甾醇(2)、麦角甾醇葡萄糖甙(3)和tuberoside(4)。4个化合物均为首次从毛头鬼伞中得到。通过体外细胞毒性筛选试验,结果表明化合物4有较强的抑制人乳腺癌细胞MCF-7和狗肾细胞MDCK增殖的活性,其抑制增殖的IC50值分别为10.9μg/mL(18.4μmol/L)和5.8μg/mL(9.8μmol/L)。化合物3对MCF-7和MDCK的抑制作用则较弱,当其浓度为10.0μg/mL(17.9μmol/L)时,对MCF-7和MDCK的增殖抑制率分别为12.5%和7.5%。     

响应面分析法优化香菇多糖发酵培养基

香菇多糖是香菇中分离出的一种重要的具有生理活性的物质。采用深层发酵技术培养香菇菌丝体生产多糖,可利用农副产品作原料,成本低,周期短,易于大规模生产。采用响应面优化香菇Lentinula edodes135发酵培养基产多糖,首先Plackett-Burman设计对培养基8因素进行筛选,获得影响多糖产量的3个主要因素:葡萄糖,鱼粉和KH2PO4;然后用最陡爬坡路径逼近最大响应区域;最后通过Box-Behnken设计及响应面分析确定了主要影响因素的最佳浓度:葡萄糖2.2533%,鱼粉0.9756%,VB10.003%,NaCl0.8%,MgSO4·7H2O0.1%,FeSO4·7H2O0.04%,KH2PO40.0993%,初始pH值5.5。在优化后的培养基中,粗多糖产量为2.33g/L,实测值与预测值的误差为+3.61%,比初始培养基多糖产量提高1.91倍。     

Optimization of a cultural medium for bacteriocin production by Lactococcus lactis using response surface methodology.

The medium composition for bacteriocin production by Lactococcus lactis ATCC 11454 was optimized using response surface methodology. The selected six factors based on CM medium were sucrose, soybean peptone, yeast extract, KH(2)PO(4), NaCl, and MgSO(4).7H(2)O. Fractional factorial designs (FFD) and the path of steepest ascent were effective in searching for the main factors and approaching the optimum region of the response. By a 2(6-2) FFD, sucrose, soybean peptone, yeast extract, KH(2)PO(4) were found to be significant factors and had positive effects on cell growth, however, only soybean peptone and KH(2)PO(4) were shown to be the two significant factors for bacteriocin production and had negative and positive effects, respectively. The effects of the two main factors on bacteriocin production were further investigated by a central composite design and the optimum composition was found to be 1% sucrose, 0.45% soybean peptone, 1% yeast extract, 2.84% KH(2)PO(4), 0.2% NaCl, and 0.02% MgSO(4) x 7H(2)O. The optimal medium allowed bacteriocin yield to be doubled compared to CM medium.     

响应面法优化低温豆粕大豆分离蛋白提取工艺

采用响应面分析法(RSM)对低温豆粕大豆分离蛋白(soybean protein isolated,SPI)的碱提工艺进行优化。在单因素实验的基础上,选取了影响SPI提取率的4个关键因素(pH、温度、时间和液料比)进行四因素五水平的中心组合旋转实验设计(CCRD)。通过RSM建立了响应值(SPI提取率)与各影响因素之间的回归方程,并获得了SPI的最优提取条件:pH 8.5,提取温度55℃,提取时间42.8 min,料水比1∶9.7(g/mL),此条件下SPI提取率预测值为37.12%,与实验值(36.69%)的误差为1.16%。将一次碱提后残渣进行二次碱提,二次提取率为10.16%。2次碱提上清液等电点沉淀的蛋白沉淀率分别为84.03%和85.84%。     

响应面法优化以豆饼粉为基质发酵猪苓菌

为了提高豆饼粉的附加值,以豆饼粉为液体基质发酵猪苓菌。首先用Plackett-Burman方法筛选出影响菌体产量的主要因素,继而采用中心组合设计及响应面分析确定主要影响因子的最佳浓度。通过实验发现,当豆饼粉质量分数为3.7%,蛋白胨质量分数为0.6%,MgSO4质量分数为0.27%时,菌体产量达到最大值47.44 g/L。     

Improved production of biosurfactant with newly isolated Pseudomonas aeruginosa S2

An indigenous strain Pseudomonas aeruginosa S2 (P. aeruginosa S2), isolated from diesel-contaminated soil, produced extracellular surface-active material identified as rhamnolipid. Due to its excellent surface activity, rhamnolipid is known to be well-suited for stimulating the bioremediation efficiency of oil contaminated sites. To improve production yield of rhamnolipid with P. aeruginosa S2, various carbon and nitrogen sources were screened to select favorable ones leading to better biosurfactant production yield. It was found that using 4% glucose could attain better rhamnolipid yield, while 50 mM NH4NO3 appeared to be the most preferable nitrogen source. Meanwhile, the effect of carbon to nitrogen ratio (C/N ratio) on rhamnolipid yield was also investigated, and the optimal C/N ratio was identified as approximately 11.4. Moreover, response surface methodology (RSM) was applied to optimize the trace element concentration for rhamnolipid production. Results from two-level design indicate that concentrations of MgSO4 and FeSO4 were the most significant factors affecting rhamnolipid production. Using steepest ascent method and RSM analysis, an optimal medium composition was determined, giving a rhamnolipid production yield of 2.37 g/L in 100 h at 37 degrees C and 200 rpm agitation. Scale-up production of rhamnolipid in a well-controlled 5 L jar fermentor using the optimal medium and operating condition (at 37 degrees C and pH 6.8) further elevated the biosurfactant production yield to 5.31 g/L (in 97 h), which is over 2-fold higher than the best results obtained from shake-flask tests.     

响应面法优化酿酒酵母产油脂条件

运用响应面法对酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)产油脂以及发酵条件优化进行了研究。首先根据单因素实验结果,利用Plackett-Burman设计对影响其产油脂相关因素进行评估并筛选出具有显著效应的3个因素:柠檬酸,CaCl2和初始pH值。接着用最陡爬坡试验逼近以上3个因子的最大响应区域后,采用Box-Behnken设计以及响应面分析法,确定其优化后发酵条件为(w/v):葡萄糖15%,蛋白胨0.2%,酵母浸粉0.4%,柠檬酸0.471%,MgSO4·7H2O0.1%,ZnSO4·7H2O0.2%,CaCl20.025%,FeSO4·7H2O0.005%,初始pH值为6.74,180r/min,30°C培养96h。优化后的油脂产率(干重)达到14.55%,比在种子培养基中油脂产率4.76%提高了2倍左右。     

响应面法优化灵芝药性固体发酵培养基

采用单因素试验和响应曲面试验优化灵芝药性固体发酵培养基。优化所得培养基组成为：以啤酒糟为基质,料水比1∶1.4,黄芪12.52%,葡萄糖4.78%,KH2PO40.21%,MgSO4·7H2O 0.25%,VB1 微量。在此优化条件下,灵芪菌质多糖含量高达8.42mg/g,较优化前提高了29.54%。     

高产蛹虫草菌株发酵培养基的研究

在单因素试验初步确定高产蛹虫草菌株发酵培养基的基础上,以蛹虫草茵丝体中腺苷含量为指标,进行11因素2水平Plackett—Burman试验设计试验,结合多元一次回归模型和F检验方法,筛选出发酵培养基中影响显著的组分酵母浸粉、蔗糖和维生素B1,采用旋转中心组合设计方法对这三个组分进行进一步优化,结合多元二次回归模型和响应面分析,获得高产蛹虫草菌株的最佳培养基（g／L）：蔗糖18．85、蛋白胨10、酵母浸粉18．97、KH2PO,3、MgSO4 3、维生素Bl0．235、ZnCl20．011、（NH4）2S0410。验证试验结果表明蛹虫草腺苷得率较单因素优化获得的发酵培养基提高了26．91％。     

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。