复合酶法提取黄秋葵嫩果多酚的工艺优化

对复合酶法提取黄秋葵嫩果多酚的工艺进行优化。通过单因素及正交试验,确定复合酶中纤维素酶、甘露聚糖酶和果胶酶的最佳配比浓度,分别是2%、3%、1%;在此基础上,以提取温度、料液比、提取时间为自变量,黄秋葵多酚提取含量为响应值,采用Design-Expert软件中的Central Composite Design模块设计3因素组合试验,建立多项式回归方程,经响应面回归分析优化组合条件,得到复合酶法提取黄秋葵嫩果多酚的最佳提取工艺为:提取温度44.97℃,液料比(mL:g)58.80∶1,提取时间3.99 h,预测多酚提取值为29.193 mg/g,验证值为29.156 mg/g。研究结果可为黄秋葵多酚的批量提取工艺提供参考。     

响应曲面法优化菌丝体中红曲色素的提取条件

以红曲菌丝体为原料,通过单因素实验及Box-Behnken设计响应曲面分析优化了红曲色素的提取工艺条件。通过实验,得到了提取率的回归方程Y=0.923-0.011X1-0.011X2-0.017X12-0.027X22-0.026X32-0.028X1X2-0.019X1X3,通过对模型解逆矩阵得优化方案:乙醇浓度X1=66%、超声功率X2=200 w、提取温度X3=52℃,模型预测结果为92.5%。在该工艺条件下进行验证实验,提取率达到92.1±0.6%(n=3)。     

利用响应面分析法优化山楂中总黄酮提取条件

通过响应面分析法对山楂中总黄酮的提取工艺进行优化。利用响应面实验设计考察乙醇浓度、提取温度、提取时间、液固比四因素对总黄酮提取率的影响。用自编MATLAB程序对实验数据进行二次响应面分析。得出山楂总黄酮的最佳提取条件为:乙醇浓度66%、提取温度83℃、提取时间2 h、固液比19∶1,提取率为74.72%,与模型预测值基本相符。     

响应面法优化荞麦胰蛋白酶抑制剂固定化条件

目的:以大肠杆菌表达的重组荞麦胰蛋白酶抑制剂为原材料,研究其固定化方法及条件。方法:以0.2%聚乙烯醇-3%海藻酸钠溶液为载体,CaCl2为固定剂,用物理包埋法对荞麦胰蛋白酶抑制剂进行固定化;在CaCl2浓度、载体与抑制剂体积比以及固定化时间3个单因素基础上,利用响应面法对荞麦胰蛋白酶抑制剂固定化的影响因素进行优化。结果:建立了响应面法优化固定荞麦胰蛋白酶抑制剂的模型,经优化后得到如下最佳固定化条件:CaCl2浓度为5.5%,载体与抑制剂体积比为1.6∶1,固定化时间为31min。在此条件下实际测得固定化抑制剂抑制率为72.4%,而模型预测此条件下的抑制率为74.3%,实测值与理论值相差很小。结论:所建模型拟合程度较高,用该模型优化荞麦胰蛋白酶抑制剂固定化的工艺条件参数准确可信,可为进一步开发胰蛋白酶的应用提供重要参考。     

金钗石斛原生质体的制备与融合

以金钗石斛(Dendrobium nobile Lindl.)再生苗的幼嫩叶片为实验材料,以原生质体活力率为评价指标,用正交试验设计对原生质体制备过程中的纤维素酶浓度、果胶酶浓度、离析酶浓度和酶解时间四个关键因素进行最佳组合筛选,发现当纤维素酶为9.5 mg/m L、果胶酶为5.0 mg/m L、离析酶为6.0 mg/m L、酶解时间为3.0 h的组合条件下,制备的原生质体活力率最高,为94.42%。在此基础上,采用高钙高pH值结合PEG4000诱导法进行原生质体融合研究,以高活力的赤水和瑞丽金钗石斛原生质体为材料,以异核体融合率为评价指标,用响应面法优化设计对原生质体融合过程中的PEG浓度、CaCl_2浓度、pH和融合时间四个因素进行最佳组合筛选,发现当PEG4000浓度为38.41%、CaCl_2浓度为0.44 mol/L、pH为9.26、融合时间为28.87 min的组合条件下,异核体融合率达到最高,为0.924%。同时,响应面法分析还发现,PEG浓度和CaCl_2浓度之间、PEG浓度和pH之间、CaCl_2浓度和融合时间两个因素共同对异核体融合率有显著影响。此外,响应面分析还发现,当pH为9.26时,PEG浓度、CaCl_2浓度和融合时间的值在一定范围内变化并不会显著影响异核体融合率的值,数值均维持在0.94%左右。该研究完善了金钗石斛原生质体制备和融合的技术体系,为金钗石斛种质资源的保护、拓展和新品种选育提供了实验材料,为其他近缘物种的相关研究提供了实验参考。     

巴西橡胶树染色体制片方法的改良及FISH信号检测

本研究以巴西橡胶树热研7-33-97品种幼叶为材料,通过改良配制纤维素酶与果胶酶混合酶的溶剂、酶解时间等参数,对酶解去壁低渗方法进行了相应改良。结果表明,在37℃下,采用磷酸盐缓冲液(NaH2PO4,31.21 g/L; Na2HPO4, 71.64 g/L; Na Cl, 8 g/L; pH=5.5)作为溶剂,配制终浓度为5%纤维素酶、4%果胶酶的酶混合液时,酶解时间为1.0 h,大大缩短了酶解时间。用该法制备的中期标本,染色体形态分散、清晰、细胞膨大良好,荧光原位杂交信号检测后,信号正常。本研究可为橡胶树细胞遗传学、基因定位提供细胞学方法。     

产粉红色素红曲霉M4菌株发酵培养基的优化

利用响应面法对红曲霉M4产粉红色红曲色素的发酵培养基进行了优化。研究了不同碳源、氮源对红曲霉M4产色素的影响,利用Central composite试验设计对碳源、氮源浓度进行了试验,得到红曲色素优化培养基回归方程为Y=31.80001+12.02669X1+0.698225X2-12.33755X12+1.75X1X2-0.337496X22经分析,确定出红曲色素的最佳发酵培养基碳、氮源浓度为:红薯粉10.37%,大豆蛋白0.85%,发酵后红曲色素最高色价为每毫升41 u。     

响应面法优化酶解辅助提取翅果油树叶总黄酮

利用酶辅助法对翅果油树(Elaeagnus mollis Diels)叶中总黄酮的提取工艺进行优化。在单因子试验结果的基础上,采用响应面法(RSM)研究了酶用量、酶解时间、pH值和酶解温度对翅果油树叶总黄酮提取得率的影响。结果表明:纤维素酶具有较好的酶解能力,当酶用量为6.5 mg.g-1,酶解时间为1.5 h,pH4.7,温度为46℃时,总黄酮得率达到7.1%。     

响应面法优化粪产碱菌Alcaligenes faecalis DL-08产纤维素酶培养工艺

利用粪产碱菌Alcaligenes faecalis DL-08,进行产纤维素酶培养,在Plackett-Burman设计基础上,通过Design-Expert中心组合实验,建立了培养条件优化的二次回归模型,并通过响应曲面分析,确定了最佳培养条件。由响应面分析结果可知,产纤维素酶条件:温度37.98℃,碳氮比1∶1,接种量2%,初始p H 7,时间24 h。在此条件下,预测值OD520为1.237。经3组平行试验,OD520平均值为1.229,与模型预测值基本一致,且与未优化条件相比,纤维素酶活力提高了5.6%,可达1 303.2 U/m L。     

响应面法优化泡桐叶中熊果酸的超声波提取工艺

为探讨泡桐叶中熊果酸的超声波提取工艺,通过中心复合设计-响应面法研究乙醇浓度(X1)、液固比(X2)、超声波提取时间(X3)对泡桐叶中熊果酸提取得率的影响。结果表明,各因素对熊果酸得率的影响顺序为乙醇浓度(X1)超声波提取时间(X3)液固比(X2);超声波辅助提取泡桐叶中熊果酸的最优工艺条件为:乙醇浓度89%,液固比31 m L/g,超声时间37 min;在此条件下,熊果酸得率为14.80 mg/g,与预测值相近,二次回归模型预测性良好。     

响应面法优化灵芝菌丝体胞内灵芝酸的提取

利用单因子试验和响应面法优化了影响灵芝菌丝体灵芝酸的提取过程。基于3因素3水平的中心组合设计,得到了描述胞内灵芝酸提取得率与操作参数之间的二次响应面模型。在乙醇浓度为93.6%(v/v)、提取温度79.1℃、提取液固比42.2∶1、提取次数2次、每次提取时间2 h的条件下,最大灵芝酸理论提取得率为28.36 mg胞内灵芝酸每克干菌丝。模型优化条件下的实际灵芝酸提取得率(28.72 mg/g干菌丝)与理论灵芝酸提取得率(28.36 mg/g干菌丝)相符。     

响应面法优化唐古特白刺种子总黄酮超声提取工艺

利用响应面法优化超声辅助提取唐古特白刺种子总黄酮的工艺。在单因素试验基础上筛选出乙醇浓度、超声时间、超声温度三个主要因素,并通过响应面分析得出最佳组合条件为:乙醇浓度66%,超声时间68min,超声温度42℃,在此最佳条件下实际测得总黄酮含量为1.20%,接近于模型预测值1.21%。试验结果表明,采用响应面法优化得到的工艺条件参数准确、可靠,具有实用价值。     

一株海洋微藻的鉴定及其原生质体制备条件优化

从烟台海滨水域分离出一株海洋单细胞微藻。通过形态学鉴定和18S r DNA基因序列分析确定该株真核微藻属于四爿藻属(Tetraselmis sp.),命名为138号藻种。利用Central Composite法的Box-Behnken实验设计优化了此藻株的原生质体备条件。获得了以原生质体制备率为目标函数的三元二次回归方程:Y_1=88. 30-0. 19X_1+2. 44X_2+2. 28X_3-0. 95X_1X_2-3. 13X_1X_3+3. 78X_2X_3-9. 85X_1~2-7. 95X_2~2-7. 22X_3~2。得到最优制备条件:混合酶比例纤维素酶∶果胶酶为5∶2;混合酶浓度为4. 5%(纤维素酶浓度为2. 7%,果胶酶浓度为1. 8%);缓冲液pH为6. 4,最高理论制备率81. 5%。经过3次平行试验,实际得到的原生质体制备率为80. 5%,与模型预测值的误差为1. 24%。绿色荧光蛋白报告基因瞬时表达检测了所制备原生质体的转化能力。     

基于响应面法优化匍枝根霉TP-02液态发酵纤维素酶条件

利用Plackett-Burman设计法(Plackett-Burman,PB),对影响根霉TP-02液态发酵产纤维素酶的8个因子进行了筛选,结果表明,影响该菌发酵产纤维素酶的主要因子为麸皮与稻草的比例、槐糖、Tween 80。利用最陡爬坡试验逼近最大响应区域,在此基础上,采用响应面法(ResponseSurface Methodology,RSM)对这3个因子的影响进行研究,得出纤维素酶产量的数学模型,通过对二次多项回归方程求解,得到3个因子的最优用量:麸皮稻草比例为:3.7:1,槐糖量为:0.62%,Tween 80为0.68 g/L,在优化后的条件下培养96 h,纤维素酶滤纸酶活可达到8.13 IU/mL比优化前提高了38.97%。     

响应面法优化改性香蕉皮对Pb~(2+)的吸附研究

用海南本土天然农林废弃物香蕉皮制备的改性吸附剂,来研究其对废水中重金属铅离子的吸收效果。选用吸附剂用量、吸附时间、Pb~(2+)初始浓度和溶液pH等4个单因素的影响实验,在此基础上对上述4种因素采用Box-Behnken响应面优化设计和实验。结果表明,通过响应面设计分析得到改性香蕉皮吸附剂吸附废水中重金属铅离子的最佳条件为:吸附时间为48 min,吸附剂用量为3 mg/L,Pb~(2+)初始浓度为5.5 mg/L,pH值6,在此条件下Pb~(2+)吸附率达到最大值96.90%,接近于理论值96.97%;吸附时间、Pb~(2+)初始浓度以及吸附时间和Pb~(2+)初始浓度的交互作用对Pb~(2+)吸附率影响极显著(P0.001),溶液pH对Pb~(2+)吸附率影响显著(P0.05);二次响应面模型的P值小于0.000 1。该模型的回归方程极显著,可用来分析改性香蕉皮吸附剂对Pb~(2+)的吸附。     

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。     

山蕗菜根酶活性的初步研究

通过蛋白质、多糖和纤维素含量的变化,研究了新鲜山蕗菜根所含内源蛋白酶、多糖水解酶和纤维素酶的活力。结果表明,新鲜山蕗菜根匀浆后1 h蛋白质水解程度为41.58%,2 h多糖水解程度约为26%,3.5 h纤维素水解程度约为3.8%。说明山蕗菜根蛋白酶和多糖水解酶具有较高活力,而纤维素酶活力较小。通过福林法和DNS法分别测得其粗提液蛋白酶和多糖水解酶的活力分别为24 221.57U/g粗酶蛋白和45 018.65U/g粗酶蛋白。     

酶法合成2-氧-α-D-葡萄糖基-L-抗坏血酸(AA-2G)条件的研究

采用单因素优化法对环糊精葡萄糖苷转移酶(CGTase)合成糖基抗坏血酸(AA-2G)条件进行优化,AA-2G的产量为2.76 g/L,比未优化前0.46g/L提高了500%。再采用响应面法对AA-2G合成条件进行优化。由Plackett-Burman法筛选出三个主要因素为:pH、V_C和麦芽糊精浓度;由最陡爬坡实验得出最佳响应面区域;最后由Box-Behnken实验,得到最优条件为:pH 5.51,V_C36.16g/L,麦芽糊精28.54 g/L,转化时间24 h,温度37℃。在此条件下,AA-2G的理论产量为3.15 g/L,通过验证实验,得出AA-2G的产量为3.13 g/L,与预测的理论值接近,比单因素优化的结果(2.76g/L)提高了14%。     

白腐真菌血红密孔菌漆酶复合酶预处理烟梗丝的响应面法优化

烟梗是烟草工业的重要副产物,也是宝贵的自然资源。本研究首先利用白腐菌漆酶对烟梗丝进行预处理,提升了添加烟梗丝的卷烟品质;然后分别以木质素、纤维素、半纤维素和果胶的降解率为响应值,采用Box-Behnken设计建立方程模型,对漆酶、纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶组成的复合酶预处理烟梗丝条件进行了优化。结果表明：每100g烟梗丝加入30U漆酶,在料液比为35%、温度为30℃、酶解pH为5处理48h的条件下预处理的烟梗丝对提升卷烟品吸效果最佳,烟梗丝中木质素、纤维素、半纤维素和果胶的降解率分别为20.16%、15.10%、7.20%和12.40%;为获得与之相同的各组分降解率,响应面法优化漆酶复合酶最佳处理条件为：每100g烟梗丝加入漆酶14.72U、纤维素酶1.00U、半纤维素酶1.00U、果胶酶8.45U。验证发现烟梗丝各组分降解率实测值与理论值无显著性差异,且显微结构观察显示复合酶处理后的烟梗丝表面致密结构被破坏,孔洞数量明显增加。本研究获得的白腐菌漆酶预处理后的烟梗丝在卷烟中的添加能有效改善卷烟品质,且漆酶复合酶的使用大幅减少了漆酶的用量,降低了漆酶预处理烟梗丝的成本,为废弃烟梗生物质的资源化利用提供了重要依据。     

响应面法优化胡芦巴种子多糖提取工艺

利用单因素实验及响应面法优化确定胡芦巴种子多糖的提取工艺。通过单因素实验筛选出料液比、提取时间、提取温度三个主要因素,以胡芦巴种子多糖提取得率为响应值进行Box-Behnken中心组合试验设计,建立胡芦巴种子多糖提取得率的二次回归方程,得到优化组合条件。响应面法分析结果表明,当料液比为1∶28(g:mL),提取时间1.2 h,提取温度85℃时验证优化工艺得胡芦巴种子多糖最大提取得率19.89%,接近于模型预测值20.24%。