基于响应面法对中国皱木耳菌种液体发酵培养基优化

以野生中国皱木耳菌株为试材,采用单因素试验及响应面法对其液体发酵培养基配方及培养时间等生物发酵过程进行优化,结果表明中国皱木耳液体菌种摇床培养适宜温度为28℃、转数为230 r/min、培养基pH值为6,最佳碳氮源、无机盐及其添加量分别为果糖30g/L、酵母浸膏2 g/L、氯化钾2.5g/L;进一步以菌丝生物量为响应值,依据Box-Benhnken设计预测最适发酵培养基配方为碳源果糖38.424 g/L、氮源酵母浸膏4 g/L、氯化钾2.736 g/L。在相同培养条件下,7 d时菌丝生物量干重实测值为2.163 6 g/100 mL,且为理论值的166.18%,说明本研究方法可行、结论可靠。通过测定纤维素酶活性及菌丝生物量,得到最佳培养时间为8d,此时菌丝生物量最高可达(2.530 0±0.290 0) g/100 mL,纤维素酶活为82.586 6 U/mL。本研究优化了中国皱木耳液体菌种发酵生产条件,以期为中国皱木耳人工栽培时的液体菌种生产提供参考依据。     

不同诱导培养基对糙皮侧耳液体发酵产漆酶活性的影响

利用1株糙皮侧耳Pleurotus ostreatus栽培菌株为材料,研究添加碱性木质素或者配合简单碳源或氮源后对其液体发酵产漆酶活性的影响。结果表明,不同诱导培养基对糙皮侧耳漆酶活性具有极显著的影响（P<0.001）,而且不同诱导培养基对糙皮侧耳菌丝生物量也产生了极显著的影响（P<0.001）。此外,只利用碱性木质素或者是再添加碳源葡萄糖均有利于糙皮侧耳产漆酶,既包括产漆酶酶活性的提升,同时也包括产漆酶时间的提前,但只利用碱性木质素诱导不利于菌丝生物量的积累;而富含简单碳/氮源的诱导培养基,无论是否含碱性木质素,均有利于菌丝生物量的积累,其中,富含简单碳/氮源的培养基中再添加碱性木质素后的菌丝生物量和漆酶活性均高于不添加碱性木质素时的菌丝生物量和漆酶活性。相比而言,含碱性木质素的培养基中测得的漆酶活性大部分时间下都要高于不含木质素的简单碳/氮源培养基,含碱性木质素的培养基对糙皮侧耳菌株产漆酶的诱导作用更强。     

不同碳氮源对糙皮侧耳木质纤维素酶活性的影响

以糙皮侧耳Pleurotus ostreatus为材料,研究简单碳氮源及木质素纯品诱导条件对其木质纤维素酶活性的影响。结果表明,不同的碳源培养基和氮源培养基对糙皮侧耳漆酶活性、羧甲基纤维素酶活性和木聚糖酶活性均具有极显著的影响（P<0.001）,且对糙皮侧耳菌丝生物量也有极显著的影响（P<0.001）。以蔗糖作主要碳源诱导物时,有利于提高糙皮侧耳漆酶活性;以果糖作主要碳源诱导物时,有利于提高糙皮侧耳羧甲基纤维素酶活性和菌丝生物量的积累;以葡萄糖作主要碳源诱导物时,有利于提高糙皮侧耳木聚糖酶活性。以酵母浸粉作主要氮源诱导物时,有利于提高糙皮侧耳漆酶活性和菌丝生物量的积累;以硝酸钾作为主要氮源诱导物时,有利于提高糙皮侧耳羧甲基纤维素酶活性;以硫酸铵作为主要氮源诱导物时,有利于提高糙皮侧耳木聚糖酶活性。碱性木素的存在,有利于提高糙皮侧耳漆酶活性,但不利于菌丝生物量的积累。与此同时,碱性木素的存在对糙皮侧耳羧甲基纤维素酶和木聚糖酶活性并没有促进作用。     

芳香族化合物对斑玉蕈菌丝生物量、漆酶活性及其转录水平的影响

芳香族化合物适当时间适当浓度添加到培养基中,可提高真菌漆酶活性,有助于增强其对木质纤维素的利用效率。为了增强斑玉蕈漆酶活性,本文研究了8种芳香族化合物对其酶活的影响及其与菌丝生物量的相关性。研究发现在无诱导物条件下,斑玉蕈漆酶活性和菌丝生物量相关系数r为0.9956,说明它们呈正相关,但是整个培养过程漆酶活性相对较低;供试的芳香族化合物对漆酶活性都有不同程度的诱导作用,其中添加0.1mmol/L的愈创木酚对斑玉蕈漆酶活性诱导作用最大,达到3倍以上,同时提高了斑玉蕈菌丝生长速度和菌丝生物量;而随着添加时间的延长,部分化合物对漆酶活性和菌丝生物量都产生不同程度的抑制作用,这可能因为化合物对菌丝毒性的延长导致菌丝生长变慢或死亡;进一步研究发现,斑玉蕈3个漆酶同工酶基因lcc2、lcc3和lcc4在诱导剂愈创木酚的影响下转录水平都不同程度地上调。研究结果表明诱导漆酶活性可以提高斑玉蕈菌丝生长速度和生物量,暗示可能通过提高漆酶活性的方法,提高斑玉蕈的培养基利用效率。     

裸脚菇0612-9液体菌种优化及其对后续发酵产活性物质的影响

裸脚菇0612-9次级代谢产物具有强烈抗青绿霉活性,可作为微生物源防腐剂用于柑橘保藏,但是其发酵周期长,产出能耗大效率低。用摇瓶对裸脚菇0612-9的液体菌种培养基、培养条件进行优化并对优化后液体菌种接种种龄、接种量进行探索,最后用5L发酵罐进行放大发酵验证。取样计数测定菌丝球数量、过滤称重测定菌丝干重、HPLC监测活性物质Ⅱ的积累、牛津杯法评价抗青绿霉活性。经研究最佳碳源为玉米粉和麦芽糖,最佳氮源为蛋白胨,最佳液体菌种培养基组成为：玉米粉30g/L、麦芽糖10g/L、蛋白胨15g/L、KH₂PO₄ 2g/L、MgSO₄·7H₂O 1g/L;最佳培养条件：起始pH 5、接种3×Ф7mm菌块、装液量100mL/250mL三角瓶、温度28℃、转速160r/min;优化前菌丝球数46个/10mL,菌丝干重0.28g/100mL,优化后菌球数达985个/10mL,菌丝干重达0.69g/100mL,分别为优化前的21.4倍、2.43倍;后续发酵使用种龄9d的液体菌种、接种量7.5%。优化后液体菌种在发酵罐中后续发酵周期从10d缩短至5d,缩短50%,产量比优化前提高8.28%。     

不同碳氮源对花脸香蘑胞外酶活性的影响

以花脸香蘑Lepista sordida为材料,研究其分别在9种碳源和11种氮源液体培养条件下不同阶段pH值和葡萄糖浓度的变化,以及不同碳氮源对其所分泌的木质素过氧化物酶、羧甲基纤维素酶、锰过氧化物酶和漆酶活性的影响。结果表明,pH值在不同碳源培养后期变化显著（P<0.05）,而在不同氮源培养阶段无明显变化（P>0.05）,葡萄糖浓度和菌丝量在不同碳氮源中也无显著差异（P<0.05）。不同碳源和氮源培养基对花脸香蘑木质素过氧化物酶、羧甲基纤维素酶、锰过氧化物酶和漆酶活性均具有影响（P<0.05）。木糖和米糠有利于花脸香蘑分泌羧甲基纤维素酶（P<0.05）,红糖和牛肉浸膏有利于其分泌漆酶（P<0.05）,白砂糖和豆粉有利于其分泌锰过氧化物酶（P<0.05）,木糖和尿素有利于其分泌木质素过氧化物酶（P<0.05）。本研究为选择合适培养基以提高花脸香蘑生物转化效率提供了理论基础。     

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%。     

不同栽培基质对糙皮侧耳不同发酵方式下产漆酶活性的影响

为了比较糙皮侧耳栽培种在不同常规栽培基质上的漆酶活性,分析更适合糙皮侧耳生长的栽培基质,以1株糙皮侧耳Pleurotus ostreatus栽培菌株为研究材料,研究在固态和液态发酵条件下添加木屑、玉米芯和棉籽壳这3种栽培基质后,对其产漆酶活性的影响。结果表明,不同栽培基质对糙皮侧耳漆酶活性具有极显著的影响（P<0.001）;不同发酵方法对糙皮侧耳漆酶活性也具有极显著的影响（P<0.001）,仅第2天差异不显著。固体发酵与液体发酵条件下,糙皮侧耳在棉籽壳培养基上所检测到的漆酶活性均高于在木屑或者玉米芯培养基上,表明棉籽壳对提高糙皮侧耳漆酶活性的诱导能力更强。此外,糙皮侧耳在棉籽壳培养基上能够快速分泌漆酶,表明棉籽壳对缩短糙皮侧耳漆酶分泌时间的诱导能力更强。     

三相鼓泡塔生物反应器培养云芝菌合成漆酶

为了提高云芝菌发酵生产漆酶的效率,提出了一种利用自絮凝菌丝球在三相鼓泡塔生物反应器中重复分批发酵产漆酶的新方法。在优化后的产酶条件下,考察维生素C的添加浓度对漆酶活力的影响,并通过在培养基中添加维生素C进行漆酶多批次培养。研究结果表明,维生素C的添加浓度为1.50mmol/L时,可使漆酶活力提高2.6倍。连续进行了10批培养,每批最大漆酶的活力均在1000 U/mL以上,最高酶活出现在第五批为1919.6 U/mL,总培养时间达25 d。此方法所得漆酶对染料靛蓝具有明显的脱色降解作用,在介体1-羟基苯并三唑（HBT）用量0.10%,漆酶用量100 U/L条件下作用40 min时,靛蓝脱色率达到96.7%。该方法采用的三相鼓泡塔生物反应器性能稳定、菌丝球可重复使用,该方法有利于漆酶的高效、规模化生产。     

毛栓孔菌XYG422菌株产漆酶发酵条件优化及对玉米秸秆生物降解的研究

利用基础产酶培养基从保藏的9株白腐真菌中筛选得到一株高产漆酶菌株毛栓孔菌XYG422,并通过单因素试验对该菌株发酵培养基及培养条件进行优化筛选,获得较高产漆酶能力,同时研究了该菌株对玉米秸秆的生物降解。研究结果表明:在液体发酵条件下,XYG422产漆酶最适宜碳氮源成分为玉米粉和酒石酸铵,菌株XYG422发酵条件优化后产漆酶酶活显著提升,该菌株最佳发酵培养条件为:玉米粉40g/L、酒石酸铵3g/L、温度30℃、pH 8.0、接种量5个直径1cm的菌饼、转速180r/min,诱导剂吐温-80和2,5-二甲基苯胺在低浓度时对菌株产漆酶有明显的促进作用,菌株产漆酶活性最高可达到41.6U/m L。该菌株表现出了对玉米秸秆较好的生物降解效率,培养60d后,玉米秸秆中木质素、纤维素和半纤维素的降解率依次为83.54%、50.65%和19.53%。     

施氏假单胞菌PS59产脂肪酶发酵条件及脂肪酶洗涤性能优化北大核心CSCD

旨在对施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)PS59产脂肪酶发酵培养基进行单因子优化及响应面分析,选择出最佳的碳氮源,并分别对加酶量、洗涤时间、洗涤温度、洗涤pH和表面活性剂添加量对脂肪酶洗涤效果的影响进行评估,确定各个因素最佳值。结果表明,实验室培养施氏假单胞菌产脂肪酶的最佳碳氮源分别为蔗糖和大豆蛋白胨。优化发酵培养基配方为(g/L):大豆蛋白胨22.39 g,蔗糖10 g,K_2HPO_4·3H_2O 1 g,MgSO_4·7H_2O 0.5 g,无水CaCl_2 0.05 g,橄榄油8.1 g,pH 8.1,培养温度30℃,培养36 h获得平均脂肪酶产量为36.12±1.32 U/mL,相对于起始酶活15.65±4.81 U/mL,产量提高了1.3倍。确定最佳洗涤效果加酶量为100 U,最佳洗涤温度为25℃,最佳洗涤时间为25 min,洗涤pH对该脂肪酶洗涤效果影响不大。在最佳洗涤条件下,加酶洗涤液的洗涤效率可以提高30%-40%。     

施氏假单胞菌PS59产脂肪酶发酵条件及脂肪酶洗涤性能优化

旨在对施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)PS59产脂肪酶发酵培养基进行单因子优化及响应面分析,选择出最佳的碳氮源,并分别对加酶量、洗涤时间、洗涤温度、洗涤pH和表面活性剂添加量对脂肪酶洗涤效果的影响进行评估,确定各个因素最佳值。结果表明,实验室培养施氏假单胞菌产脂肪酶的最佳碳氮源分别为蔗糖和大豆蛋白胨。优化发酵培养基配方为(g/L):大豆蛋白胨22.39 g,蔗糖10 g,K_2HPO_4·3H_2O 1 g,MgSO_4·7H_2O 0.5 g,无水CaCl_2 0.05 g,橄榄油8.1 g,pH 8.1,培养温度30℃,培养36 h获得平均脂肪酶产量为36.12±1.32 U/mL,相对于起始酶活15.65±4.81 U/mL,产量提高了1.3倍。确定最佳洗涤效果加酶量为100 U,最佳洗涤温度为25℃,最佳洗涤时间为25 min,洗涤pH对该脂肪酶洗涤效果影响不大。在最佳洗涤条件下,加酶洗涤液的洗涤效率可以提高30%-40%。     

茶树菇液体发酵条件的优化

对茶树菇(Agrocybe cylindracea)液体摇瓶培养的碳氮源、接种量、装液量以及培养时间进行了研究,筛选出了茶树菇液体培养的适宜条件。尝试将外源植物激素应用于茶树菇液体培养中,探讨其加快菌丝体繁殖的可能性。结果表明,茶树菇液体发酵适宜的培养基为:马铃薯20%+小麦粉2%+酵母粉0.1%+MgSO_4 0.3%+KH_2PO_40.2%+VB_1 10 mg/L。培养条件以250 mL摇瓶装液量120 mL,接种量10 mL/100 mL,培养9 d终止发酵为宜。培养基中添加10 mg/L的外源激素NAA,能显著提高菌丝的生物量。     

响应面法优化褐藻胶降解菌Cobetia sp.20发酵培养基

为了提高褐藻胶降解菌株Cobetia sp.20产褐藻胶裂解酶的能力,利用响应面法优化其发酵产褐藻胶裂解酶的培养基。首先利用单因素法分别对发酵培养基中的不同碳源、碳源添加量、不同氮源、氮源添加量以及氯化钠添加量、磷酸二氢钾添加量、硫酸镁添加量和pH进行探究,研究各因素对产酶的影响。在单因素实验的基础上,通过Plackett-Burman试验确定Cobetia sp.20发酵培养基中影响产酶的主要因素。通过响应面试验建立回归方程。研究结果表明,Cobetia sp.20最优发酵培养基配方为褐藻胶15.00 g/L、硫酸铵7.50 g/L、氯化钠15.00 g/L、硫酸镁0.50 g/L、磷酸二氢钾5.30 g/L、硫酸亚铁0.01 g/L、pH值7.58。优化后酶活为142.79 U/mL,比优化前提高了26.36%。褐藻胶裂解酶活的提高,为褐藻胶裂解酶的工业化生产提供了参考。     

高产漆酶丝孢菌筛选及发酵条件初步研究

本研究首次发现丝孢菌Monodictys desquamata具有高产漆酶能力,对其发酵条件进行初步研究,结果表明,最佳培养条件为:改进的Kirk产酶培养基包含10 g/L葡萄糖,0.2g/L酒石酸铵,pH 6.0,28℃,120 r/min振荡发酵培养288 h,漆酶活性达到最高值,为573.33 U/mL。     

产木质纤维素降解酶真菌的筛选及产酶特性

【背景】利用微生物处理秸秆引起研究者的广泛关注。【目的】筛选生长速度快、木质纤维素降解酶活性强的真菌菌株,用于植物秸秆降解和高效利用。【方法】从自然界采集的样品中分离纯化真菌菌株,利用PDA-愈创木酚和PDA-羧甲基纤维素钠平板初筛,再经过液体发酵检测漆酶酶活、羧甲基纤维素酶酶活及菌丝生长速率复筛目的菌株,通过内转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)测序法对目的菌株进行鉴定,对目的菌株产漆酶和羧甲基纤维素酶活力进行测定及酶学性质研究。【结果】从样品中分离纯化到18株真菌,通过初筛筛选出9株产木质纤维素降解酶真菌菌株,再经过复筛,筛选出一株产漆酶、羧甲基纤维素酶活力高、菌丝生长快的菌株M1,经过分子生物学鉴定M1为糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus),其漆酶酶活为(243.59±1.11)U/mL,羧甲基纤维素酶酶活为(36.03±0.63) U/mL。在5 d的培养期内,菌丝生长速率为(9.43±0.32) mm/d。对菌株M1的发酵粗酶液的酶学性质进行了检测分析,结果表明,所产的漆酶在pH5.0-6.5相对酶活为90%以上,在pH ...     

碳源和氮源对彩绒革盖菌液体发酵合成漆酶的影响

研究了碳源、氮源对彩绒革盖菌液体发酵合成漆酶的影响。结果表明,在所选的几种碳、氮源中,麸皮为试验菌株合成漆酶的较好碳源;酵母浸膏、酒石酸铵、蛋白胨均是比较理想的氮源。不同的碳氮比对彩绒革盖菌漆酶的产量有着显著的影响,高碳高氮是其生产漆酶的最佳条件。在适宜的培养条件下该菌株能合成高活力的漆酶,其酶活力可达298 U/mL以上,产酶周期为6~7 d。     

高酶活菌株的筛选及漆酶特性

通过Bavendamn氏反应和液体发酵实验筛选出漆酶高产菌株 ,并对其产酶条件和酶活性进行了研究。结果表明 71株实验真菌中有 64株Bavendamn氏反应呈阳性 ,且阳性菌株都具有漆酶活性 ;不同菌株产酶培养基最适碳源、氮源不同 ,采绒革盖菌以淀粉为碳源、干酪素为氮源 ,毛栓菌以麦草粉为碳源、硫酸铵为氮源 ,有利于酶的分泌 ;不同来源漆酶性质不尽相同 ,采绒革盖菌漆酶最适酶解温度为 2 5℃ ,最适酶解pH值为4.6,毛栓菌则分别为 3 0℃和 pH 4.0 ;K+ ,Zn2 + 等对 2种漆酶均有激活作用 ,Ag+ 则能明显抑制漆酶活性。     

不同木质纤维素诱导对糙皮侧耳液体发酵产漆酶活性的影响

以2株糙皮侧耳Pleurotus ostreatus栽培菌株为材料,研究在添加木屑、玉米芯和棉籽壳3种农林废弃物后,对其液体发酵产漆酶活性的影响。结果表明,不同糙皮侧耳菌株的漆酶活性具有极显著的差异(P0.001),仅第3天和第9天差异显著(P0.05);而不同培养基条件对漆酶活性也产生了极显著的影响(P0.001)。此外,不同菌株在产漆酶能力上存在一定的差异,在不同培养基条件下所表现出的差异也不一致。相比之下,在含棉籽壳的完全培养基中漆酶活性高于含木屑或玉米芯的完全培养基,说明棉籽壳对不同糙皮侧耳菌株产漆酶能力的诱导作用更强。     

金针菇液体培养特性及胞外酶研究

测定了金针菇在PDY液体培养基中生长时 ,培养液 pH值的变化 ,蛋白质含量和菌丝球重量 ;研究了羧甲基纤维素酶、半纤维素酶、多酚氧化酶、愈创木酚氧化酶和漆酶的酶活性变化。结果表明 ,在整个培养期内 5种酶均有酶活性 ,但不同酶的活性有较大差异 ,产酶高峰也不尽相同