大球盖菇产胞外多糖液体优化培养条件初探

以菌丝生物量及胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)含量为指标对大球盖菇产胞外多糖液体培养基组成和发酵条件进行了优化。结果表明,最适碳源是麦芽糖,最适氮源是酵母膏,正交试验确定最佳培养基组成为马铃薯150 g/L,麦芽糖20 g/L,酵母膏1 g/L,KH2PO41 g/L,MgSO4.7H2O 2.5 g/L。最佳发酵条件为28℃,摇床转速160 r/min,起始pH值6.5,装液量100 mL/250 mL、接种量10%,发酵时间6 d。在此条件下,大球盖菇菌丝生物量及EPS含量分别比对照增加了31.8%和51.6%。     

药用真菌桑黄液体深层发酵条件的优化

以菌丝体生物量和多糖产量为主要指标,对桑黄(鲍氏层孔菌)的深层发酵条件进行了优化,通过单因素试验和四因素三水平正交试验筛选出了桑黄液体发酵的培养基,结果表明,最适培养基为:葡萄糖5g/L,玉米粉40g/L,豆饼粉20g/L,KH2PO41.5g/L,MgSO41g/L。进一步通过培养条件的优化,得到最适菌丝体生长的液体发酵条件为:培养温度28℃,摇床转速140r/min,pH值自然,接种量10%,装液量100mL(250mL三角瓶),发酵周期132h。     

蛹虫草液体发酵产多糖的条件优化

多糖是蛹虫草Cordyceps militaris产生的重要活性成分。为提高其液体发酵胞外多糖的产量,通过单因素轮换法、方差分析、正交试验对蛹虫草菌株YCC-H产胞外多糖的发酵条件进行了优化。单因素结果表明液体发酵最适初始pH为5,最适葡萄糖浓度(质量分数)为6%,最适氮源为酵母膏,最适装液量为80 mL/250 mL,最适接种量(体积分数)为12%;在不同培养条件下菌体生物量变化较大;通过方差分析及正交试验进一步优化,结果显示：装液量(A)、氮源(B)、接种量(C)对蛹虫草产胞外多糖影响程度为B>A>C,最佳条件组合为A₂B₃C₂,即装液量80 mL/250 mL、酵母膏为唯一氮源、接种量(体积分数)为12%,其余因素选择单因素中最佳水平。经验证,该菌株合成胞外多糖的质量浓度达247.06 mg/L,较未优化前胞外多糖的产量23.67 mg/L提高了9.43倍。     

中药提取物对灰树花深层发酵产胞外多糖的影响

为筛选促进灰树花Grifola frondosa深层发酵的中药提取物,以期提高灰树花发酵产胞外多糖的产量,在灰树花液体深层发酵体系中添加12种中药(白花蛇舌草、金银花、淡竹叶、柚子皮、银杏叶、何首乌、薏苡仁、菊花、甘草、山药、枸杞、天麻)水提物和醇提物,以生物量和胞外多糖为指标,从中筛选出2种最适中药,并通过在发酵体系中单一添加和组合添加2种最适中药醇提物,确定2种中药的最适浓度和最适组合浓度。试验结果表明:对灰树花生物量与胞外多糖产量影响最大的中药是薏苡仁和天麻;添加薏苡仁醇提物质量浓度8 g/L时,灰树花生物量达到最大值,为14.43 g/L;发酵产胞外多糖的最佳条件为组合中药醇提物,即薏苡仁和天麻醇提物质量浓度均为6 g/L时,胞外多糖产量达3.61 g/L。试验结果为提高灰树花液体深层发酵的生物量和代谢产物合成量提供了新思路和新方法。     

利用扁桃斑鸠菊叶发酵高产粗毛纤孔菌胞外多糖的条件优化及其抗氧化活性研究

粗毛纤孔菌胞外多糖是粗毛纤孔菌液体发酵的重要活性代谢产物,但采用常规的发酵方法,粗毛纤孔菌胞外多糖的产量较低。为更好地获取粗毛纤孔菌胞外多糖,本文采用双向液体发酵的方法,通过向发酵培养基中添加适量的扁桃斑鸠菊叶粉末,来提高粗毛纤孔菌胞外多糖的产量,并对优化得到的胞外多糖抗氧化活性进行了研究。以发酵液中胞外多糖含量为指标,采用单因素实验和正交实验优化发酵条件;采用红外光谱对胞外多糖的结构特征进行分析;通过测定胞外多糖对ABTS、DPPH和羟基自由基的清除率来了解其抗氧化活性。结果表明,最优发酵条件为:扁桃斑鸠菊叶粉末添加量0.5g/L、发酵时间10d、pH 6.5、接种量5.0mL,在此条件下,粗毛纤孔菌胞外多糖的产量达到(2.34±0.25)mg/mL,与未添加扁桃斑鸠菊叶的空白组相比,其胞外多糖产量提高了约216.22%;红外分析与抗氧化活性实验结果表明,添加扁桃斑鸠菊叶后的胞外多糖与未添加扁桃斑鸠菊叶的胞外多糖红外主要吸收峰一致,并且对ABTS、DPPH以及羟基自由基清除能力相近。本研究结果表明扁桃斑鸠菊叶能够有效地提高粗毛纤孔菌胞外多糖的产量,为其他珍稀食药用菌胞外多糖的高效生产提供了新思路。     

不同中药水提物对孤苓核生柄孔菌发酵产胞内三萜类物质和胞外多糖的影响

将11种中药水提物分别加入孤苓核生柄孔菌液体发酵中,以生物量、胞外多糖和三萜类物质为指标,从中选出最佳中药、最佳中药浓度以及最佳中药浓度组合。结果表明,对孤苓核生柄孔菌生长与发酵产物影响最大的中药是何首乌和菊花2种。菊花对三萜类物质的影响较大,何首乌则对孤苓核生柄孔菌生长和发酵胞外多糖影响较大。孤苓核生柄孔菌发酵生物量达到最大(23.97g/L)的条件为添加何首乌水提物浓度15g/L;产胞外多糖的最佳(4.15g/L)条件为添加何首乌水提物浓度5g/L;总三萜类物质产量达到最高值(397.99mg/L)的条件为组合中药水提物:何首乌和菊花水提物浓度均为25g/L。     

蝉拟青霉液体发酵条件优化

采用液体发酵蝉拟青霉,对蝉拟青霉的发酵条件进行优化,以提高蝉拟青霉胞外多糖产量及生物量。摇瓶发酵条件下,在单因素基础上设计正交实验确定各因素的最佳组合。优化后得最佳发酵培养基:蔗糖8%,牛肉膏0.75%,酵母膏0.125%,MgSO_4·7H_2O 0.3%,KH_2PO_4 0.2%,麸皮0.5%。该条件下胞外多糖产量为5.96 g/L,生物量为42 g/L,较优化前提高了1倍。采用发酵罐进行扩大培养,对分批发酵时的初糖浓度进行了优化,并分析了补料分批发酵对发酵过程的影响。发酵罐培养时最适初糖浓度为5%,此时生物量最高为38 g/L,多糖含量最高为5.5 g/L;采用补料分批发酵时,多糖产量最高为5.89 g/L,生物量最高为40 g/L,效果优于分批发酵。     

灵芝多糖液体发酵条件的研究

液体发酵灵芝是目前灵芝多糖开发的有效途径。以灵芝的生物量和胞外多糖为指标,对影响灵芝发酵的条件进行了研究。单因素实验表明灵芝发酵的最佳碳源、(?)源和生长因子分别是葡萄糖、酵母膏和维生素B1,最适温度、起始pH值和摇床转速分别是28℃、5．5和160 rpm。最佳培养方式是接种后静置4 h再振荡培养,其生物量和胞外多糖的产量最高,分别为7．743g/L和0．907g/L。     

竹黄产胞外多糖液态培养条件优化

目的:优化竹黄Shiraia sp. SUPER-H168产胞外多糖的液态培 养基组成和发酵条件.方法:通过单因素和正交试验优化培养基组成和发酵条件,在65L气升式发酵罐中进行验证试验.结果:经分析确定最佳培 养基组成为(g/L)葡萄糖40,玉米浆粉3,KH2PO4 1,MgSO4*7H2O 0.05;最佳发酵条件为起始pH 6.0,温度30℃,装液量75mL/250mL,接种量10%(v/v).在此条件下,摇瓶中 生物量及多糖分别达到11.7g/L和1.12g/L,验证试验中分别可达到12.1g/L和1.35g/L.结论:放大试验结果优于摇瓶水平,实验数据对生产有一定指导作用.     

响应面法优化蛹虫草与厚朴双向液体发酵工艺

为提高蛹虫草液体发酵胞外多糖含量和菌丝体生物量,以厚朴为药性基质,对蛹虫草进行双向液体发酵。在单因素实验的基础上,应用Box-Behnken实验设计,对发酵过程关键影响因素进行优化。结果表明,在厚朴添加量5g、接种量15.5mL、发酵温度25℃的条件下发酵9d,蛹虫草双向液体发酵产物中胞外多糖含量为3.11mg/mL,菌丝体生物量为18.81mg/mL。各发酵因素中,发酵液胞外多糖含量受接种量影响最大,菌丝体生物量则主要受发酵温度影响。优化所得发酵工艺可行性高、周期短、生产过程可控,为进一步提高人工培育蛹虫草质量、增加其关键活性产物的产量提供了参考。     

假交替单胞菌Pseudoalteromonas sp. AJ5 产k-卡拉胶酶的培养条件优化

[目的]本研究的目的是优化Pseudoalteromonas sp. AJ5菌株的培养条件使之产生高活性的胞外κ-卡拉胶酶.[方法]通过富集培养技术从刺参肠道分离出一株卡拉胶降解菌AJ5,该菌株能利用卡拉胶作为惟一碳源和能源.依据形态学和生理学特征及16S rRNA基因序列分析,将该菌株鉴定为假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas).通过单因素试验和正交试验对Pseudoalteromonas sp. AJ5菌株产胞外κ-卡拉胶酶的培养条件进行了优化.[结果]单因素试验结果表明,Pseudoalteromonas sp. AJ5菌株的最佳培养条件为250 mL三角瓶装入75 mL发酵培养基、摇床转速150 r/min、接种量7%、pH8.0.单因素试验和正交试验结果显示该菌株的最佳培养基组成为κ-卡拉胶 1 g/L、牛肉膏2 g/L、 NaCl 20 g/L、K2HPO4·3H2O 1 g/L、 MgSO4·7H2O 0.5 g/L、 MnCl2· 4H2O 0.2 g/L、 FePO4 · 4H2O 0.01 g/L; 培养温度为28℃,培养时间为28 h.[结论]Pseudoalteromonas sp. AJ5菌株分泌胞外κ-卡拉胶酶,在最佳培养条件下,该菌株的κ-卡拉胶酶活力比优化前提高了4倍.     

沼泽生红冬孢酵母生长及产类胡萝卜素培养条件的研究

通过单因素实验和正交实验对沼泽生红冬孢酵母生长和产类胡萝卜素的培养条件进行研究,最适培养条件为葡萄糖40 g/L,牛肉膏10 g/L,酵母膏10 g/L,NaCl 10 g/L,MgSO4.7H2O 0.1 g/L,K2HPO4 2 g/L,KH2PO4 2 g/L,初始pH 6.3,装液量为50 mL/250 mL,摇床转速170 r/min,培养温度为28℃,接种量为10%。在此发酵条件下,培养72 h后,沼泽生红冬孢酵母生物量和类胡萝卜素产量分别达到11.72 g/L和3.55 mg/L。     

樟叶越桔细胞悬浮培养条件的优化

为了提高樟叶越桔(Vacciniumdunalianum)悬浮培养细胞的生物量,以樟叶越桔叶片愈伤组织为试材,通过单因素试验探究不同蔗糖浓度、培养基pH值、培养基体积、初始接种量和摇床转速对悬浮培养细胞生长的影响,并根据响应面法Box-Behnken试验设计原理进行组合试验以优化培养条件。结果显示,以改良WPM培养基为基础培养基,樟叶越桔细胞悬浮培养的最优条件为40 g·L^–1蔗糖、培养基pH5.2、培养基体积45 mL、初始接种量2.64 g和摇床转速为149 r·min^–1,其细胞生物量干重为0.184 4 g,与理论预测值0.184 5 g较为接近,且细胞的生长曲线呈S型。研究结果为樟叶越桔悬浮培养细胞次生代谢产物的生产调控奠定了技术基础。     

Optimization of fermentation medium and conditions for mycelial growth and water-soluble exo-polysaccharides production by Isaria farinosa B05

The optimal fermentation medium and conditions for mycelial growth and water-soluble exo-polysaccharides production by Isaria farinosa B05 were investigated. The medium components and fermentation conditions were optimized according to the one at a time method, while the concentration of medium components was determined by the orthogonal matrix method. The results showed that the optimal fermentation medium was as follows: sucrose 3.5% (w/v), peptone 0.5%, yeast extract 0.2%, K(2)HPO(4) 0.1%, and MgSO(4) 0.05%. The suitable fermentation conditions were as follows: initial pH 7.0, temperature 25 degrees C, medium volume 75 mL/250 mL, inoculum volume 5% (v/v), time 5d. In such optimal nutrition and environmental conditions, the maximal mycelial yield was 2.124 g/100 mL after 4 day's fermentation, while maximal water-soluble exo-polysaccharides production reached 2.144 g/L after 5 day's fermentation.     

红色诺卡菌固体培养基配方的优化

应用响应面优化设计法优化固体培养基配方,增大红色诺卡菌的固体培养细胞生物量。首先用Plackett-Burman法从现有培养基组分中找到影响红色诺卡菌细胞生物量的关键因素,再通过最陡爬坡法确定细胞生物量最大的配方,用作中心组合设计(Central Composite Design, CCD)实验的基础起始值,拟合数学模型方程,最后找到最优组分的组合。优化的配方转移至企业实施放大实验,对结果进行验证和比较。试验结果表明,培养基各组分中影响红色诺卡菌细胞生物量的关键因素为蛋白胨、NaCl、牛肉膏;最优固体培养基配方:蛋白胨42 g/L、牛肉膏8 g/L、NaCl 1.2 g/L、甘油10 mL/L、Na_2HPO_4·12H_2O 0.3 g/L、琼脂20 g/L。在细胞生物量方面最优固体培养基配方比原配方高104%。响应面优化设计可用于提高红色诺卡菌细胞生物量固体培养基的优化,也为红色诺卡菌培养条件、液体发酵的优化研究提供参考。     

不同摇瓶条件对侧耳菌生长及漆酶分泌的影响

研究了小试液体摇瓶下不同pH培养条件、摇瓶转速、装液量对侧耳属白腐菌BP漆酶分泌及生长状况、形态变化的影响。结果表明：BP在中、酸性条件下生长较好且表现较高的分泌漆酶能力,用硫酸调pH为5．0时,漆酶活力和生物量分别在第10d和第6d达到最高,分别为742U／mL和8．4g(干重)/L,高于相应缓冲液调节pH体系的结果;天然(pH6．5)培养条件下,最佳转速与装液量分别是150r／min、200mL/500mL三角瓶,此时菌球较小,四周为毛刺状,漆酶酶活和生物量分别在第5d和第6d达到最高,分别为714．2U／ml和9．2gtL。同时,运用SPSS统计软件对各影响因素进行差异显著性检验,获得白腐菌生长及漆酶分泌特性的主要影响因子。     

Perfusion culture of hybridoma cells for hyperproduction of IgG(2a) monoclonal antibody in a wave bioreactor-perfusion culture system

A novel wave bioreactor-perfusion culture system was developed for highly efficient production of monoclonal antibody IgG2a (mAb) by hybridoma cells. The system consists of a wave bioreactor, a floating membrane cell-retention filter, and a weight-based perfusion controller. A polyethylene membrane filter with a pore size of 7 microm was floating on the surface of the culture broth for cell retention, eliminating the need for traditional pump around flow loops and external cell separators. A weight-based perfusion controller was designed to balance the medium renewal rate and the harvest rate during perfusion culture. BD Cell mAb Medium (BD Biosciences, CA) was identified to be the optimal basal medium for mAb production during batch culture. A control strategy for perfusion rate (volume of fresh medium/working volume of reactor/day, vvd) was identified as a key factor affecting cell growth and mAb accumulation during perfusion culture, and the optimal control strategy was increasing perfusion rate by 0.15 vvd per day. Average specific mAb production rate was linearly corrected with increasing perfusion rate within the range of investigation. The maximum viable cell density reached 22.3 x 105 and 200.5 x 105 cells/mL in the batch and perfusion culture, respectively, while the corresponding maximum mAb concentration reached 182.4 and 463.6 mg/L and the corresponding maximum total mAb amount was 182.4 and 1406.5 mg, respectively. Not only the yield of viable cell per liter of medium (32.9 x 105 cells/mL per liter medium) and the mAb yield per liter of medium (230.6 mg/L medium) but also the mAb volumetric productivity (33.1 mg/L.day) in perfusion culture were much higher than those (i.e., 22.3 x 105 cells/mL per liter medium, 182.4 mg/L medium, and 20.3 mg/L.day) in batch culture. Relatively fast cell growth and the perfusion culture approach warrant that high biomass and mAb productivity may be obtained in such a novel perfusion culture system (1 L working volume), which offers an alternative approach for producing gram quantity of proteins from industrial cell lines in a liter-size cell culture. The fundamental information obtained in this study may be useful for perfusion culture of hybridoma cells on a large scale.     

除虫菊内生镰孢菌Y2发酵条件优化及其抑菌活性

从除虫菊叶中筛选到1株内生真菌Fusarium sp．Y2,对其进行了基础培养基的筛选及培养条件优化研究。结果表明,Y2菌株的较佳发酵培养基为：每L培养基中含有麦芽糖10g、蛋白胨6g、KH2PO42g、KCl 1g、FeSO40．02g、MgSO4·7H2O1g;较佳发酵条件为：初始pH8．5,250mL三角瓶装液100mL,摇床转速180r／min,培养温度28．0℃,接种量21％。在此条件下与原始发酵条件相比,Y2菌株发酵液对番茄灰霉病菌菌丝生长抑制率达98．6％,提高了6．8％;对其孢子萌发抑制率达95．4％,提高了16．1％;其茵丝生长量（干质量）达8．975mg／mL,增加了7．8％。     

海洋枯草芽孢杆菌产纤溶酶的诱变育种与发酵工艺优化*

目的:对海洋来源的具有产纤溶酶能力的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)LC6-1进行紫外诱变,得到高产且稳定的突变株PW6-3,对该突变株发酵产酶的条件进行优化。方法:采用单因素和正交试验进行发酵培养基组分和培养条件的优化。结果:突变株PW6-3的酶活力为(6 960.21 ± 85.51)U/mL,较原始菌株提高了30.48%。以PW6-3为出发菌株,采用单因素及正交试验的方法对菌株进行发酵培养基组分与培养条件优化,最终得到的最佳培养基组分是:玉米淀粉30 g/L,玉米浆干粉40 g/L,CaCl₂ 3 g/L;最佳发酵培养条件是:32℃,转速200 r/min,接种量3%,pH 6.5,种龄18 h,发酵培养时间66 h,最终菌株的酶活力稳定在(9 203.63 ± 67.85)U/mL。结论:发酵工艺优化后,菌株PW6-3纤溶酶产量较诱变之前的菌株LC6-1提高72.53%,且发酵工艺成本较低,具有较好的经济效益。     

水产动物益生菌乳酸杆菌LH发酵工艺的研究

目的从生产实际出发,对1株高效乳酸杆菌（Lactobacillus spp）LH进行液体发酵培养基优化及发酵条件研究。方法通过碳源、氮源、无机盐、促生长素等单因子筛选及正交试验设计获得以下最佳培养基：糖蜜12 g/L,酵母膏5 g/L,蛋白胨1 g/L,葡萄糖4 g/L,玉米浆3 g/L,乙酸钠5 g/L,NaC l 5 g/L,K2HPO42.5 g/L,KH2PO42.5 g/L,MgSO40.5g/L,MnSO40.25 g/L。在此培养基上研究了该菌株最佳发酵条件。结果培养基初始pH 6.0,接种量2%（v/v,相对装液量）,500 m l三角瓶中装液量为500 m l,发酵温度为30～35℃,静置培养。在最佳培养条件下,LH活菌量达到1.74×10^9CFU/m l。结论通过活菌平板计数法测定了乳酸杆菌LH生长曲线,24 h为最佳种龄,生产收获时间是36 h。