淡色生赤壳菌(Bionectria ochroleuca)Bo-1菌株产生抗菌物质的发酵条件优化

以淡色生赤壳菌(Bionectria ochroleuca)Bo-1菌株发酵液乙酸乙酯粗提物对水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzaepv.oryzae,Xoo)抑菌活性为检测指标,采用单因素试验优化Bo-1菌株产生抗菌物质培养所需的碳源、氮源、无机盐;通过正交试验优化培养基配方和摇瓶发酵条件。研究结果表明,Bo-1菌株产生抗菌物质适宜的碳源、氮源和无机盐分别为淀粉、蛋白胨、MgSO4·7H2O;优化的培养基配方为:淀粉30 g/L,蛋白胨2 g/L,MgSO4·7H2O 0.5 g/L;适宜的发酵条件为:温度30℃,转速150 r/min,装液量80 mL/250 mL,pH 6.5。     

无机盐和碳氦源对青霉PT95类胡萝卜素产率的影响

供试的4种无机盐中,K2HPO4的单因子效应最好;K2HPO4 KCl MgSO4表现出最好的正协同效应。5种碳源都能被PT95菌株利用,麦芽糖和蔗糖是最适碳源。在以酵母膏为氮源的培养基上,PT95菌株的菌核生物量最高;而在以蛋白胨为氮源的培养基上,类胡萝卜素产率最高;铵盐和尿素对菌核形成不利;硝酸钠是最好的无机氮源。培养基中的含氮量保持在0．24～0．48g/L,含碳量保持在5．26～21．05g/L,有利于PT95菌株形成菌核和积累色素;培养基的最适C/N比为25：1。     

银杏内生真菌Aspergillus oryzae YX-5抗肿瘤活性物质的分离与鉴定

【背景】植物内生真菌是天然活性物质的重要来源。【目的】对一株具有抗肿瘤活性的银杏内生真菌米曲霉Aspergillus oryzae YX-5进行活性物质的分离与鉴定。【方法】将该菌株发酵培养后,发酵液经乙酸乙酯萃取,采用减压柱层析、葡聚糖凝胶柱层析和高效液相色谱分析,从其代谢产物中分离活性化合物,在分离过程中以MTT法跟踪检测分离到的各组分及纯化合物的抗肿瘤活性。【结果】从菌株YX-5的发酵产物中分离纯化得到4个化合物。经核磁共振和高分辨质谱分析,将其分别鉴定为羟基曲霉酸(1)、环(4-羟脯氨酸-苯丙氨酸)(2)、环(亮氨酸-苯丙氨酸)(3)和环(丙氨酸-苯丙氨酸)(4)。其中羟基曲霉酸对人宫颈癌HeLa细胞具有显著的细胞毒活性,其IC_(50)为1.07μg/mL。【结论】报道羟基曲霉酸在抗肿瘤方面的活性,表明米曲霉及羟基曲霉酸在抗肿瘤天然产物开发中具有一定的应用潜力。     

Response surface methodology for optimization of Mucor fermentation medium

采用响应面分析方法优化毛霉菌B的发酵培养基,首先通过单因素试验筛选出葡萄糖为最适碳源,酵母膏和玉米浆为最适氮源,用Plackett-Burman试验对葡萄糖、酵母膏、玉米浆、MgSO4、FeSO4、NH4Cl、K2 HPO4进行评估并筛选出具有显著效应的3个因素:葡萄糖、酵母膏、玉米浆,再通过最陡爬坡试验逼近其最大响应区域,最后采用Box-Behnken试验对其用量进行优化,得到毛霉菌最佳发酵培养基(g/L):葡萄糖51.54,酵母膏5.22,玉米浆14.31,MgSO4 0.5,FeSO40.1,NH4Cl3,K2HPO43,pH 6.0～6.5.培养基优化后,毛霉生物量由23.51 g/L提高至31.13g/L,比对照组提高32.41％,腺嘌呤转化率由53.59％提高至59.97％,ATP产率由6.56 g/L提高至7.34g/L,比对照组提高11.89％.     

一株具有藻毒素清除功能的干酪乳杆菌细胞高密度发酵条件优化

为提高一株具有藻毒素清除能力的干酪乳杆菌Lactobacillus casei BBEi0—212单位体积的活菌数,针对其营养需求,研究了不同碳源、氮源、缓冲盐、微量元素及生长因子对该菌株生长情况及发酵特性的影响。通过响应面法对碳源、氮源、生长因子等进行优化,获得最佳培养基配方为：α-乳糖43．8g/L,酵母膏79．5g/L,无水乙酸钠13．12g／L,冰醋酸9．17mL／L,MnSO4·H20190mg／L,吐温-805．15mL/L。经37℃培养18h,菌体干重达到4．97g/L,比在普通MRS培养基中（1．32g／L）提高近4倍。基于乳酸菌发酵过程中的产酸特性,通过外源添加5g／L谷氨酸,促使菌体浓度进一步提高15％,并提前1．2h进入生长稳定期。上述研究结果为食品行业重要生产菌株干酪乳杆菌的高密度培养技术提供了可借鉴的研究思路。     

响应面法优化毛霉菌发酵培养基

采用响应面分析方法优化毛霉菌B的发酵培养基,首先通过单因素试验筛选出葡萄糖为最适碳源,酵母膏和玉米浆为最适氮源,用Plackett—Burman试验对葡萄糖、酵母膏、玉米浆、MgSO4、FeSO4、NILCl/、HPO4进行评估并筛选出具有显著效应的3个因素：葡萄糖、酵母膏、玉米浆,再通过最陡爬坡试验逼近其最大响应区域,最后采用Box—Behnken试验对其用量进行优化,得到毛霉菌最佳发酵培养基（g/L）：葡萄糖51．54,酵母膏5．22,玉米浆14．31,MgSO40．5,FeSO40．1,NH4Cl3,k2HPO43,pH6．0～6．5。培养基优化后,毛霉生物量由23．51g／L提高至31．13g/L,比对照组提高32．41％,腺嘌呤转化率由53．59％提高至59．97％,ATP产率由6．56g／L提高至7．34g／L,比对照组提高11．89％。     

内生解淀粉芽孢杆菌CC09产Iturin A摇瓶发酵条件优化

【目的】提高内生解淀粉芽孢杆菌CC09发酵产抗菌脂肽Iturin A的产量。【方法】首先采用单因子实验研究了碳源、氮源、NaCl浓度、pH、温度、转速和装液量等因子对CC09产Iturin A能力的影响,然后对其中显著性因子:氮源浓度、pH、温度及装液量4个因素进行正交实验,进一步优化发酵条件。【结果】优化培养基组成及发酵条件可以提高CC09菌株的生长速度及产Iturin A的量,其中可溶性淀粉以及一定比例的蛋白胨和酵母粉是CC09菌株产Iturin A的良好碳源和氮源;培养温度、装液量、培养液pH等也对CC09菌株产Iturin A有显著影响。优化后的培养基成分:可溶性淀粉(碳源)5 g/L、比例为3:1的胰蛋白胨酵母粉混合氮源15 g/L、NaCl 1 g/L;最佳培养条件:pH 6.0、28°C、摇床转速120 r/min、培养瓶装液量20%。【结论】在此条件下,Iturin A的产量可达到690 mg/L,较优化前的138 mg/L提高了4倍。     

手性拆分环氧氯丙烷菌株的筛选、鉴定及产酶条件研究

从土壤中筛选到5株环氧化物水解酶生产菌,并通过ITS序列鉴定了其中的C375菌,结果为黑曲霉（Aspergillus nigerZJB-09103）。考察了培养基不同碳源、氮源、金属离子和pH等对产酶的影响,得到了较佳的培养基条件：淀粉16g／L,豆饼粉3g／L,蛋白胨3g／L,KH2PO4 0．4g／L,K2HPO4 0．8g／L,MgSO4 0．2g／L,ZnSO4 0．03g／L,pH6．5。采用优化后的培养基条件,酶活力达到156．1U／L,比优化前初始发酵培养条件下的酶活提高了252％,当环氧化物水解酶催化时间为10h时,（s）-环氧氯丙烷的对映体过量值（e．e．）可达99．0％。产率为18．6％。     

丝状真菌Glarea lozoyensis SIIA-F1108产纽莫康定B0发酵条件的研究

【目的】采用响应面法优化丝状真菌Glarea lozoyensis SIIA-F1108发酵生产纽莫康定B_0培养基,提高发酵产量;通过氮源优化,降低发酵液菌体浓度,改善发酵过程的溶氧水平。【方法】采用Plackett-Burman设计和响应面法进行培养基优化,筛选出对纽莫康定B_0产量具有显著影响的因素;通过最陡爬坡实验及Box-Behnken设计,并利用Design-Expert软件对实验数据进行回归分析,得到优化的发酵培养基配方;通过对优化培养基中氮源组分进行全因子实验,最终得到高产量和低菌体浓度发酵培养基。【结果】实验数据表明:甘露醇、脯氨酸和葡萄糖对纽莫康定B_0产量影响最大;最佳浓度分别为甘露醇167.3 g/L、脯氨酸26.1 g/L、葡萄糖28.5 g/L。采用优化后的培养基进行摇瓶发酵,纽莫康定B_0产量达到了1 840 mg/L,较优化前提高了42%,与预测结果一致。用硫酸铵部分替换棉籽饼粉后,发酵液菌体浓度降低,在100 L发酵罐上对优化后的结果做了进一步的验证,纽莫康定B_0产量达到1 980 mg/L。【结论】模型预测值与实验值有较高吻合度,具备较高可信度和显著性,发酵产量提高了42%,响应面实验设计和分析方法能够有效地用于丝状真菌Glarea lozoyensis SIIA-F1108产纽莫康定B_0发酵培养基进行优化。通过调整培养基中的氮源组成,降低了发酵液菌体浓度,改善了发酵过程的溶氧水平。     

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。     

海洋真菌Diaporthe sp.产真菌环氧二烯发酵条件的优化

从海洋木栖真菌HLY-2分离得到的真菌环氧二烯(Mycoepoxydiene)是新发现的高抗肿瘤活性化合物。通过正交设计,改良普通半海水PD培养基的配方,比较固体和液体两种发酵方法,得到了使该化合物产量大幅提高的最佳培养条件:在固体发酵条件下土豆250g/L,海水300mL/L,葡萄糖30g/L,乳糖50g/L,磷酸二氢钾0·65mmol/L,硫酸铵1g/L,产量高达543mg/L,比普通的PD培养基提高了43倍,也比液体发酵的最高产量提高了近15倍。同时还对固体发酵和液体发酵造成的产量差异进行了分析。并检验了发酵产物的抗肿瘤活性。     

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%。     

巴西蘑菇菌体深层发酵培养条件的优化及成分分析*

对巴西蘑菇深层发酵条件进行了详细的研究,确定了巴西蘑菇菌体发酵的最优方案是:7%葡萄糖,1.5%酵母膏,0.3%磷酸氢二钾,0.1%硫酸镁,VB1 10mg/100ml,自然pH,接种量为15%,装液量为100ml/250ml三角瓶,150r/min,25℃恒温培养9天,菌丝干重达到1.8g每100ml发酵液。通过对巴西蘑菇子实体与深层培养菌丝体中蛋白质营养成分及多糖含量进行了分析比较,发现它们均是极好的营养食品之源。     

Optimization of the culture condition for an antitumor bacterium Serratia proteamacula 657 and identification of the active compounds

Exploration of novel active anti-tumor compounds from marine microbes for pharmaceutical applications has been a continuously hot spot in natural product research. Bacterial growth and metabolites may greatly vary under different culture conditions. In this study, the effects of different culture conditions and medium components on the growth and bioactive metabolites of Serratia proteamacula 657, an anti-tumor bacterium found in our previous study, were investigated. The results showed that lower temperature, weak acidic condition and solid fermentation favored the bacterial growth and the production of active compounds. Four components in the culture medium, NaCl, peptone, yeast extract and MgSO₄, were found important to the bacterial growth and active compounds production in medium optimization. Under the optimized condition of solid state fermentation at pH 6.0–7.0, 23–25 °C, with the MgSO₄-free medium containing 10.0 g/L peptone, 1.0 g/L yeast extract and 19.45 g/L NaCl, the antitumor activity of S. proteamacula 657 and the yield of crude extracts increased about 15 times and 6 times than the sample obtained in the original liquid fermentation, respectively. The active components in the metabolites of S. proteamacula 657 were identified as a homolog of prodigiosin, a red bacterial pigment, based on the analysis of the NMR and GC–MS. The bacterium S. proteamacula 657, which is adapted to lower temperature, produced prodigiosin-like pigments with highly antitumor activity, suggesting the bacterium is a potential new source for prodigiosin production.     

小球藻高密度培养及油脂提取条件的优化

【目的】高密度培养小球藻及优化油脂提取条件。【方法】通过进行单因素实验研究不同培养基组成及环境因子对其细胞生长影响,并采用超声波提取法进行正交实验对藻粉油脂提取条件进行研究。【结果】对椭圆小球藻Y4进行异养培养,最适培养条件为:葡萄糖50 g/L,硝酸钾2 g/L,适宜的培养温度、摇床转速和接种量分别为29°C、180 r/min和20%。在此基础上,进行了1 L发酵罐培养实验,获得了干重18.25 g/L的生物量。通过对油脂提取条件进行优化,Y4的油脂提取率由优化前的25.0%提高到60.2%,提高了35.2%。【结论】优化了小球藻的培养条件及油脂提取条件,促进了小球藻的开发和利用。     

用灵芝发酵人参水煎液的工艺优化及其产物的抗疲劳活性研究

以灵芝为发酵菌株,对其发酵所采用的基础培养基和人参水煎液培养基分别进行筛选,并对人参水煎液的灵芝升罐发酵工艺及其发酵产物的抗疲劳活性进行了研究,结果表明灵芝最适基础培养基为葡萄糖5%,玉米浆0.3%,豆饼粉1%,糖蜜0.6%,MgSO4 0.075%,KH2PO4 0.15%;最适人参水煎液培养基为红参水煎液,浓度为40g/L;灵芝在红参水煎液中升罐发酵的最佳条件为：发酵周期58–62h。在此优化条件下,菌丝体干重达到7.0233g/L,胞外粗多糖含量达到0.3167g/L。人参的灵芝发酵产物的高、低剂量能明显延长小鼠游泳耗竭时间,并且降低游泳休息后小鼠的血乳酸含量,其中低剂量与空白组有显著性差异（P<0.05）,高剂量与空白组有极显著性差异（P<0.01）。说明红参水煎液的灵芝发酵产物具有显著的抗疲劳作用。     

乳牛肝菌液态发酵生长条件的优化

采用响应曲面法对乳牛肝菌发酵培养基及发酵条件进行优化,以麦芽糖、蛋白胨和装液量3个因素为变量,分析乳牛肝菌液态发酵产菌丝体的最佳条件。实验结果表明,乳牛肝菌发酵的关键因子值分别为麦芽糖33．03g/L,蛋白胨6．95g/L,装液量为102．21mL／250mL时,可得到最大菌丝体生物量23．44g/L（干重）。     

橡胶褐根病拮抗放线菌17-7的筛选、鉴定及发酵条件优化

[背景]由有害木层孔菌(Phellinus noxius Corner)侵染引起的橡胶树褐根病是严重危害橡胶树的一类病害,给橡胶产业造成巨大的经济损失。[目的]从橡胶树根际土壤中筛选对橡胶树褐根病菌具有高拮抗活性的放线菌菌株,为该病害生防药剂的研发提供基础。[方法]采用稀释涂布法分离放线菌,平板对峙法、抑制菌丝生长速率法筛选拮抗菌株,通过培养特征、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析确定其分类地位;利用单因子试验和正交试验相结合确定其最优发酵配方及培养条件。[结果]筛选到一株对橡胶褐根病具有较强抑制作用的放线菌菌株17-7,其对橡胶树上的5种病原菌均有较好的抑制作用。菌株17-7与桑树链霉菌(Streptomyces samsunensi)亲缘关系较近,且形态特征、培养特征和生理生化特征基本相符。该菌株最优发酵配方和培养条件分别为:葡萄糖20.0 g/L、大豆粉25.0g/L、KH2PO4 1.0g/L、NaCl 0.5 g/L、CaCO30.5g/L,培养基装瓶量为150 mL/500 mL,起始pH 8.0,摇瓶培养转速为140 r/min,接种量为10%,培养温度为28℃,...     

红酵母NZ-01发酵条件的优化

以红酵母菌株NZ-01为试验菌株,研究其发酵工艺与中试生产。采用摇瓶发酵优化的方式,研究培养基组分与发酵工艺条件对该菌发酵的影响,并进行中试放大生产。结果显示,该菌最适生长培养基组分为葡萄糖10g/L,蔗糖10g/L,酵母膏10g/L,牛肉膏2.5g/L;色素合成最适培养基组分为葡萄糖15g/L,蔗糖10g/L,酵母膏2.5g/L,牛肉膏5g/L。最适生长起始pH值为6.0,最适接种量为8%,生长周期为44h;最适色素合成起始pH值为7.0,最适色素合成接种量为8%,色素合成周期为48h。发酵优化后的色素产量3.88μg/mL较优化前1.71μg/mL提高了127%。中试产量达3.05μg/mL。红酵母菌NZ-01优化后的发酵条件可以应用于中试生产虾青素,有规模化生产应用潜力。     

Production of mycelia and exo-biopolymer from molasses by Cordyceps sinensis 16 in submerged culture

The molecular weight of exo-biopolymer obtained from a submerged culture of Cordyceps sinensis 16 consisted of a main unit and a subunit of 126 and 68 kDa, respectively. The optimal medium for the production of mycelia and exo-biopolymer was determined to be molasses containing 2% sucrose, 0.9% yeast extract, 0.3% K2HPO4, and 0.4% CaCl2. Using optimized medium, maximum productions of mycelia and exo-biopolymer in shake-flask culture were 54.0 g/L and 28.4 g/L, respectively. This study suggests that large-scale production of mycelia and exo-biopolymer by C. sinensis 16 is possible in submerged culture.