地衣芽孢杆菌BF-002高产芽孢的氮源流加工艺研究*

目的: 提高地衣芽孢杆菌BF-002的芽孢产量,实现氮源流加过程的自动化控制,降低生产成本,为其他芽孢杆菌提高芽孢产率的研究提供一种思路。方法: 通过摇瓶做单因素实验,筛选最佳温度和碳氮源,在此基础上进行5 L发酵罐实验。初始添加不同浓度的氮源,探索芽孢形成与氮源的关系。提出相对氨基氮的概念,通过恒速补料、间歇补料和基于尾气CO₂浓度反馈流加三个策略控制相对氨基氮浓度水平。采用Python语言编写计算机控制程序,实现基于尾气CO₂浓度反馈流加策略的自动化控制。结果: 摇瓶筛选最佳温度及碳氮源分别为:37℃、葡萄糖、鱼粉蛋白胨、豆粕。上罐结果表明,相对氨基氮浓度越低芽孢率越高,采用基于尾气CO₂浓度反馈流加能将相对氨基氮控制在8.42 mg/OD₆₀₀水平,芽孢量可达4.25×10⁹ cfu/mL。利用计算机程序自动控制低价氮源氯化铵的流加,可以使芽孢量达到1.87×10¹⁰ cfu/mL,是前期最优批次的4.4倍,同时降低原料成本。结论: 将相对氨基氮浓度控制在适宜水平可以得到芽孢量较高的培养液,自动流加氯化铵策略能降低生产成本并实现自动化控制,为研究芽孢杆菌产孢提供一种思路。     

培养条件对凝结芽孢杆菌芽孢形成的影响

目的:提高凝结芽孢杆菌芽孢形成率及芽孢数量,为凝结芽孢杆菌芽孢制剂的产业化生产提供理论依据.方法:在摇瓶、15L自动发酵罐中考察了碳源、氮源、无机盐、微量元素Mn2+、pH、温度、接种量、溶氧水平对凝结芽孢杆菌液体培养形成芽孢的影响.结果:芽孢形成的最适培养基组成为:麸皮20g/L,酵母膏5g/L,豆粕粉10g/L,NaCl 5g/L,K2HPO4 3g/L,MnSO4.3g/L;最适培养条件为:初始pH7.0,接种后最适起始芽孢浓度为106CFU/mL,培养温度为40℃,180r/min摇瓶培养,250mL三角瓶中最适装液体积为15mL.在15L自动发酵罐中扩大培养,控制溶氧在30%以上,培养20h,芽孢数量可达5.8×109CFU/mL,芽孢率达96.7%.结论:试验获得的最佳培养条件可进一步应用于生产.     

酪酸梭状芽孢杆菌低成本培养基的优化

本文重点在于提高酪酸梭状芽孢杆菌活菌数量,降低发酵培养基成本。通过对发酵培养基中不同碳源、氮源、生长因子等进行单因素研究,得到最佳培养基组成：可溶性淀粉10/L,豆粕（中性蛋白酶水解3h）20g／L,玉米浆3g／L。用此培养基在37℃培养24h,采用高层半固体琼脂试管法对酪酸梭状芽孢杆菌进行活菌计数,活菌数可达8．2×10^8cfu／mL.培养基中添加K2HPO45g／L、MgSO4·7H2O0．2g／L、MnSO3·H2O0．2g/L培养32h时,酪酸梭状芽孢杆菌芽孢转化率可达95％。     

暹罗芽孢杆菌高产γ-聚谷氨酸的发酵条件优化

【背景】γ-聚谷氨酸（poly-γ-glutamic acid,γ-PGA）产生菌多为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）等,而暹罗芽孢杆菌（Bacillus siamensis）相关研究较少。【目的】研究暹罗芽孢杆菌产γ-PGA的液体发酵条件。【方法】以自行分离的暹罗芽孢杆菌CAU83为出发菌株进行液体发酵,通过单因素试验和正交试验法研究了碳氮源、前体物质、发酵温度及pH对菌株生产γ-PGA的影响。【结果】经摇瓶优化,γ-PGA的最适碳源、氮源和前体物质分别为乳糖30g/L、酵母提取物5g/L和L-谷氨酸钠60 g/L,最适培养条件为发酵温度37℃和pH 7.0,γ-PGA产量由8.4 g/L提升至30.1 g/L,比优化前提高了260%。经分批补料发酵,60 h时γ-PGA产量最高为59.5 g/L,比摇瓶提高了98%,产率为0.99 g/（L·h）。所产γ-PGA分子量为3.8×10⁶ Da,聚合度较高。【结论】...     

Determination of an economical medium for growth of Clostridium butyricum fermentum

本文重点在于提高酪酸梭状芽孢杆菌活菌数量,降低发酵培养基成本.通过对发酵培养基中不同碳源、氮源、生长因子等进行单因素研究,得到最佳培养基组成:可溶性淀粉10 g/L,豆粕(中性蛋白酶水解3 h)20 g/L,玉米浆3g/L.用此培养基在37℃培养24h,采用高层半固体琼脂试管法对酪酸梭状芽孢杆菌进行活菌计数,活菌数可达8.2×108 cfu/mL.培养基中添加K2HPO4 5g/L、MgSO4·7H2O 0.2 g/L、MnSO4·H2O 0.2 g/L培养32 h时,酪酸梭状芽孢杆菌芽孢转化率可达95％.     

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%.     

枯草芽孢杆菌发酵条件优化及其破乳效能

本文对枯草芽孢杆菌在不同碳源、氮源培养基的生长及破乳效能进行了研究, 并通过正交试验对枯草芽孢杆菌的发酵条件进行优化结果表明, 单一碳源葡萄糖和混合碳源葡萄糖 + 液体石蜡的培养基可提高枯草芽孢杆菌的发酵产量; 单一碳源葡萄糖、混合碳源葡萄糖 + 汽油和以硝酸铵 + 酵母膏为氮源的菌液有较高的破乳效能; 在正交试验中, 培养温度对枯草芽孢杆菌的发酵产量影响最大, 其最优组合为: 培养温度25oC, 摇床转数140 r/min, 培养pH值7.0, 接菌量6 mL, 培养时间24 h。摇床转数对枯草芽孢杆菌的发酵产物的破乳效能影响最大, 优化结果为: 培养温度25oC, 摇床转数140 r/min, pH值7.0, 培养时间20 h。     

解淀粉芽孢杆菌M1摇瓶发酵条件优化及脱氮性能评价

旨在提高解淀粉芽孢杆菌M1液体发酵产芽孢量,并考察其对实际废水的反硝化脱氮效果。首先采用单因子实验研究了碳源、氮源、初始pH值、温度、转速和装液量等因子对M1液体发酵产芽孢量的影响。然后对其中显著性因子:氮源浓度、接种量、装液量、温度4个因素进行正交试验,进一步优化发酵条件。结果显示,优化后的培养基成分为:5 g/L碳源(可溶性淀粉)、10 g/L氮源(酵母粉∶蛋白胨=2∶1)、1 g/L NaCl;最佳培养条件为:初始pH6.5、发酵温度34℃、摇床转速180 r/min、培养瓶装液量30%、接种量7%。在此条件下,芽孢杆菌M1芽孢数可达到6.8×108 CFU/mL,高于优化前的2.08×108 CFU/mL。将芽孢杆菌M1投加于反应器中,与不加菌种相比,反硝化脱氮效果提升15%-34%。     

益生菌Lactobacillus casei Zhang增殖培养基的优化

Lactobacillus casei Zhang是一株分离自传统酸马奶中的益生菌。本文研究了不同碳源、氮源、碳氮比例、微量元素及缓冲盐对Lactobacillus casei Zhang增殖培养的效果, 并采用响应面法对优选的碳源、氮源和缓冲盐类的组成含量进行优化, 得到Lactobacillus casei Zhang的增殖培养基为：葡萄糖 20.9 g/L、大豆蛋白胨10.45 g/L、酵母粉10.45 g/L、K2HPO4 3.5 g/L、醋酸钠14.6 g/L、柠檬酸钠2.3 g/L、MgSO4?7H2O 1 g/L、MnSO4?5H2O 54 mg/L、CuSO4?5H2O 10 mg/L、吐温80为1 g/L。Lactobacillus casei Zhang在此增殖培养基中经37℃18 h培养活菌数可达到4.78×109 CFU/mL, 比在MRS中(4.8×108 CFU/mL)提高近10倍。     

一株维氏气单胞菌发酵培养基优化及其制备疫苗免疫效力比较

采用单因素试验、响应面试验法对维氏气单胞菌(Aeromonas veronii)发酵培养基的氮源、碳源、无机盐和磷酸盐成分及用量进行优化组合,确定优化培养基组成：胰蛋白胨10.8 g/L,葡萄糖5.0 g/L,牛肉膏3.0 g/L,磷酸二氢钾2.0 g/L,硫酸镁0.4 g/L,NaCl 5.0 g/L。并与基础培养基的发酵活菌数、制备的灭活疫苗免疫效力进行比较,经过验证试验绘制维氏气单胞菌在优化培养基条件下的7 L发酵罐生长曲线。在优化发酵培养基条件下,维氏气单胞菌活菌数为5.94×10⁹ cfu/mL,比基础培养基增幅43.13%;制备的灭活疫苗相对保护率为77.78%,比基础培养基提高了14.81%。7 L发酵罐发酵培养10 h,活菌数达到最大8.85×10⁹ cfu/mL。通过对发酵培养基的优化,可以获得低成本、优质高效的维氏气单胞菌发酵菌液,为今后维氏气单胞菌灭活疫苗规模化发酵培养提供参考。     

益生菌Lactobacillus casei Zhang增殖培养基的优化

Lactobacillus casei Zhang 是一株分离自传统酸马奶中的益生菌.本文研究了不同碳源、氮源、碳氮比例、微量元素及缓冲盐对 Lactobacillus casei Zhang 增殖培养的效果,并采用响应面法对优选的碳源、氮源和缓冲盐类的组成含量进行优化,得到 Lactobacillus casei Zhang 的增殖培养基为:葡萄糖20.9 g/L、大豆蛋白胨10.45 g/L、酵母粉10.45 g/L、K2HPO4 3.5 g/L、醋酸钠14.6 g/L、柠檬酸钠2.3 g/L、MgSO4·7H2O 1 g/L,MnSO4·5H2O 54 mg/L、CuSO4·5H2O 10 mg/L、吐温80为1 g/L.Lactobacillus casei Zhang 在此增殖培养基中经37℃ 18 h培养活茵数可达到4.78×109 CFU/mL,比在MRS中(4.8×108 CFU/mL)提高近10倍.     

一株具有噬菌体抗性的芽孢杆菌BS-2的鉴定及葡萄糖流加工艺优化

筛选噬菌体抗性菌株以解决枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)生产过程中噬菌体污染问题并提高抗性菌株的发酵水平。采用双层平板法从异常发酵液中分离并纯化以枯草芽孢杆菌为宿主的噬菌体,利用纯化得到的噬菌体筛选实验室芽孢杆菌库以得到抗性菌株,结合16S rDNA和gyrA基因序列进行系统发育分析确定其分类地位,以分批发酵的生长曲线及葡萄糖含量曲线作为基础,对发酵培养基的初糖浓度及葡萄糖的流加方式进行优化提高筛选到的噬菌体抗性菌株的发酵水平。从异常发酵液中分离到噬菌体S01及S02并在实验室芽孢杆菌库中筛选到一株噬菌体无法侵染的芽孢杆菌BS-2,结合16S rDNA及gyrA基因序列的系统发育分析将BS-2鉴定为枯草芽孢杆菌,按照葡萄糖初始浓度15 g/L,葡萄糖浓度低于5 g/L时以2 g/L·h的速度流加葡萄糖,补加量10 g/L的流加补料方法,可以将发酵水平提高至2.43×1010 CFU/mL。枯草芽孢杆菌BS-2具有较好的噬菌体抗性且经过工艺优化可以达到较高发酵水平,有较强工业化应用潜力。     

补料分批法高密度培养凝结芽孢杆菌

研究在摇瓶条件下通过补加含有不同浓度的葡萄糖与酵母膏的料液及不同流加方式对凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)TQ33菌体量和芽孢生成量的影响,确定了补料液中的葡萄糖与酵母膏比例为61(w/w),采用将葡萄糖浓度控制在3.0g/L～6.0g/L的流加方式进行高密度培养凝结芽孢杆菌.在5L自动发酵罐中进行补料分批培养,最终菌体浓度达到4.5×109cfu/mL,芽孢浓度为1.2×109cfu/mL,分别是分批培养的5.9倍和3.8倍.     

芽孢杆菌E2菌株纤维素酶形成条件的研究

芽孢杆菌E,菌株(Bacillus sp.strain E2)能在55℃下良好生长并在培养液中大量积累胞外纤维素酶(190 mu／ml培养液),所产生的纤维素酶为单一的CMCa se。对芽孢杆茁E2菌株产酶条件进行了研究． 该菌产酶的最适培养基装量为200ml/500mI三角瓶,最适起始pH为6 5,最适产酶温度为45℃,产酶高峰在培养时间8—12小时。E2菌株不能利用单一的无机氮源形成纤维素酶。酪蛋白是试验过的供E2菌株形成纤维素酶的最好氮源,其用量为3g／L。CMC—Na,纤维二糖,能作为碳源供芽孢杆菌E2菌株形成纤维素酶。高浓度的葡萄糖(8g／L)对芽孢杆菌E2菌株纤维素酶的形成有抑制作用。天然纤维素不能作为芽孢杆菌E2菌株形成纤维素酶的碳源。     

产酸丙酸杆菌生长特性及5L罐发酵动力学研究

论文在摇瓶水平对产酸丙酸杆菌基本生长特性（温度、pH、摇床转速、接种量、种龄等）、碳源、氮源利用情况、产物抑制及5 L罐发酵动力学进行了研究。结果表明,该菌在32℃,初始pH 6．5,摇床转速150 r/min,接种24 h的种子液,接种量为5％条件下,产酸丙酸杆菌生长及产酸水平达最高值;该菌可利用碳源十分广泛,但对氮源要求比较高,只可利用有机氮源;在不同初始葡萄糖浓度下,产酸丙酸杆菌生长及产酸水平差异不大,无明显底物抑制现象;在2g/L的初始丙酸盐浓度下,该菌生长受到明显抑制;在5L发酵罐中,初始葡萄糖浓度为58．8 g/L,发酵72 h,葡萄糖消耗完全,丙酸终浓度达22．4 g/L,丙酸得率和产率分别达0．381 g/g和0．295 g/（L·h）,丙酸占总酸比例达72．10％。     

生物转化合成苯乳酸工程菌的培养条件优化

本研究旨在优化重组大肠杆菌Escherichia coli BL21 (DE3) harboring pRSF-aad-ldh10-fdh菌株的培养条件,获得高密的供生物转化苯丙氨酸为苯乳酸的细胞。实验考察了摇瓶发酵培养基碳源、氮源种类和浓度,3 L发酵罐中转速和通气量及恒速补料、DO-stat和pH-stat等不同分批补料策略对菌体密度的影响。结果表明,当碳源为4 g/L葡萄糖,氮源为24 g/L安琪酵母浸粉FM802,细胞干重最大可达9.24 g/L;当转速为400 r/min和通气量为1.5 vvm时,细胞干重最大可达10.18 g/L;以4 g/(L·h)恒速流加葡萄糖时,细胞干重最大可达13.71 g/L。本研究还对工程菌酶表达的诱导条件进行了优化,菌体培养2 h后,添加终浓度为0.08 mmol/L IPTG诱导剂,在25℃下诱导培养14 h所得细胞有利于生物转化。底物苯丙氨酸浓度为60 g/L,转化为苯丙酮酸的转化率为50.2%,转化为苯乳酸的转化率为35.2%。     

麦芽糖诱导软化芽孢杆菌α-环糊精葡萄糖基转移酶在枯草杆菌中的表达

通过PCR扩增软化芽孢杆菌α-环糊精葡萄糖基转移酶基因,将基因片段克隆到大肠杆菌-枯草杆菌穿梭载体pGJ103中,转化枯草杆菌WB600得基因工程菌进行外源表达。在1.5%的麦芽糖初始发酵培养基上摇瓶培养,48 h后重组枯草杆菌产酶活性为6.1U/ml。通过单因素分析和响应面分析对重组枯草杆菌产CGT酶摇瓶发酵条件进行优化。分析得到培养基关键组分麦芽糖,玉米淀粉和酵母粉三者最佳浓度分别为:15.5g/L,13g/L和20g/L。在此条件下,摇瓶培养36h后α-CGT酶活性为17.6U/ml,5L罐分批发酵30h后酶活达到20U/ml (水解活性为1.4×10⁴ IU/ml)。     

正交实验优选光合细菌混合菌群产氢的最佳条件

对光合细菌混合菌群产氢影响因子进行了实验研究。通过单因素实验和正交实验, 系统考察了碳源、氮源、碳源浓度、氮源浓度、初始pH值、光照方式、接种量等因素对产氢量的影响, 实验得出最佳工艺条件为: 采用3号菌群, 碳源为葡萄糖, 碳源浓度为3 g/L, 氮源为尿素, 氮源浓度为9 g/L, 接种量为10%, pH值为8.5, 光照方式为12 h光照-12 h黑暗交替光照, 培养温度为30°C。菌种、碳源、碳源浓度、氮源是影响产氢量的重要因素。     

Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909麦芽寡糖基海藻糖合成酶在Bacillus subtilis中的重组表达和发酵优化

为实现Sulfolobus acidocaldarius ATCC 33909来源的麦芽寡糖基海藻糖合成酶(MTSase)基因tre Y在枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)中的重组表达,以质粒p ET-24a(+)-tre Y为模板PCR扩增得到目的基因,并与表达载体pHY300PLK连接,转入表达宿主Bacillus subtilis CCTCC M 2016536中,重组菌在TB培养基中培养48 h后MTSase酶活达到17.5 U/m L;在此基础上对重组菌发酵条件进行优化,通过单因素实验(氮源种类、氮源复配、氮源浓度、碳源种类、葡萄糖浓度、初始pH、诱导温度)和正交实验(氮源浓度、葡萄糖浓度、初始pH、诱导温度)确定其摇瓶发酵产酶的最适培养基和培养条件为:氮源(工业蛋白胨∶棉籽粉=3∶1)48.0 g/L、葡萄糖为10.0 g/L、培养基初始pH为7.0,最适培养温度为30℃;在此条件下,MTSase的酶活可达41.5 U/m L,是优化前的2.4倍。     

地衣芽孢杆菌TS-01固态发酵培养基的优化

分离到一株饲用地衣芽孢杆菌TS-01,初步研究了该菌的固态发酵培养基,得到的最优发酵培养基为(g/kg干固体物料)含水量600、红糖7、米糠420、麸皮580.当采用此种配比的培养基,接种量为10%(v/w),发酵2 d后,菌体浓度可达9.15×109CFU/g鲜曲,芽孢浓度可达7.50×109CFU/g鲜曲,芽孢形成率在80%以上.