苏云金芽孢杆菌发酵实验参数的分析

采用最小二乘法对苏云金芽孢杆菌发酵实验测试数据进行回归分析,得到了还原糖含量、PH值及溶氧值随时间的变化规律,并对其进行误差分析。为苏云金芽孢杆菌发酵实验过程的参数设计和控制提供了可靠的理论依据。     

生防用枯草芽孢杆菌固态发酵工艺的研究

目的:提高一株生防用枯草芽孢杆菌固体发酵生产过程中的芽孢产量。方法:研究通过优化固体发酵培养基及发酵生产工艺条件等方法提高了固体发酵枯草芽孢杆菌的芽孢产量。结果:固体发酵过程中,豆饼粉作用显著,能显著提高固体发酵枯草芽孢杆菌的芽孢数,可达到7.1×1010CFU/g。结论:该枯草芽孢杆菌的最优培养基为:麸皮84.4%、稻壳粉10%、豆饼粉5%、硫酸铵0.5%、硫酸镁0.1%、硫酸锰0.05%。生产工艺为料水比为1:1.2,发酵温度为37℃,发酵培养时间为52 h。     

VC三菌种一步发酵方法的构建与研究

就维生素C微生物一步发酵方法进行了探索,构建了酮古龙酸杆菌、氧化葡萄糖酸杆菌和芽孢杆菌三菌混菌一步发酵的方法。研究发现,植物内生芽孢杆菌可以与酮古龙酸杆菌配合,促进酮古龙酸杆菌生长和产酸。在有山梨醇存在的条件下酮古龙酸杆菌及其伴生菌能够快速地生长增殖,植物内生芽孢杆菌在发酵的10h中不断消耗山梨醇。5L的发酵罐中,酮古龙酸杆菌、氧化葡萄糖酸杆菌和植物内生芽孢杆菌三菌混菌一步发酵在恒定的30℃温度,600r/min搅拌速度和1.5vvm通气条件下,补料发酵过程中醇酸质量转化率达到了81.89%,在分批发酵过程中,醇酸质量转化率达到了87.90%,进一步优化了维生素C生产工艺。     

一株芽孢杆菌在维生素C二步发酵中对小菌的促进作用

从土壤中分离到1株能更好促使小菌生长和产酸的芽孢杆菌B601,作为伴生菌与巨大芽孢杆菌相比,在生长过程中,发酵液中B601活菌数小于巨大芽孢杆菌,而其芽孢数则多于巨大芽孢杆菌。对B601组成菌系的发酵条件进行优化,得到如下结果：100g／L L-山梨糖、6g／L尿素、10g/L玉米浆、培养温度30℃和发酵周期44h。与巨大芽孢杆菌组成菌系相比其底物,L-山梨糖质量浓度提高了25％,尿素下降了50％．玉米浆质量浓度下降了33％,温度提高了2℃,发酵周期缩短了4h。结果表明：B601作为伴生菌,与巨大芽孢杆菌相比,该菌株明显提高了发酵效率。     

基于过程参数相关分析的鸟苷发酵过程优化

本文分析鸟苷产生菌枯草芽孢杆菌(Bacilus subtilis)在50L多参数自控发酵罐上的发酵过程特点,基于多种在线及离线参数的检测,通过相关分析将生理调控的工艺参数和生物合成过程中的代谢流分布相联系,发现了发酵过程中的代谢流向糖酵解和TCA循环的迁移,并初步分析了产生代谢流迁移的原因,在此基础上优化发酵过程使产苷水平稳定在30g/L。     

基于遗传算法和支持向量机的乳杆菌发酵过程建模

由于生化反应过程的复杂性和高度非线性,多数简单的数学模型不能准确描述。该文基于Matlab软件,利用改进的支持向量机(υ-SVR)对植物乳酸杆菌发酵这一典型生化过程进行研究,应用遗传算法估计模型最优参数,建立植物乳杆菌的菌体密度预测模型。同时建立传统的logistic动力学模型以进行比较。结果表明,采用结合遗传算法的υ-SVR预测模型拟合误差小,皮尔森相关系数(R)更高,可以较好地预测乳酸杆菌的发酵过程,为其优化控制及放大提供依据。     

高产几丁质酶巴伦葛兹类芽孢杆菌的筛选和发酵条件优化

【目的】鉴定一株来源于中国南海海水样能够分泌多种胞外几丁质酶的类芽孢杆菌CAU904,并优化其产几丁质酶的发酵条件。【方法】采用形态学观察、16S r DNA序列比对及生理生化实验鉴定;通过碳源、氮源、温度、初始p H、表面活性剂种类以及发酵时间的单因素优化实验获得最佳发酵条件。【结果】菌株CAU904被鉴定为巴伦葛兹类芽孢杆菌(Paenibacillus barengoltzii),其最优发酵产酶条件为:0.5%胶体几丁质,0.2%酵母浸提物,0.1%吐温-80,培养基初始p H 7.0,45°C培养72 h。在最优发酵条件下,该菌株最大产酶水平达到8.2 U/m L,比优化前提高了5.4倍。几丁质酶的酶谱分析表明该菌株能够产生多达11种具有几丁质水解活性的同工酶,其中主要酶谱带对应分子量分别为54、47和38 k D。【结论】实验结果为巴伦葛兹类芽孢杆菌几丁质酶的分离纯化和酶的应用提供了基础。     

基于近红外光谱实时监测乙醇发酵过程多组分参数

生物量、葡萄糖浓度和乙醇浓度是乙醇发酵过程的重要参数,传统的方法通常对发酵液取样作离线测量,不仅需要采用多种仪器进行测试分析,而且耗时耗力,成为实时过程调控和优化的障碍。文中针对这些重要过程参数提出了一个基于近红外光谱技术的原位实时检测方法。通过采用浸入式近红外光谱仪对发酵溶液进行原位测量,基于多输出最小二乘支持向量机回归(MLS-SVR)方法建立了利用近红外光谱同时分析葡萄糖浓度、生物量和乙醇浓度的多输出预测模型。实验结果表明,该方法能实时准确地检测乙醇发酵过程中的葡萄糖浓度、生物量和乙醇浓度,而且相对于现有的偏最小二乘法(PLS)分别对各组分建模和预测,能明显提高测量准确性和可靠性。     

雪茄茄衣人工发酵过程中叶面微生物区系研究

在恒温恒湿箱内对海南光村茄衣发酵42 d,并对整个过程中烟叶表面微生物进行分离、纯化和鉴定,研究探讨了茄衣人工发酵过程中叶面微生物区系的变化。结果显示:在茄衣人工发酵过程中细菌为优势菌群,霉菌所占比例很小,没有检测出放线菌和酵母菌;所有细菌均为芽孢杆菌,数量由高到低依次是:巨大芽孢杆菌枯草芽孢杆菌蜡状芽孢杆菌环状芽孢杆菌蕈状芽孢杆菌嗜热脂肪芽孢杆菌短小芽孢杆菌凝结芽孢杆菌;茄衣表面各菌种数量在发酵过程前24 d内呈急剧下降趋势;巨大芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌为雪茄茄衣人工发酵中的优势菌种,分别占芽孢杆菌数量的50%以上和19%左右。     

混合菌固体发酵花生粕的工艺优化

本实验选用符合《饲料添加剂品种目录》的植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)EM1、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)JM、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)BW2作为发酵菌株对花生粕进行固体发酵,以多肽和总酸含量为指标,通过单因素实验及正交试验对植物乳杆菌、酿酒酵母、枯草芽孢杆菌接种量,发酵温度,发酵时间和料液比进行优化。确定工艺参数为:植物乳杆菌接种量5%,酿酒酵母接种量9%,枯草芽孢杆菌接种量9%,料液比1∶1.2,发酵温度37℃,发酵时间48 h。在此条件下发酵花生粕,多肽和总酸含量分别为18.89%±0.35%和9.12%±0.23%,较优化前分别提高33.78%和24.45%,提高幅度较大,可见优化后工艺稳定且重复性较好。     

微量元素Mn离子对DY芽孢杆菌芽孢形成影响的研究

目的研究DY芽孢杆菌发酵过程中微量元素Mn离子对芽孢形成率的影响。方法通过实验设计,调整发酵用水中锰离子的浓度,进行DY芽孢杆菌生产曲线的同步发酵分析,并对发酵终产物进行生化反应鉴定。结果实验结果显示0．08mg／L锰离子发酵浓度,显著提升了DY芽孢杆菌发酵过程中芽孢形成率,且最终发酵产物生化反应鉴定符合生产菌种原始特征。结论DY芽孢杆菌发酵过程中,除发酵培养基的选择、培养条件的控制等因素会影响芽孢形成率外,作为微量元素,适量Mn离子的引入,可以影响菌体生长曲线,促进芽孢的形成,使菌体活性更高,从而使发酵效果得到显著提升,为今后更进一步提高发酵质量提供了基础和依据。     

苏云金芽孢杆菌培养基优化及间歇发酵

对苏云金芽孢杆菌的培养基配方进行室内摇瓶优化筛选,首先用摇瓶培养筛选到Ⅱ号培养基,在此配方的基础上,将培养基组分划分为氮源、碳源及无机盐三因素,采用三因素二水平正交旋转组合设计的方法进行培养基优化组合研究,建立其芽孢产量依氮源、碳源、无机盐的响应面方程。借助此方程获得响应面最佳点即培养基各组分的最佳配比。实验结果表明,该方法是苏云金芽孢杆菌培养基优化中十分简便、实用、快速的途径。此外,对其间歇发酵过程也进行了初步考察。     

基于傅里叶变换近红外光谱实时分析1,3-丙二醇发酵过程生物量的在线监测方法

生物量是反映生物发酵过程进展的重要参数,对生物量进行实时监测可用于对发酵过程的调控优化。为克服目前主要采用的离线方法检测生物量时间滞后和人工测量误差较大等缺点,本研究针对1,3-丙二醇发酵过程设计了一个基于傅里叶变换近红外光谱实时分析技术的生物量在线监测实验平台,通过对实时采集光谱预处理以及敏感光谱段分析,应用偏最小二乘算法,建立了1,3-丙二醇发酵过程生物量变化的动态预测模型。以底物甘油浓度为60 g/L和40 g/L的发酵过程作为外部验证实验,分析得到模型的预测均方根误差分别为0.341 6和0.274 3,结果表明所建立的模型具有较好的实时预测能力,能够实现对1,3-丙二醇发酵过程中生物量的有效在线监测。     

谷氨酸棒杆菌发酵过程中亮氨酸浓度近红外模型的建立

目的:建立谷氨酸棒杆菌发酵过程中亮氨酸浓度近红外模型,为实现谷氨酸棒杆菌发酵生产亮氨酸的发酵过程自动化控制提供理论基础和实践依据。方法:首先在5 L发酵罐中进行亮氨酸发酵,每隔一段时间采集发酵液样品,用高效液相色谱精确分析各样品中的亮氨酸实际浓度,再利用近红外分析仪和相关软件,对各样品进行近红外光谱扫描分析,并通过近红外光谱分析软件进行数据处理,建立谷氨酸棒杆菌发酵过程中亮氨酸浓度的近红外预测模型,最后通过外部检验方法检验模型的准确性。结果:结合偏最小二乘法,在波长为9043.3~7489.1 cm-1、减去一条直线作为光谱预处理的条件下,获得谷氨酸棒杆菌发酵过程中亮氨酸浓度最优近红外预测模型。该模型交叉验证误差均方根(RMSECV)、决定系数(R2)以及剩余预测偏差(RPD)分别为1.29 g/L、0.977和4.55。结论:经过验证,该模型的准确性和可靠性较强,实际值与预测值之间的误差较小,能够较好地检测发酵过程中的亮氨酸浓度。     

加强表达6-磷酸果糖激酶提高Bacillus subtilis乙偶姻合成效率

乙偶姻是枯草芽孢杆菌的主要胞外产物,它是一种广泛使用的食用香精,同时也可作为重要的化学中间体,因此提高枯草芽孢杆菌乙偶姻的产量和生产效率有重要意义。本研究克隆了编码枯草芽孢杆菌6-磷酸果糖激酶(PFKA)和丙酮酸激酶(PK)的编码基因pfk A和py K,并分别将其在高产乙偶姻的枯草芽孢杆菌BM(敲除了2,3-丁二醇脱氢酶的编码基因bdh A)中过量表达。结果表明过量表达PFKA或者PK能有效提高糖酵解速率以及发酵过程的生物量,并且过量表达PFKA与过量表达PK相比更有利于乙偶姻的合成。在5 L发酵罐上对工程菌进行发酵实验发现,经底物流加发酵,乙偶姻产量达到66.8 g/L,生产效率达到0.74 g·(L·h)-1。本研究为利用枯草芽孢杆菌作为细胞工厂生产相关化合物有重要的借鉴意义。     

苏云金芽孢杆菌蛋白酶发酵动力学模型的构建

对苏云金芽孢杆菌FS140蛋白酶分枇发酵的代谢特性进行了研究.首先描述了FS140分枇发酵过程中细胞生长、产物积累、糖消耗的变化规律.基于Logistic方程和Luedeking-Piret方程,建立了苏云金芽孢杆菌蛋白酶发酵过程细胞生长、产物合成及基质消耗随时间变化的数学模型.动力学模型计算值结果与实验值拟合良好,较好反映了苏云金芽孢杆菌分批发酵过程的动力学特征.     

一株产生糖脂菌种的初步鉴定及发酵条件的考察

对从炼油厂附近的油污土样中分离纯化出的 1株杆菌进行了鉴定。该细菌为革兰氏阳性 ,有芽孢 ,可运动、不抗酸 ,能发酵豆油、色拉油形成稳定的乳化液。其细胞形态、培养特征和生理生化特性 ,基本上与凝结芽孢杆菌一致。研究了该菌株生产糖脂的摇瓶发酵工艺条件 ,进行了 10L罐发酵实验 ,糖脂产量达到 7.0 73g/L。     

苏云金芽孢杆菌BMB005的代谢动力学

建立了苏云金芽孢杆菌BMB005的代谢动力学模型,成功地模拟了该菌株的生长、葡萄糖、聚-β-羟丁酸(PHB)、吡啶二羧酸(DPA)和毒蛋白(ICPs)变化过程,得到了菌体最大比生长速率、菌体对葡萄糖的得率系数、PHB对葡萄糖的得率系数、DPA和晶体蛋白的最大比生成速率以及DPA和晶体蛋白对PHB的得率系数等一系列重要动力学参数,为优化苏云金芽孢杆菌BMB005的发酵过程提供了基础。     

纳豆芽孢杆菌菌种纯化及不同氮源对其产纳豆激酶的影响

纳豆激酶(nattokinase, NK)是一种由纳豆芽孢杆菌发酵产生的丝氨酸蛋白酶,具有良好的纤溶活性。本研究从wako Nattokinase中分离纯化出高品质的纳豆芽孢杆菌,旨在探究最适宜该菌产纳豆激酶的发酵培养基氮源。研究人员选择了6种氮源对其进行发酵实验,通过连续测定发酵液的菌量、pH和纤溶活性以观察不同氮源对纳豆芽孢杆菌产纳豆激酶的影响。研究结果表明:最优氮源为乳清蛋白,在以此为氮源的培养基中发酵培养120 h后,纳豆激酶的纤溶活性高达1 757.79 U/mL。以乳清蛋白发酵培养基对纳豆芽孢杆菌进行发酵,不仅可以得到高活性的纳豆激酶,还可为纳豆激酶应用于食品、保健品领域提供思路。     

东北传统豆酱发酵过程中微生物的多样性

以东北传统发酵豆酱为研究对象,分析豆酱发酵过程中微生物群落的动态变化。分别选择发酵豆酱0、35、65、75和105 d(成品豆酱)作为研究材料,通过PCR-DGGE分析微生物多样性,检测了豆酱发酵过程中蛋白质和氨基酸态氮的变化。结果表明,豆酱发酵过程中主要优势细菌为芽孢杆菌和乳酸菌,芽孢杆菌包括枯草芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、淀粉液化芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌的近缘种等;主要乳酸菌为乳球菌、明串珠菌、魏斯氏菌等种属细菌的近缘种;东北豆酱发酵过程中优势真菌为米曲霉、散囊菌和谢瓦氏曲霉的近缘种,随发酵时间延长数量逐渐减少;粗蛋白相对含量先略有平稳上升后下降,最后成品酱粗蛋白含量下降为24.76%;氨基态氮含量一直在增加,成品酱中为101.2 g/kg。