一株烟草内生拮抗放线菌发酵条件优化

为提高烟草内生放线菌Y12发酵时产生抑菌物质的产量,通过摇瓶正交优化试验,确定了Y12的三角瓶发酵条件.发酵培养基组成为:黄豆粉1.5%,蛋白胨1.5%,葡萄糖1.5%,可溶性淀粉1.5%,MgSO4.7H2O 0.05%,(NH4)SO40.25%,NaCl 0.4%,KH2PO4 0.1%,CaCO3 0.5%;培养基初始pH 7.5,培养温度30℃,发酵时间72 h.经过优化发酵液的抑菌圈直径增加了44.9%.     

2株石油降解菌生长和降解石油条件的优化

对2株石油降解菌DH-5和DH-9生长的最适培养基成分以及降解石油的最佳环境条件进行了筛选。结果表明,DH-5的最佳培养基成分为ρ(原油)1 g.L-1、ρ(氮源)400 mg.L-1、ρ(磷源)200 mg.L-1、ρ(酵母浸出液)20 mg.L-1,最有效利用的氨基酸为精氨酸,最适环境条件为pH 7.0、盐度20、温度15～30℃;DH-9的最佳培养基成分为ρ(原油)1 g.L-1、ρ(氮源)400 mg.L-1、ρ(磷源)100 mg.L-1、ρ(酵母浸出液)20 mg.L-1,最有效利用的氨基酸为天冬氨酸,最适环境条件为pH 7.5、盐度20、温度30℃。当ρ(原油)为20 g.L-1时,DH-9的生物量和原油降解率分别是DH-5的2.58倍和2.29倍。研究表明,DH-9对高浓度原油的耐受性明显强于DH-5,而DH-5对低温的适应性优于DH-9,2个菌株对高盐度的适应性均较强。     

混合型微生物絮凝剂产生菌的最佳培养条件

从活性污泥中筛选出具有较高絮凝活性的混合菌MBFH,研究了各种条件对混合菌产絮凝剂的影响.结果表明,混合菌MBFH产絮凝剂的最佳培养条件为:温度30℃、初始pH8.0、摇床转速为120r/min、培养基含糖量2%、相对接种量15%,其对高岭土悬浊液的絮凝率可达到88%.图5表4参9     

顺丁烯二酸异构酶工程菌发酵条件优化

为提高重组大肠杆菌中顺丁烯二酸异构酶表达量,通过正交试验设计,对工程菌的生长条件和目的蛋白可溶表达条件进行优化.采用250 mL三角瓶中装有50 mL(Amp 100 mg L-1)的培养基,分别研究培养基中葡萄糖、蛋白胨、酵母浸粉的浓度,培养基pH值以及摇床转速、装液量、接种量等对蛋白可溶表达量的影响.确定顺丁烯二酸异构酶工程菌最优化培养基为:蛋白胨20 g L-1、酵母浸粉2.5 g L-1、K2HPO4·3H2O 3.0 g L-1、KH2PO4 1.5 g L-1、NaCl 6 g L-1、MgSO43 g L-1,培养基pH调至6.5.确定顺丁烯二酸异构酶工程菌可溶性表达最优条件为:37℃下培养至D600 nm值为1.0时,添加终浓度为0.05 mmol L-1的IPTG进行诱导,诱导温度37℃,摇床转速220 r min-1,装液量20%,接种量5%,诱导时长为6 h.利用BioFlo 415发酵罐以最优化的培养基和发酵条件对该工程菌进行了3批发酵实验,与摇瓶实验相比,顺丁烯二酸异构酶的表达量提高了近1.5倍,单位发酵液的酶活力由46 U mL-1发酵液提高到78 U mL-1发酵液.以上数据为顺丁烯二酸异构酶重组工程菌的中试发酵奠定了基础.图7表2参17     

一株高产油酵母的筛选、鉴定及发酵条件优化

为丰富高产油菌株资源和促进微生物油脂工业化进程,通过苏丹黑B染色对土壤样品进行产油菌种筛选,并进一步优化发酵条件以提高产油率.共筛选到33株产油真菌,其中17株油脂含量较高,菌株ZWY-2-3油脂含量最高,经5.8S rDNA-ITS序列分析,将其鉴定为隐球酵母(Cryptococcus podzolicus).菌株ZWY-2-3初始生物量、油脂产量和油脂含量分别为7.786 g/L、4.331 g/L和55.63%,经单因素和正交试验优化后分别提高到13.670 g/L、8.311 g/L和60.80%.利用GC-M S对油脂进行脂肪酸成分分析,主要成分为棕榈酸、软脂酸、硬脂酸和油酸,与植物油相似,适合用于生产生物柴油.本研究表明,菌株ZWY-2-3是生产生物柴油的潜在菌株,具有广阔的应用前景.图6表5参26     

基于遗传算法的苏云金芽孢杆菌培养基配方优化

为获取苏云金芽孢杆菌(Bacilus thuringiensis)培养基的最优配方,即玉米淀粉、黄豆饼粉、酵母粉、蛋白胨和鱼粉等的最佳配比,运用二次正交回归旋转组合设计安排试验.基于试验数据、背景知识和遗传算法的原理,进一步设计了搜索Bt培养基最优配方的算法,通过该算法搜索出该菌发酵培养基配方的最优解区间.验证性的试验结果和分析表明,基于陔遗传算法的Bt培养基配方优化的方法是有效且优于传统配方优化方法的.     

海洋细菌B3B产河豚毒素特性的鉴定及其发酵培养基优化

从我国渤海红鳍东方豚(Fugu rubripes)的卵巢中分离到了一株海洋细菌B3B,对其发酵产物进行了分离和精制,通过小鼠试验、高效液相色谱试验及质谱分析,认定其发酵产物中含有河豚毒素(tetrodotoxin,TTX).采用均匀设计回归分析及优化系统对其培养基组分做了优化,获得了较理想的发酵培养基,使TTX的产量提高了128.7%.图2表2参21     

灵芝深层发酵生产胞外多糖和灵芝酸的动力学分析

利用Sigmoidi函数构建了灵芝深层发酵生产胞外多精和灵芝酸的非结构动力学模型,并根据Boltzmann拟合求解出模型参数,模型预测值能够较好地吻合实验所测值.细胞最大比生长速率цmax为4.63x10-2 h-1,葡萄糖最大比消耗速率qs,max为6.70x10-2 h-1,胞外多糖最大比合成速率qEPs,max为4.65x10-3h-1,灵芝酸最大比合成速率qGA,max为9.09xlO-4 h-1.灵芝胞外多糖的合成与细胞的生长呈现部分偶联关系;灵芝酸的合成与细胞的生长呈现偶联关系,偶联系数αGA为0.020 4 g g-1.胞外多糖对葡绚糖的最大得率系数(YEPS/S)为O.214 g g-1;灵芝发酵40～80 h代谢碳流迅速从菌体自身生长迁移至胞外多糖合成,用于合成胞外多糖的最大碳流为23.60/0.     

响应面法优化锰氧化细菌发酵培养基

Bacillus sp.WH4是一株锰氧化能力强的锰氧化细菌,在锰污染的水源净化方面具有较好的应用前景.为提高发酵液中Bacillus sp.WH4的活菌数,应用响应面法优化其发酵培养基.Plackett-Burman设计获得对活菌数有显著影响的4个因素:豆粕粉、KH2PO4、MgSO4、FeSO4;最陡爬坡试验确定中心组合实验的最大响应区域;中心组合设计和响应面分析优化出4个显著因素的最佳浓度.优化后的最适培养基(w/%)组成为:蔗糖2、豆粕粉0.96、K2HPO4 0.8、KH2PO4 0.19、MgSO4.7H2O 0.11、CaCl2 0.02、NaCl 0.5、FeSO4.7H2O 0.02.发酵试验表明,最优培养基的活菌数可达4.2×109 CFU mL-1,比初始发酵培养基提高近3倍.     

枯草芽孢杆菌ME714产聚-γ-谷氨酸固态发酵培养基的优化

为了提高固态发酵聚-γ-谷氨酸(PGA)的产量,对发酵培养基中的4个主要外加营养组分——谷氨酸钠、尿素、柠檬酸钠、淀粉的配比采用正交设计方案进行试验设计,运用径向基神经网络(RBFNN)建立PGA产量与培养基组分浓度之间的预测模型,采用遗传算法(GA)对此模型进行全局寻优,得到4种主要组份的优化配比:谷氨酸钠318g/kg、尿素28.3g/kg、柠檬酸钠24g/kg、淀粉46g/kg.采用上述方法优化后PGA产量达到75.3g/kg,较原始培养基提高了25.1%.图1表3参14     

碱性果胶酯裂解酶基因工程菌Pichia pastoris诱导表达条件初步优化

在摇瓶水平上,采用单因素试验方法,对影响碱性果胶酯基因工程菌Pichia pastoris表达的主要因素进行研究.确定初始甲醇浓度、甲醇补加量和氮源酵母氮基(YNB)浓度3个主要影响因素的初步优化结果为5%、O.8%和1.3%.在此基础上,利用响应面分析法进一步优化.经优化,表达条件为初始甲醇浓度4.35%、甲醇补加量0.75%1:2及YNB浓度1.31%,优化后碱性果胶酯裂解酶(PL)表达量达到40.6 U/mL,较初始培养条件提高约2.3倍.同时,利用SDS-PAGE电泳对优化前后基因工程菌表达情况进行分析,结果同样表明胞外FI标蛋白PL表达量有明显增加,进一步证实条件优化后对目标蛋白PL分泌表达具有十分明显的促进作用.     

产油脂微藻的分离鉴定及培养条件优化

为促进自养高产油微藻的工业化应用,从青海多种生境中分离到34株产油微藻,以筛选获得产油脂最高的青3-2-2株为出发株,18S rRNA分析表明其与栅列藻属(Scenedesmus sp.)同源性达到99%以上,确定该株属于栅列藻属.研究氮源、培养时间、培养温度、初始pH值等培养条件对微藻生物量及油脂含量的影响,优化培养条件为:硝酸钠为氮源,以10%(V/V)接种量接种于普通SE培养基,培养温度为25℃,初始pH 7.0,培养周期为20 d,可以获得较高的油脂产率,比优化前的产率增加了近70%.     

BP神经网络和遗传算法在红发夫酵母培养基优化中的应用

运用BP神经网络对红发夫酵母发酵培养基组成进行建模以及预测类胡萝卜素产量,在此基础上采用遗传算法对此模型进行全局寻优.得到红发夫酵母发酵培养基的最佳配比为:蔗糖45.10 g/L,硫酸铵3.00 g/L,硫酸镁0.80 g/L,磷酸二氢钾1.40 g/L,酵母膏3.00 g/L,氯化钙0.50 g/L,类胡萝卜素产量达到8.20 mg/L,干重达到9.47 g/L.采用上述方法优化后的培养基使类胡萝卜素的产量比起始培养基提高了95.90%.     

深黄伞形霉(Umbelopsis isabellina)华2-1产油发酵培养条件优化

为开发微生物油脂资源,从富含油脂的土样中分离获得一株产油脂微生物——深黄伞形霉(Umbelopsisisabellina)华2-1,油脂含量达48.60%.采用单因素和正交实验方法,对深黄伞形霉华2-1的发酵培养条件进行优化研究.优化的培养条件为:葡萄糖100 g/L,酵母粉3 g/L,接种量为20%,初始pH值为5.0～6.0,MgSO4.7H2O和KH2PO4的添加浓度分别为0.5 g/L和2 g/L,培养温度为31℃,最佳发酵培养时间为168 h.华2-1在优化发酵条件下可获得菌体生物量、油脂产量和油脂含量分别为45.86 g/L、24.47 g/L和59.53%,较优化前分别提高了21.48%、33.42%和22.49%.因此,深黄伞形霉华2-1作为微生物油脂生产的新资源具有广阔的应用前景.