云南热区香茅草总黄酮及矿质元素含量

以云南热区10个不同产地的香茅草(Cymbopogon citratus)为试材,利用正交设计优化香茅草中总黄酮的提取工艺条件,研究不同产地香茅草中总黄酮与矿质元素含量及其相关性.结果显示,总黄酮的最佳提取工艺条件为65％乙醇、75 ℃、1∶35 (g/mL)料液比、提取4h,得率达到最高值.产地德宏的香茅草中总黄酮的...     

Optimization of fermentation process for saccharide-based fuel ethanol production by Saccharomyces cerevisiae北大核心CSCD

低成本、高产量的发酵工艺是实现工业燃料乙醇经济和环境可持续性发展的关键,而不需要重大基础设施改变或投资.为获得酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)利用甘蔗汁生产燃料乙醇的最优发酵工艺,首先对发酵体系的氮源条件进行优化;其次,在单因素试验基础上,以乙醇发酵效率为响应值,通过响应面法优化了燃料乙醇生产的发酵工艺,并通过补料分批发酵技术在5 L发酵罐中进一步扩大发酵.结果表明,以1.0 g/L (NH)SO和1.0 g/L酵母提取物作为发酵氮源,乙醇发酵效率和得率比对照可分别提高4.80%、9.52%.响应面设计获得的最优发酵工艺条件为在总糖浓度150.0 g/L、酵母提取物浓度2.0 g/L、发酵时间24.5 h、pH5.0、外加(NH)SO浓度1.0 g/L时,最高乙醇发酵效率可达到91.10%.在5 L发酵罐中采用补料分批发酵获得的最终乙醇浓度达到98.92 g/L,发酵效率维持在90%左右,乙醇生产力最高达到3.81 g Lh.本研究获得了一种高效生产糖质燃料乙醇的发酵工艺,可在较短时间内获得高浓度乙醇且消耗较少氮源,结果可为进一步利用糖质原料进行高效生物炼制及高浓度乙醇工业化生产提供参考.(图6表6参30)     

响应面法优化固定化细胞催化α-羟基苯乙酸的合成

采用Plackett-Burman试验设计法及响应面分析法(RSM),对固定化Bacillus sp.ULi-11菌株生物不对称合成(R)-α-羟基苯乙酸((R)-HPA)进行优化.首先采用Plackett-Burman试验设计筛选影响产率的主要因素,再用最陡爬坡方法逼近最大响应区域后用Box-Behnken试验设计及RSM进行回归分析,得到的最佳条件为温度33℃,增殖时间9.3h,装液量18 mL,转速180 r/min,pH 7.2,接种量2%,种龄16 h,在此条件下(R)-HPA的产率为49.61%,比优化前的产率提高了23.7%.图3表6参16     

产蛋白酶中度嗜盐菌Thalassobacillus sp. SY-7的分离、鉴定及发酵条件优化

为促进嗜盐微生物及其所产蛋白酶的工业应用,采用脱脂奶粉培养基从我国天津近海盐田富集筛选得到产蛋白酶中度嗜盐菌株SY-7.通过对其形态特征、生理生化、16S rRNA基因序列及系统进化树进分析,确定菌株的分类.利用Plackett-Burman(PB)设计和响应面优化法(Response surface methodology)优化其发酵条件.结果表明:菌株SY-7为革兰氏阳性菌,最适生长温度为30℃、最适生长pH 7.5,最适NaCl为10%.16S rRNA基因序列分析显示,菌株SY-7与Thalassobacillus devorans亲缘性最近,16S rRNA基因序列相似性为98.88%.利用PB设计从众多影响因素中筛选出影响较大的3个因素:葡萄糖含量、接种量和装液量;再利用响应面法中的杂合设计进优化,通过拟合得到响应曲面函数,获得了最佳的产酶条件.在该实验条件下酶活从870 U/mL提高到1 390 U/mL,实际酶活力达到理论预测值的98.3%,优化效果较好.     

富油小球藻Chlorella protothecoides胞内多糖和油脂提取工艺优化

对小球藻(Chlorella protothecoides)胞内多糖和油脂的提取工艺进行优化,旨在最大程度地提高其高价值代谢产物的综合利用价值.结果显示,在先提取小球藻胞内多糖、后提取油脂的情况下,不仅胞内多糖可以得到充分的提取,油脂的损失量也很小.当提取介质的pH为14时,胞内多糖提取量最高,剩余的油脂含量也最高,油脂损失最少.对胞内多糖提取条件进行正交优化,料液比为主要影响因素,超声时间、提取时间和提取温度为次要因素,最佳工艺条件为:料液比1:25(m/V),超声时间20 min,提取时间180 min,提取温度70℃.在此条件下得到的胞内多糖含量为4.72%,剩余的油脂含量为41.18%.胞内多糖提取前后小球藻的脂肪酸组成基本上没有变化.小球藻的脂肪酸组成主要为C16和C18,不饱和脂肪酸含量丰富,占总脂肪酸含量的80%以上.图2表5参21     

瓜蒌叶黄酮的提取工艺优化及其生物活性研究

对瓜蒌叶黄酮进行生物活性初步研究,探究瓜蒌叶作为天然食品添加剂的价值.在单因素试验和正交试验的基础上,结合极差分析法,得出水浴加热的条件下以乙醇为提取溶剂的最佳提取方法(固液比1∶60、提取时间2 h、提取温度70℃、乙醇质量分数60%);再在此条件下提取瓜蒌叶黄酮进行DPPH自由基清除试验,测定瓜蒌叶黄酮的抗氧化能力;再以大肠杆菌、黑曲霉、金黄色葡萄球菌作为试验对象进行抑菌试验,初步测定瓜蒌叶黄酮的抑菌能力.试验结果表明瓜蒌叶黄酮具有良好的抗氧化能力,但是在低浓度时抑菌效果并不明显,在提高浓度后或许会有不错的抑制效果.     

响应面法优化一株链霉菌对偶氮染料AR30的降解脱色条件

以一株对偶氮染料红30(AR30)具有较强降解脱色作用的菌株Streptomyces sp.FX649为研究对象,在单因素实验基础上,选择染料初始浓度、培养时间、pH与培养温度为主要因素,采用Box-Benhnken组合实验和响应面分析法对降解条件进行了精确优化.经实验修正,获得了最佳降解脱色条件,即在染料浓度110 mg.L-1、培养时间36 h、pH 7.3与培养温度31.3℃时该菌对染料AR30的降解脱色率为95.1%.     

响应面法优化漆酶基因lac1338表达漆酶的发酵条件

为提高Escherichia coli BL21(DE3)中漆酶基因lac1338的表达水平,采用响应面法对其发酵条件进行优化.首先用Plackett-Burman法筛选出3个影响较大的重要因素,分别为温度(Q1)、诱导时间(Q3)以及诱导前菌体浓度OD600 nm(Q4).继而结合响应面分析,建立以漆酶酶活为响应值的二次回归方程模型,即Y=75.33+3.30A+9.35B+5.35C-1.69AB+0.80AC+11.50BC-25.97A~2+1.83B~2-4.66C~2,从中获得最优的发酵条件:诱导温度为31℃,诱导时间为20 h,诱导前的菌体浓度OD600 nm值为1.8.采用该发酵条件,供试菌株的漆酶比酶活达到22.8 U/mg,较优化前漆酶的表达量(10.7 U/mg)提高了2.13倍,其试验值与预测值基本相符.说明预测模型可靠性高,可应用于漆酶发酵条件的优化.     

产耐温蛋白酶苏云金芽孢杆菌FS140液体发酵条件优化

应用快速有效的数学统计方法对苏云金芽孢菌FS140耐温蛋白酶的发酵条件进行优化.首先采用二水平Plackett-Burman设计对影响产酶的8因素进行筛选,获得培养基成分中3个重要影响的因子:黄豆饼粉、酵母粉、葡萄糖;再利用响应面分析法对该3个因素进行3水平的优化,获得它们的最佳组合:黄豆饼粉1.8%、酵母粉0.36%、葡萄糖0.14%.优化后产酶水平达到837.71U mL-1,与响应面数学模型的预测值只有1.34%的误差.同时进行了发酵温度、初始pH、摇瓶装量与接种量等发酵条件的优化,FS140最终发酵产酶水平达918.91U mL-1.图2表5参14     

响应面法优化Paraconiothyrium variabile GHJ-4产漆酶发酵条件

为提高子囊菌Paraconiothyrium variabile GHJ-4产漆酶的能力,采用响应面法对其发酵条件进行优化.首先用Plackett-Burman法筛选出4个影响较大的重要因素,分别为:接种量(X1)、培养时间(X2)、装样量(X3)和转速(X4).继而采用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,并结合中心组合试验...     

海洋微藻活体及乙醇固定状态下基因组DNA的微量提取方法

探讨了海洋微藻活体及固定状态下基因组DNA的提取方法,即作者改进的CTAB法.结果表明,CTAB改进法提取的基因组DNA蛋白质、酚、盐和小分子的污染较少,多糖成份也得到了有效去除.用5%乙醇固定样本提取DNA的效果最好,对原生动物抑制效果也较明显;10%以上的乙醇可杀死原生动物,但对DNA的降解率较大;30%以上的乙醇对细菌抑制较明显,但DNA都有较大程度的降解.本法提取的DNA可用于正常的酶切和PCR.用甲醛、甲醇/冰醋酸等其它固定液固定样品,DNA的得率低或者质量和纯度低.图7表1参27     

黄曲霉培养条件的优化及黄曲霉毒素B1的提取

为提取高浓度的黄曲霉毒素B1,以大米为培养基培养黄曲霉,分别在不同温度梯度(15℃、20℃、25℃、30℃、35℃)和湿度梯度(0%、80%、85%、90%和95%和100%)下培养,每天测量一次菌斑直径的变化(共测18次),然后采用Logistic(一级)和Ratkowsky(二级)模型对黄曲霉菌斑大小进行拟合和检验,最后借助响应面模型对黄曲霉产毒条件进行优化.结果显示,在35℃和100%湿度的培养条件下,只需培养16～17d即可获得直径较大的黄曲霉菌斑,提取黄曲霉毒素B1浓度为3312ng/mL,单位面积黄曲霉毒素B1产量是优化前(1101.471ng/mL)的3倍.     

一株杀扑磷高效降解菌的分离、鉴定及降解条件的响应面法优化

有机磷杀虫剂杀扑磷对防治蚧壳虫有特效,常用于柑橘类果树防治但其残留有毒有害,自然界降解速度比较缓慢.本研究分离并分类鉴定了能高效降解杀扑磷的菌株,进一步采用Box-Benhnken法设计3因素3水平的响应面试验优化降解条件.结果显示,从富集培养基中分离到了一株杀扑磷高效降解细菌MS1-2,经鉴定为膝形假单胞菌(Pseudomonas geniculata);单因素选择温度、NaCl浓度和pH,通过检测杀扑磷残留量对杀扑磷降解条件进行响应面优化,转速设置为100 r/min,接种量为0.4%时,温度和Na Cl浓度为主要影响因素,pH为次要因素,最佳降解条件为温度29.74℃,pH 6.48,Na Cl浓度0.63%.在此条件下培养24 h,杀扑磷从100 mg/L降解到57.73 mg/L,降解率为42.27%,比优化前提高了6个百分点.因此菌株MS1-2能有效降解杀扑磷,优化降解条件后降解率有所提高.     

响应面法优化固定粘红酵母细胞条件及生物转化制L-苯丙氨酸

采用响应面分析法对影响粘红酵母细胞固定化的4个主要因素——单体浓度、交联剂浓度、包埋量、包埋时间进行了优化.首先用Plackett-Burman法设计实验对以上4个影响因素进行了评价,并筛选出显著影响因素——单体浓度和包埋量;第2步用最陡爬坡实验逼近以上两因素最优水平;最后由中心复合实验及响应面分析确定主要影响因素的最佳条件.固定化粘红酵母细胞的最优包埋条件为:单体浓度16.7%,包埋量43%,交联剂浓度2.0%,包埋时间45min.在此条件下得到的固定化细胞与游离细胞相比,酶活保留率可达63%,较优化前提高了31%.实验室制备试验中L-苯丙氨酸(L-Phe)积累浓度可达53.3g/L,与该菌株的中试游离整细胞一次批式转化产L-Phe浓度30g/L比较,产率提高了1.8倍.图3表9参15     

利用响应面优化Klebsiella variicola对麻疯树籽饼粕佛波酯的固态发酵降解

为降解麻疯树籽饼粕中的毒性成分佛波酯,利用Klebsiella variicola进行固态发酵.采用单因素实验法研究了发酵温度、接种量、初始加水量、发酵时间对佛波酯降解率的影响.在此实验结果基础上,利用Design Expert8.0软件进行分析建立了发酵温度、接种量、初始加水量3个因素对佛波酯降解率影响的优化模型.该模型极显著(P0.001),拟合度良好.经实验证实,在发酵温度为37℃、接种量33%(V/m)、初始加水量为105%(V/m)条件下发酵48 h,佛波酯降解率可达到84.30%,另一种毒性物质curcin的降解率可达63.21%.研究表明,利用响应面优化K.variicola固态发酵麻疯树籽饼粕过程,既可提高佛波酯降解率,也可降解curcin,具有生产指导意义.     

4种浮萍提取物的抗菌活性和黄酮含量

浮萍(Lemnaceae)生长在微生物丰富的污水表面,为了研究浮萍抗菌机制,为浮萍抗菌物质活性筛选以及动植物病原菌和人类致病微生物感染机制研究提供依据,用不同极性的溶剂对浮萍进行提取,牛津杯法(Oxford Cup)及最小抑菌浓度(MIC)测定比较绿萍zh0018、少根紫萍zh0224以及多根紫萍zh0003、zh0225四种浮萍提取物的体外抗菌活性,并用分光光度法结合高效液相色谱(HPLC)测定分析提取物总黄酮含量以及成分差异.结果表明:浮萍甲醇提取物、95%乙醇提取物对枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌、农杆菌均有不同程度的抗菌活性,其中多根紫萍zh0225甲醇提取物抗菌活性最强(MIC:6.25 mg/mL),其次为绿萍;各萃取物中乙酸乙酯相活性最强(MIC:0.78 mg/mL),其次为正丁醇相.分光光度法测得绿萍甲醇提取物总黄酮含量较高,为提取物的9.8%,其次为少根紫萍甲醇提取物,为8.1%,其中多根紫萍zh0225乙酸乙酯相含量最高,为萃取物的22.46%,其次为正丁醇相,为17.2%.HPLC测得不同浮萍提取物黄酮成分差异较大,两株多根紫萍成分相似而含量不同.研究表明,结合浮萍自身的特性和提取物抗菌活性的大小及黄酮含量,筛选多根紫萍zh0225乙酸乙酯萃取相作为优良浮萍品种提取活性物质以及开展药物生产具有巨大潜力.     

白腐菌Trametes hirsute对六氯苯的降解及其条件优化

在液体体系下,筛选了5株白腐菌,对六氯苯进行了降解研究,并优化了白腐菌Trametes hirsute TH对六氯苯的降解条件.结果表明,不同白腐菌均能降解六氯苯,其中白腐菌Trametes sp.TR对六氯苯降解率最高,达90.21%;而白腐菌T.hirsute TH对六氯苯降解率为87.08%,但生物量最高,达3.33 g/L.通过响应面法优化白腐菌T.hirsute TH降解六氯苯的条件,结果显示,转速、接种量和培养时间是影响六氯苯降解的主要因素.优化后的最佳条件为:转速125 r/min,菌丝接种量8%(V/V),培养时间2 d,温度28 ℃,pH为7.在优化条件下,2 d内白腐菌T.hirsute TH对浓度为10 mg/L的六氯苯降解率和降解量分别可达91.52%和2.288 mg L-1 d-1.图2表7参17     

四环素降解菌的筛选及其降解特性

四环素类抗生素在畜禽养殖业中的大量使用给生态环境带来了严重危害.从活性污泥中筛选到一株对四环素具有良好降解能力的高效降解菌株,命名为TTC-1.形态观察、革兰氏染色及16S r RNA序列分析表明该菌株为革兰氏阴性菌,并鉴定为克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae).采用单因素试验分别研究温度、初始p H、接种量、金属盐种类等因素对该菌株四环素降解效率的影响.基于单因素试验结果,通过响应面优化该菌的四环素降解条件,拟合得到二次多项回归模型,确定了降解四环素的最佳条件为温度34.4℃,p H 7.22,Mn SO4浓度0.32 g/L.在最优条件下,预测四环素降解率为93.77%,验证值为94.26%,说明建立的模型具有较高的精度.本研究表明TTC-1对四环素具有良好降解效果,有望为该菌在含四环素的实际废水生物强化处理过程中提供理论参考.     

气相色谱质谱法测定土壤中的阿特拉津

建立了索氏提取、弗洛里硅土固相柱净化,质谱法测定土壤中的阿特拉津,考察了进样口分流模式、柱升温程序、索氏提取时间对测定的影响,确定了最佳测定条件:无分流进样;流速:1.0 mL·min-1;柱升温程序:100℃(1 min),10℃.min-1到250℃(3 min);离子源温度:250℃;索氏提取:4 h.方法的线性范围良好,相关系数为0.9997,线性范围:5.0—100.0μg.kg-1,方法检出限(S/N=3)为0.38μg.kg-1,相对标准偏差1.1%,平均回收率100.1%.     

一种基于SDS溶液高效提取土壤残留Bt蛋白的方法

通过对SDS浓度、孵育温度和孵育时间3种提取条件的研究,建立了一种基于SDS溶液的提取土壤中残留Bt蛋白的方法(简称SDS法).在ρ(SDS)为2 g·L-1、孵育温度为50℃、孵育时间≥4 h条件下,采用SDS法可有效地从不同类型土壤样品中提取残留Bt蛋白,提取效果明显好于碳酸盐法、人造蠕虫肠道蛋白提取液法和PBST(phosphate buffer solution with Tween-20)法.