响应面法优化南极菌Psychrobacter sp.B-3的发酵产糖条件

为对南极菌Psychrobacter sp.B-3产胞外糖的发酵条件进行优化,以温度、pH、不同碳源、不同氮源、不同金属离子及海水配比作为唯一变量进行单因素实验,筛选出对产糖有显著影响的单因素取值范围;在此基础上,利用Plackett-Burman实验设计筛选出影响产多糖的3个主要因素,即酵母粉、陈海水配比和装液量.然后通过Box-Behnken实验设计及响应面分析法进行回归分析,得出了南极菌Psychrobacter sp.B-3发酵条件系统优化的结果为:酵母粉1.1 g/L,陈海水与自来水的配比为2:1,装液量为50％,蛋白胨6.0 g/L,接种量1.5％,培养时间64 h,BaCl20.03 g/L,温度10℃,转速150 r/min,pH为7.0.优化后发酵液中的糖含量由优化前的444 μg/mL提高到624 μg/mL,相比初始糖产量提高了40％.结果表明,响应面法可显著优化南极菌Psychrobacter sp.B-3液体发酵产胞外糖的条件.     

印尼热泉菌Bacillus sp. BI-3产琼胶酶的发酵条件优化

采用响应面法对1株高产琼胶酶的印度尼西亚热泉菌Bacillus sp. BI-3的发酵条件进行优化。首先以温度、pH、不同碳源、不同氮源、不同金属离子及接种量作为唯一变量进行单因素实验, 筛选出对酶活有显著影响的单因素取值范围; 参考单因素实验结果, 采用Plackett-Burman实验设计筛选出影响酶活主要因素, 再利用Box-Behnken设计及响应面分析法进行回归分析以确定最佳发酵条件。结果表明, D-甘露糖、氯化锶和氯化钙与酶活存在着显著的相关性, 通过求解回归方程得到Bacillus sp. BI-3的发酵条件系统优化的结果为: 酵母粉0.3%、D-甘露糖0.66%、蛋白胨0.6%、氯化钙7.21mmol/L、氯化锶6.00mmol/L、氯化钠添加量6‰、培养温度为55℃、接种量1%、初始pH 6.0, 优化后发酵上清液的酶活达到6.0U/mL, 比优化前提高了2.4倍。     

响应面法优化热泉菌Bacillus sp.Lc50-1的发酵产卡拉胶酶条件

采用响应面法对1株高产卡拉胶酶的印度尼西亚热泉菌Bacillus sp.Lc50-1的发酵条件进行优化。分别以培养温度、pH值、C源、N源、金属离子及接种量作为唯一变量进行单因素实验,筛选出对酶活有显著影响的单因素取值范围;参考单因素实验结果,再利用Box-Behnken设计及响应面分析法进行回归分析以确定最佳发酵条件。结果表明,培养温度、卡拉胶浓度(C源)、蛋白胨浓度(N源)、KCl浓度(金属离子)与酶活存在着显著的相关性,通过求解回归方程得到Bacillus sp.Lc50-1的最佳发酵条件为:培养温度47.5℃、蛋白胨0.25%、卡拉胶0.3%、KCl 21.55mmol·L-1,优化后发酵上清液的酶活达到8.9U·mL-1,比优化前提高了1.5倍。     

4株琼胶降解菌的分离、鉴定及产酶条件分析

从海藻及海参中分离筛选得到4株琼胶降解菌HD、JL、QJ和HS,均为革兰氏阴性菌,确定了它们发酵产酶的最佳条件均为：2216E海水培养基、初始 Ph 7.5、琼胶底物浓度0.30%、培养温度28℃、培养时间36 h。大部分酶分泌到细菌细胞外。生理生化检测、16SrDNA序列同源性及聚类分析结果表明, HD、JL、HS为白色噬琼胶菌(Agarivorans albus);QJ的16SrDNA序列与Simiduia sp.,糖噬胞菌属( Saccharophagus sp.)和船蛆杆菌(Teredinibacter sp.)的相似性为93%~94%,在进化树上单独形成一个分支,但生理生化特征与它们有所不同,分类地位需要进一步确定。从HD、JL和HS中能克隆到β-琼胶酶基因,它们与其他物种的β-琼胶酶基因序列的相似性为97%~98%。     

海洋弧菌QJH-12发酵产琼胶酶条件的优化

从中国南海海域分离到了一株具有较高琼胶降解活性的弧菌Vibrio sp.QJH-12,该菌株为革兰氏阴性菌,呈弯曲杆状,极生单根鞭毛,氧化酶阳性,过氧化氢酶阳性,O/129试验阳性。在琼胶平板上生长可软化琼胶,并在菌落周围产生凹陷。通过单因子实验和正交实验确定了培养基的最佳组成:琼胶2.0‰,柠檬酸三铵1.0‰,K2HPO41.0‰,NaCl1.0%。确定该菌株的最适发酵产酶条件:装液量为250mL的三角瓶中装入125mL的液体发酵培养基,培养基起始pH6.5,摇瓶转速150r/min,30℃发酵培养26h,发酵液的酶活力达到332U/mL。结果表明,该菌株从产酶活力和发酵特点等各方面具备工业化开发的潜力。     

热稳定κ-卡拉胶酶产生菌Bacillus sp. Car19的发酵条件优化

对一株分泌热稳定κ-卡拉胶酶印尼热泉菌进行了种属鉴定, 并采用响应面法对该菌发酵产酶条件进行了优化。鉴定结果表明, 该菌株属于芽孢杆菌属(Bacillus), 命名为Bacillus sp. Car19(GeneBank: KT865196)。发酵条件优化结果显示, 9个环境因子影响Bacillus sp. Car19产酶量。其中影响Bacillus sp. Car19产酶量的三个主要因素分别为培养温度、培养基中Cu²⁺浓度和培养基中NaCl浓度。综合次要因素对Bacillus sp. Car19产酶影响, Bacillus sp. Car19最佳产酶发酵条件为: 培养温度52.31℃、Cu²⁺浓度6.93 mmol/L、NaCl浓度37.03 g/L, 培养基pH为6, 接种量1%, 培养时间36h, 半乳糖浓度0.3 g/L,硝酸铵浓度7g/L, 卡拉胶浓度0.5g/L。优化后发酵上清液酶活力达到15.21 U/mL, 与优化前相比提高了1.5 倍。     

南极菌Pseudoalteromonas sp.S-15-13引导糖基转移酶基因表达对环境因子变化的响应

为了探讨胞外多糖在南极微生物低温适应性中的作用与机制,克隆了南极菌Pseudoalteromonas sp.S-15-13的引导糖基转移酶(GTF)核心片段,并采用Real-Time PCR的方法研究了温度、冻融循环、盐浓度、pH等条件对该糖基转移酶基因(gtf)表达的影响。结果表明,低温有利于gtf的表达,短时的低温刺激(2℃)1 h后,gtf的表达量即上调为对照的1.5倍;而该菌经4和10℃培养24 h后gtf的表达量约为20℃时的8~12倍;经过冻融循环gtf的表达量上调,在第2个冻融循环后gtf 的表达量较对照提高了3.667倍;盐浓度对gtf的影响表现为低促高抑,即NaCl含量为6.0 %时gtf 的表达量是对照(3.0%)的3.59倍,当NaCl含量达9.0 %时gtf 表达量则显著下调;在一定范围内(pH5.0~8.0),pH的改变会促进gtf 的表达,当pH为6.0时gtf 表达量约为pH7.0时的2倍。该结果为探讨胞外多糖在南极微生物环境适应性中的作用与机制提供了科学依据。     

南极产低温脂肪酶菌株Psychrobacter sp.G发酵条件优化研究

从南极第24次科学考察采集的样品中分离出产低温脂肪酶菌株Psychrobacter sp.G,通过PlackettBurman法及响应面法对其产脂肪酶条件进行优化,得出最适条件为:蛋白胨0.75％、酵母粉0.2％、NaCl 2％、MgSO40.1％、(NH4)2SO4 0.1％、K2HPO40.2％、Tween-80 1.5％、培养温度15℃、培养时间72 h、装液量150 mL/500 mL、振荡转速150 r/min.在此条件下发酵的脂肪酶活力为16.5 U/mL.     

一株海藻多糖降解菌的分离鉴定及产酶条件优化

从大型褐藻藻体分离获得一株具有高效降解琼胶和褐藻胶能力的革兰氏阴性菌菌株ST-6。16S rDNA序列分析结果表明,该菌株与海绵假单胞菌的相似度达到99%,NJ法构建系统进化树也与海绵假单胞菌归为一类,鉴定为海绵假单胞菌Pseudomonas pachastrellae ST-6。在2216E培养基、30℃培养条件下,海绵假单胞菌ST-6的生长曲线表明,接种10~48 h为菌株的指数生长期,48~72 h为生长稳定期。产酶结果表明,菌株ST-6在指数生长期时菌液的胞外琼胶酶相对酶活力较高,在接种48 h时,菌液的琼胶酶相对酶活力最高为249.15 U/m L。此外,发现菌株ST-6的琼胶酶和褐藻胶酶的分泌类型分别为非诱导型和诱导型。采用单因素分析法对其生长和产酶条件进行分析,结果表明,海绵假单胞菌ST-6最适生长条件为:温度25~35℃,33值5~9;最适产琼胶酶条件为:温度30℃,33值为7,琼胶浓度0.3%。最适产褐藻胶酶条件为:温度35℃,33值为9。在温度30℃、339和褐藻酸钠浓度0.15%的培养条件下,海绵假单胞菌ST-6获得最高胞外褐藻胶酶相对酶活力为135.54 U/m L。     

产复合酶菌株Pseudomonas sp.NJ197产酶发酵条件的研究

从南极普利兹湾深海900m的沉积物中筛选到一株同时产多种低温复合酶的菌 株NJ197,作者对其进行碳源、氮源、无机盐、起始pH值、培养时间、接种量等发酵条 件的优化实验．实验结果证明,在以0．5％可溶性淀粉为碳源,以0．5％豆饼粉为氮 源,无机盐:0．424％NH4H2PO4、0．075％K2HPO4、0．02％MgSO4、0．5％CaCO3,起始 pH值8．5,接种36h种龄的种子10％,20℃、250r／min的条件下在旋转摇床中培养 72h,产复合酶菌株产脂肪酶和淀粉酶活性最高．最佳的生理条件下复合酶中的碱性 脂肪酶和淀粉酶的产量分别提高到22．4U／cm3和30．9U／cm3,该产复合酶菌株可以 作为诱变育种、基因工程菌改造的出发菌株,在洗涤和制革工业中有良好的应用前 景．     

应用响应曲面法优化萱藻丝状体单室孢子囊发育条件

为优化萱藻丝状体单室孢子囊发育条件,提高孢子囊比例,研究以萱藻丝状体为材料,在单因素试验的基础上,应用响应曲面法对丝状体单室孢子囊的发育条件进行优化。结果显示,诱导萱藻丝状体单室孢子囊发育的最佳条件为:温度17.67°C,光照强度30.32μmol/(m²·s),外加氮浓度37.37 mg/L,外加磷浓度10.63 mg/L。在该条件下诱导培养20 d,丝状体孢子囊比例为48.92%±5.58%,约为对照组的1.41倍。试验结果与理论预测值的相对误差小于5%,模型可靠。为评价优化培养后萱藻丝状体孢子囊的发育情况,对丝状体进行了阴干刺激(17°C,2h),结果显示,优化培养后的丝状体游孢子放散量(3.33×10⁶ ind./g FW)约为对照组(1.67×10⁶ ind./g FW)的1.99倍。研究表明,在萱藻丝状体单室孢子囊诱导过程中,对诱导环境条件进行有目的性的调控,不仅可以提高孢子囊比例,还可以促进孢子囊发育和游孢子放散的同步性。     

响应面法优化热泵-热风联合干燥小黄鱼(Pseudosciaena polyactis)的节能参数

为了减少小黄鱼(Pseudosciaena polyactis)干燥过程的能耗, 在前期实验的基础上, 采用响应面分析法, 以单位能耗除湿值(SMER)和挥发性盐基总氮值(T-VBN)两者的综合指标Y为最终评价指标, 对热泵干燥阶段的温度A、分阶段干燥的转换点含水率B、后期热风干燥阶段的温度C三个条件进行优化, 模拟得到回归方程的预估模型。结果表明, 小黄鱼联合干燥的最优条件为热泵干燥温度A=50℃、转换点含水率B=32.62%和热风干燥温度C=44.01℃, 在此条件下比较热泵干燥(HPD)、热泵-热风联合干燥(HPD+AD)、热风干燥(AD)三种干燥方式下的样品品质和耗能, 联合干燥得到的小黄鱼干品质高于热风干燥, 而且干燥能耗降低了34.8%。     

响应面法优化双髻鲨（Sphyrna zygaena）肌肉盐溶蛋白的提取和凝胶形成条件

采用响应面分析法,以双髻鲨肉盐溶蛋白凝胶保水性为依据,对盐溶蛋白的提取和凝胶形成条件NaCl浓度、pH和低温加热时间进行优化。结果表明：（1）根据中心组合试验设计,采用三因素三水平的响应面分析法,建立了双髻鲨肉盐溶蛋白凝胶保水性与其提取条件的数学模型：保水性（%）=65.440＋10.868X1＋1.835X2-0.5...     

环境因子对南极菌Pseudoalteromonas sp.S-15-13多糖合成关键酶UGD基因表达的影响

以南极菌Pseudoalteromonas sp.S-15-13为材料,采用实时定量PCR的方法研究了温度、冻融循环及培养基中NaCl、葡萄糖含量和pH对多糖合成关键酶基因ugd表达水平的影响。结果表明,低温有利于ugd的表达,在2℃和10℃培养温度下,培养24h后ugd的表达量约为20℃时的4倍;冻融循环后,ugd的表达量上调,第2个冻融循环后ugd的表达量较对照提高了6.85倍;NaCl对ugd的影响表现为低促高抑,即NaCl含量为6.0%时ugd的表达量是对照(3.0%)的3.97倍,但含量达9.0%时ugd表达量仅为对照的2/5;葡萄糖能够提高ugd的表达量,当含量为2.0%时ugd表达量为对照的13.68倍;在一定范围内(pH5.0—8.0),pH的改变会促进ugd的表达,当pH为6.0时ugd表达量约为pH7.0时的2.15倍。     

基于响应曲面法研究亚硝酸盐与养殖密度对吉富罗非鱼幼鱼生长与肝脏抗氧化力的影响

采用中心复合实验设计(CCD)和响应曲面方法(RSM),在实验室条件下探讨了亚硝酸盐(0.02—2.8mg/L)和养殖密度(1—5尾/10L)对吉富罗非鱼幼鱼生长和肝脏抗氧化指标(MDA含量,SOD与CAT活力)的联合影响。整个实验周期持续35d。结果显示,本实验条件下,亚硝酸盐和密度的一次效应和密度的二次效应对特定生长率有极显著影响(P0.01),特定生长率随着亚硝酸盐或密度的上升呈先上升后下降的变化。亚硝酸盐与养殖密度之间存在互作效应(P0.05)。亚硝酸盐浓度和养殖密度分别为1.65mg/L和3.28尾/10L时,肝脏超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活力同时较高。亚硝酸盐与养殖密度的一次效应对MDA含量和两种酶活力均有显著影响(P0.05),二次效应对两种酶活力的表达有极显著影响(P0.01);亚硝酸盐与密度对SOD和CAT活力有互作效应,高浓度亚硝酸盐与高密度环境会抑制SOD和CAT活力的表达,增加肝脏MDA含量。因子与响应值间二次多项回归方程的决定系数分别达到0.9384、0.9004、0.9520和0.9650(P0.01),可用于响应值预测;亚硝酸盐含量比养殖密度对养殖鱼的生长影响更为明显。建议在罗非鱼集约化养殖中,保持溶氧充足,降低氧化胁迫,提高罗非鱼的生长与抗氧化力。     

仿刺参(Apostichopus japonicus)和海地瓜(Acaudina leucoprocta)体壁多肽的响应面法酶解和N末端测序

为充分开发利用海参资源,优化海参体壁酶解工艺,鉴定海参多肽,本文以水解度为指标,设计了3因素(时间、温度和加酶量)3水平的响应面实验,得到海参水解的最优条件是:仿刺参(Apostichopus japonicus)体壁在加酶量1.97%、温度55.7°C、水解136.8min的条件下,水解度为83.39%;海地瓜(Acaudina leucoprocta)体壁在加酶量1.70%、温度55.4°C、水解115.6min的条件下,水解度为63.68%。之后通过使用超滤膜、反相高效液相色谱(RP-HPLC)、基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF)技术和蛋白测序仪等分析手段从水解产物中分离鉴定出4种多肽。其中,经N端序列鉴定出仿刺参多肽S1、S2氨基酸残基序列分别为Gly-Pro-Val-Gly-Ala-Ser-Gly-Pro-Gln-Gly-ProGln-Gly-Pro-Gln-Gly-Leu-Ser-Ala-Leu和Trp-Pro-Pro-Gly-Asn-Ser-Gly-Ile-Gln-Gly。海地瓜多肽A1和A2氨基酸残基序列分别为Gly-Ala-Asn-Gly-Asn和Trp-Leu-Pro-Gly-Asp-Thr-Gly-Pro-Gln-GlyVal-Thr-Gly-Pro-Val-Gly-Pro-Ala-Gly。     

南极衣藻（Chlamydomonas sp.ICE-L）谷胱甘肽还原酶基因的原核表达及其条件优化

采用RT-PCR技术克隆南极衣藻GR基因ORF全长cDNA,然后经酶切、连接等步骤构建其原核表达载体;并对其表达的诱导时间、IPTG浓度、温度进行了优化,以期获得较大量的酶蛋白。结果表明,将构建的原核表达载体pET-GR导入大肠杆菌BL21,可以高效表达融合蛋白;且表达的蛋白均以包涵体的形式存在;经SDS-PAGE电泳...     

响应面法优化冷熏调理贻贝(Mytilussp.)生产工艺

以新鲜贻贝(Mytilussp.)为原料, 在单因素试验基础上, 利用响应面法中的Box-Behnken程序设计, 对影响冷熏调理贻贝生产加工工艺的4个关键参数即盐水浓度、烟熏温度、烟熏时间和成熟时间进行优化, 建立并分析了各因素与贻贝加工成品感官评分关系的数学模型。结果表明: 冷熏调理贻贝的最佳工艺参数为腌制用盐水浓度17.0° Be、烟 熏 温 度25℃、烟熏时间1h、成熟时间2.5h。在此工艺条件下生产的冷熏贻贝肉色泽呈金黄色, 滋味鲜美独特, 并具有贻贝特有的风味。