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.     

热稳定k-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(Gene Bank: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Cu~(2+)浓度和培养基中Na Cl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℃、Cu~(2+)浓度6.93 mmol/L、Na Cl浓度37.03 g/L,培养基p H为6,接种量1%,培养时间36 h,半乳糖浓度0.3 g/L,硝酸铵浓度7 g/L,卡拉胶浓度0.5 g/L。优化后发酵上清液酶活力达到15.21 U/m L,与优化前相比提高了1.5倍。     

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。     

粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)发酵培养基优化的研究

采用单因素试验和正交试验,对从山东东营海岸湿地盐碱滩地土壤中筛选出的一株海洋菌种———粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)的发酵培养基进行优化,并进行100 L发酵罐中试放大试验的研究。确定粘质沙雷氏菌的最佳培养基配方为葡萄糖10 g/L,硫酸铵5 g/L,麸皮50 g/L,柠檬酸三钠1.0 g/L,K2HPO4.3H2O 0.3 g/L,FeSO4.7H2O 0.05 g/L,MgSO4.7H2O 0.5 g/L,pH 7.2~7.7。发酵最适温度为30℃。通过测定粘质沙雷氏菌在发酵罐中培养的生长曲线,确定发酵时间以28~30 h为宜,发酵结束后发酵液中的活菌数约为50×108个/mL。将所筛选到的粘质沙雷氏菌应用于农作物的病害防治,效果非常显著,表明是一株高活性的生物防治拮抗菌。此研究结果为高效率、低成本和工业化生产具有生物防治作用的海洋菌种制剂提供了科学依据,也为海岸湿地盐碱土的可持续开发利用提供了技术支撑。     

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。     

一株海洋芽孢杆菌B09的筛选及其发酵条件优化研究

从海水养殖环境中筛选出一株具有较强抗菌活性的芽孢杆菌B09,并对其进行抗菌活性研究和发酵条件优化。结果显示B09对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、鳗弧菌等致病菌有较强抑制作用,其最佳发酵条件如下:KB培养基(蛋白胨20g,甘油10mL,K2HPO41.5g,MgSO4.7H2O1.5g,水1000mL),发酵温度32℃,发酵起始pH为7,发酵时间48h,250mL的三角瓶装量100mL,接种量1%。     

响应面法优化产琼胶酶南极菌Pseudoalteromonassp. NJ21的发酵条件

采用响应面法对1株高产琼胶酶的南极海冰菌Pseudoalteromonassp. NJ21的发酵条件进行优化。首先分别以温度、pH、不同碳源、不同氮源、不同金属离子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、蛋白胨、CaCl2和培养温度与酶活存在着显著的相关性, 通过求解回归方程得到Pseudoalteromonassp. NJ21的最佳培养基组成为D-甘露糖5.52g/L; 蛋白胨7.4g/L; CaCl25.84mmol/L; 最佳发酵温度为15℃; 优化后发酵液中琼胶酶酶活由3.5U/mL提高到25.76U/mL, 比优化前提高了6.36倍。     

深海贝莱斯芽孢杆菌DH82的抑菌活性物质初步分离纯化及其抑菌谱检测

贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis) DH82发酵上清液经最佳硫酸铵饱和度(70%)沉淀、透析获得粗蛋白,粗蛋白经Sephadex G-75柱层析的色谱条件为柱1. 6 cm×50. 0 cm;上样量为5 mL;洗脱液为超纯水,流速2 mL/min;检测波长280 nm,获得两个具有抑菌活性的峰蛋白PrⅠ和PrⅡ。两个峰蛋白经抑菌谱检测,发现对常见水产指示病原细菌包括迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)、嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)、坎氏弧菌(Vibrio campbellii)、溶藻弧菌(Vibrio alginolyticus)、哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)、无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)都具有较好抑菌活性,表明深海贝莱斯芽孢杆菌DH82产生的抑菌活性物质对水产病原细菌的抑菌谱较广,其中峰蛋白PrⅡ对指示植物病原真菌水贼镰刀菌(Fusarium equisetum)也具有较好抑菌作用。进一步对峰蛋白进行最小抑菌浓度(MIC)检验,发现其对迟缓爱德华氏菌和溶藻弧菌的MIC都较低(为7. 16μg/mL)。以上研究结果表明,深海贝莱斯芽孢杆菌DH82具有较宽的抑菌谱及较强的抑菌活性,预示该菌株在常见水产细菌性及个别植物真菌性病害防治上具有较好的开发利用价值。     

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。     

海洋来源荧光性假单胞菌高产脓菌素培养基及发酵条件优化

对4种假单胞菌产脓菌素培养基进行筛选,确定琥珀酸钠培养基为基础培养基,并考察了添加不同物质对假单胞菌脓菌素产量的影响,结果表明,向琥珀酸钠培养基中添加甘油、海盐、硝酸铵时对铁载体产量有明显的促进作用.采用正交实验法获得了高产脓菌素的最佳发酵培养基配方:4g/dm~3琥珀酸钠,6 g/dm~3K2HPO4,3 g/dm~3KH2PO4,1 g/dm~3(NH4)2SO4,1 g/dm~3NH4NO3,5 g/dm~3海盐,1.5%甘油.其脓菌素产量最高可达到265 mg/dm~3,约是基础培养基产量的7倍以上,此培养基成分简单不含复杂的有机氮源,脓菌素产量高,有利于脓菌素的进一步分离纯化与制备.同时本实验对其发酵条件进行优化研究,结果确定最佳发酵条件:培养基起始p H值为6.9,接种量1.0%,培养温度为25℃,转速为220 r/min,发酵时间为28 h.