大豆埃氏慢生根瘤菌Y63-1菌株培养基的筛选与优化

为了促进广谱高效大豆埃氏慢生根瘤菌Y63-1菌株的高效生产与推广应用,本研究对其培养基进行了筛选与优化。首先比较了Y63-1在YMA、TY、SM、PA和BSE 5种根瘤菌基本培养基中的生长速度,结果表明Y63-1在TY基本培养基中生长最快。以TY为基本培养基进行单因素碳源及无机盐利用试验,结果表明葡萄糖是Y63-1生长的最佳碳源,CaCl_(2)为必要的培养基成分,Rh微量元素对菌株的生长有很大的促进作用。进一步对蛋白胨、葡萄糖、酵母粉及Rh微量元素4种组分进行正交优化,获得了适宜Y63-1生长的最佳培养基,配方(1 L)为:8 g蛋白胨、10 g葡萄糖、3 g酵母粉、0.1 g CaCl_(2)·6H_(2)O、3 mL Rh微量元素,pH7.0。此培养基也能显著提升USDA110的生长速率,可以广泛应用于慢生根瘤菌菌剂的大规模生产。

产碱性蛋白酶地衣芽孢杆菌合成培养基筛选与优化

该研究对于产碱性蛋白酶地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)的合成培养基进行了系统的筛选与优化。基于豆粕成分分析及文献报道构建初始化学合成培养基CDM_(0),并通过单一组分移除实验,初步确定对菌体生长有显著影响(生长降低20%以上)的组分,包括3种碱基、4种维生素、11种氨基酸以及一些金属离子和无机盐。在此基础上进行了组分添加实验,分别添加单一组分移除实验从CDM_(0)中剔除的组分,进而筛选出对菌体生长具有20%以上促进作用的5种关键营养物质,并用全排列方法得到了26种组合添加方式,经实验确定了添加的最佳组合为(NH_(4))_(2)SO_(4)、腺嘌呤和天冬酰胺。此外,还研究了甘油、5种单糖和3种双糖对菌体生长及碱性蛋白酶合成的影响,最终以半乳糖为碳源确定了一种优化后的化学全合成培养基CDM_(3)。实验结果表明,与CDM_(0)相比,CDM_(3)显著提高了菌体的生长速率和碱性蛋白酶的产量,其中酶活力提升至10300.7 U/mL,提高了约2.5倍。该实验结果为今后研究该菌株的代谢特性奠定了基础。

运用高通量筛选技术优化红霉素A发酵的合成培养基

目的设计并优化出一种适用于红霉素发酵的合成培养基。方法利用单因素缺失实验设计来减少培养基组分,然后利用Plackett-Burman实验设计来优化组分浓度。上述实验都是采用高通量方法进行的。结果最初选取了38种与生长和次级代谢相关的物质;然后通过2次单因素缺失实验将培养基组分减少到了19种;最后通过Plackett-Burman实验对19种组分的浓度进行了进一步优化,确定各物质的浓度。5L罐发酵结果表明本研究获得的优化后合成培养基生成的红霉素A产量是采用现有文献报道合成培养基得到红霉素A产量的13.6倍。结论高通量筛选技术是一种快速有效的筛选方法,该方法适合于优化培养基的组分。采用本论文中得到合成培养基可以对红色糖多孢菌的胞内代谢特征和红霉素A合成的关键代谢因素进行深入分析,利用这些代谢特点和影响代谢的关键因素,本文可以更加理性地对红霉素A的发酵过程进行调控,进而提高工业红霉素A产量并降低生产成本。

基于单纯型设计和部件搜索方法的CHO细胞无血清培养基的高通量优化

氨基酸的浓度与配比对细胞生长和产物表达有重要作用。在自主研发无血清培养基的基础上,通过单纯型格子实验设计优化氨基酸浓度及配比后发现,优化的无血清培养基明显促进了细胞生长。生物反应器批式培养中,最高活细胞密度达52.6×105 cells·mL-1,抗体融合蛋白产量52.2 mg·L-1,相对于商业培养基Ex-cell 302,分别提高了26.7%和11.5%。在此基础上,通过部件搜索的方法确认具有显著正影响的氨基酸为谷氨酰胺、脯氨酸和甲硫氨酸。基于上述研究工作,在2 L反应器采用自主研发的优化无血清培养基,以葡萄糖为关键控制参数,进行两阶段动态流加培养过程,CHO细胞最大活细胞密度达94.6×105 cells·mL-1,抗体融合蛋白终产量600 mg·L-1,相对于商业培养基Ex-cell 302批式培养,分别提高了2.75倍和11.8倍。本研究工作为抗体融合蛋白的高效工业化生产奠定了基础。

一株清酒乳杆菌的分离、鉴定及培养基优化

从传统食品谷物发酵液中筛选出1株乳杆菌,通过生理生化试验与菌落和菌株形态观察以及16S rRNA测序鉴定为清酒乳杆菌。以MRS培养基为基础培养基,活菌数为指标,改变基础培养基组成的成分及添加量,在此基础上,通过响应面优化培养基组成。结果表明最优培养基组成为鱼蛋白胨14.50 g/L、酵母浸粉6.50 g/L、葡萄糖28.00 g/L、柠檬酸三铵1.50 g/L、磷酸二氢钾2.00 g/L、硫酸镁0.20 g/L、硫酸锰0.12 g/L、吐温-80 1.20 mL/L,此条件下,活菌数达到3.125×10^(9) CFU/mL,相比MRS发酵培养基活菌数(1.980×10^(8) CFU/mL)提高了1 478.28%。该优化培养基具有活菌数高和经济方便的特点,为清酒乳杆菌的工业化生产提供借鉴。

产叶酸菌株的筛选及产量的优化

本研究分别从母乳、婴儿粪便、乳制品和酸肉中筛选叶酸生产菌株,并通过培养基优化、代谢途径研究等方法提高叶酸的产量。结果表明,在39株产叶酸菌株中得到4株高产菌株,分别为鼠李糖乳杆菌B2-14(39.56 ng/mL)、双歧杆菌D020(32.56 ng/mL)、罗伊氏乳杆菌B1-28(60.72 ng/mL)、格式乳杆菌F020(61.22 ng/mL)。通过优化培养基条件,叶酸产量可提高50%~70%。在经过条件优化的牛乳培养基中培养,叶酸产量可提高6~10倍。其中,菌株B1-28在牛乳培养基培养后产量达910 ng/mL。分析产叶酸路径的一些指标及相关代谢基因,探究叶酸合成途径指标的变化及其机理,从而研制出有利于人群叶酸摄入的乳制品。

一种高效微生物絮凝剂产生菌的筛选及培养基优化

从某自来水处理厂的活性污泥中筛选得到了一株稳定高效的微生物絮凝剂产生菌MBF-33,所产絮凝剂对高岭土悬浮液体系有较好的絮凝作用.通过培养基优化,对高岭土的絮凝率从81.3%提高到95%.实验结果表明:(1)适宜的单一碳源为25g·L-1葡萄糖;(2)复合碳源效果优于单一碳源,适宜的复合碳源为蔗糖5g·L-1,葡萄糖20g·L-1;(3)无机氮不利于该菌生长,适宜的氮源为单一有机氮,为1.5g·L-1蛋白胨;(4)0.2g·L-1的MgSO4有利于菌生长,但不利于絮凝剂产生.

功能性双歧杆菌培养基的筛选与优化

对常用4种双歧杆菌培养基进行筛选,确定出产双歧杆菌高的基础培养基,采用正交试验通过改变碳源、添加低聚果糖及pH的内源调节优化筛选出基础培养基。最佳培养基为在筛选出的基础培养基中加0.5%低聚果糖和1%碳酸钙。最佳培养基较筛选出的基础培养基双歧杆菌活菌数提高约8.1倍,培养时间缩短4h。双歧杆菌利用最佳培养基在37℃下厌氧培养20h,菌数可达8.9×109CFU/ml。

嗜热链球菌促生长物质研究及增殖培养基优化筛选

研究了在MRS培养基中添加不同营养物质对嗜热链球菌生长的影响,进一步采用正交试验优化筛选了嗜热链球菌的增殖培养基。结果表明:在MRS培养基中添加玉米浆、番茄汁、啤酒液、乳糖可显著促进试验菌株的细胞生长(P<0.01),而添加蛋白胨、酵母浸膏、CaCl2对细胞生长无显著影响(P>0.01);利用L934正交试验筛选出增殖培养基的最佳配比为:在MRS培养基中添加0.3%玉米浆、7.5%番茄汁、5.0%啤酒液、1.0%乳糖;试验菌株在增殖培养基中经37℃培养24h,活菌数可达4.69×109cfu/ml,较对照MRS培养基的活菌数提高40.78倍。

菊芋汁双歧杆菌培养基的筛选优化

本文研究了双歧杆菌在菊芋汁中的生长状况,考察了添加不同物质对双歧杆菌生长的影响。结果表明,双歧杆菌在菊芋汁中能够良好生长,在菊芋汁中添加胰蛋白胨、牛肉膏、玉米浆、半胱氨酸盐、大豆蛋白胨对双歧杆菌促进生长作用极显著。采用正交试验法确定了菊芋汁双歧杆菌培养基的配方:菊芋汁+0.3%玉米浆+0.5%大豆蛋白胨+0.025%半胱氨酸盐酸盐,双歧杆菌在其中的活菌数可以达到109以上。

浆水中产香酵母菌菌株的筛选及其增殖培养基优化

以甘肃传统酿制的浆水为材料,采用经典平板分离法对浆水中的酵母菌进行分离纯化,通过感官评定、性能测定及气相色谱-质谱法半定量法分析筛选产香性能优良的酵母菌菌株,对其进行生理生化及分子生物学鉴定,并采用单因素结合Design-Expert设计响应面试验优化了该菌株的增殖培养基。结果表明,从浆水中分离出16株酵母菌菌株,并成功筛选出了1株产香性能优良的酵母菌菌株Y16,经鉴定为异常汉逊酵母(Hansenula anomala)。优化的培养基增殖配方为:10°Be′麦芽汁,其中最佳的营养物添加量分别为葡萄糖11.0 g/L、牛肉膏2.3 g/L、KH_2PO_4 0.8 g/L。在该条件下,细胞浓度可达到8.75×10~8个/m L,是初始麦芽汁发酵培养基细胞浓度的4倍多;乙酸乙酯的产量达到256.35μg/m L,比初始发酵培养基增加了25.39%,柠檬烯的产量达到0.083μg/m L,比优化前增加了31.75%,该菌株增香效果明显,可为浆水发酵直投式增香菌剂的开发提供菌株来源和技术参考。

亚心形扁藻培养基的筛选与优化

在 500 mL三角瓶中对亚心形扁藻培养基的筛选与优化结果表明,原'海洋三号'培养基中需添加 0.8 g/L的 NaHCO 3,且 K 2HPO 4的浓度需由原来的 0.01 g/L调整为 0.06 g/L. 10 L全自动封闭式光生物反应器分批培养结果表明, 优化后的'海洋三号'培养基不仅可加快 亚心形扁藻的生长速率而且可延长生长时间, 培养 4 d时最高藻细胞密度可达 426× 10 4 细胞 /mL,比原'海洋三号'培养基的最高培养密度提高 42%.优化后的'海洋三号'培养基为亚心形扁藻的最适培养基.

产抗氧化胞外多糖海洋细菌的筛选及发酵产糖培养基优化

从连云港海域分离海洋细菌,并从中筛选获得一株产抗氧化活性较强的胞外多糖的细菌菌株OST23a。通过形态学、生理生化鉴定及16SrRNA分析,将菌株OST23a鉴定为Bacillussubtilis。采用单因素试验确定菌株OST23a发酵产胞外多糖的最佳碳、氮源和金属离子分别为正己烷、酵母提取物和CaCl2。采用正交试验确定了菌株OST23a产胞外多糖培养基的配方为:正己烷1.5%、酵母提取物0.1%、K2HPO40.3%、KH2PO40.1%、CaCl20.1%。菌株在该培养基产胞外多糖可达到9.06mg/L。

克百威降解菌株HQ-C-01的筛选及培养基优化

以涂布法和富集培养法筛选得到降解菌株HQ-C-01,该菌株在48 h时对50 mg/L克百威、甲萘威、茚虫威和仲丁威的降解率分别可达95.2%、99.0%、85.0%和67.5%.确定菌株HQ-C-01的C、N、P源化合物为葡萄糖、蛋白胨和磷酸氢二钾,采用中心组分设计法确定了菌株HQ-C-01的培养基最适C、N、P源配比为葡萄糖32.10 g/L、蛋白胨3.25 g/L、磷酸氢二钾1.50 g/L;在最佳培养基条件下,D590 nm实测值为0.786 5,与期望值0.805 4接近,48 h时对50 mg/L克百威降解率为95.9%.

高产α-半乳糖苷酶菌株的筛选鉴定及发酵培养基的优化

从紫花苜蓿草种植土壤中筛选得到一株产α-半乳糖苷酶的菌株A1-19,结合形态学特征及分子生物学对其鉴定,并优化其发酵培养基。结果表明,菌株A1-19被鉴定为黑曲霉(Aspergillus niger)。对基础发酵培养基中碳源、氮源、无机盐及诱导物进行单因素优化,结果显示,其最佳碳源为乳糖,氮源为牛肉膏,无机盐为MgSO4、Na2HPO4、MnCl2,诱导物为水苏糖。最佳培养基配方为乳糖15.0 g/L,牛肉膏10.0 g/L,MgSO4·7H2O 1.0 g/L,Na2HPO40.5 g/L,MnCl21.0 g/L,水苏糖0.8 g/L。在此优化的培养基下,菌株A1-19产α-半乳糖苷酶酶活力7.85 U/mL,是优化前发酵酶活力的6.77倍。

冰核活性细菌发酵培养基的优化筛选

研究了不同营养构成及添加不同营养物质对冰核细菌生长和冰核活性的影响 ,采用正交试验优化了培养基组成。优化后的培养基最佳配方为 :在MPDA培养基中添加 0 4%半乳糖、1 5 %酵母粉、0 0 1%粗磷脂。在优化后的培养基中培养供试菌 ,菌体收获量 (干重 )比在MPDA培养基中培养增加 2 4g/L ,冰核活性增加 2 4 3 %。

药用真菌桑黄的液体发酵培养基的配方优化筛选研究

为探索名贵药用真菌桑黄摇瓶发酵培养基较优配方,在探索到不同碳源、氮源、无机盐种类和不同浓度单因素试验结果的基础上,分别选取玉米粉、黄豆粉、氯化钾作三因素三水平的L9(34)正交摇瓶培养试验。摇瓶发酵置于摇瓶转速135 r/min,28℃温度下培养9 d,以桑黄菌丝体干质量为检测指标进行发酵培养基配方的优化筛选。初步获得桑黄摇瓶发酵培养基较优配方:玉米粉30 g/L,黄豆粉10 g/L,氯化钾2 g/L,KH2PO4 4 g/L、MgSO4 2 g/L、VB1 0.1 g/L,使桑黄菌在摇瓶发酵培养条件下其菌丝体干质量可达2.23 g/100 mL。初步获得桑黄摇瓶发酵培养基较优配方,为进一步的桑黄菌摇瓶发酵工艺研究奠定一定的基础。

一株烟草根际溶磷细菌的筛选鉴定及其培养基优化

溶磷微生物可以加速土壤磷素循环,促进植物生长,具有较好的应用前景。本试验以无机磷为唯一磷源的选择性培养基从烟田土壤中筛选具有溶磷功能的细菌,同时分别运用钼锑抗显色法、Salkowski显色法对其溶磷能力、产IAA能力进行检测。通过生理生化特征和16S r RNA测序对溶磷效果较好的菌株JP6进行鉴定。通过模拟试验验证JP6对土壤中有效磷释放的影响;运用单因子试验确定最佳碳源、有机氮源、无机氮源和无机盐,并通过正交试验进行培养基配比优化。结果显示:菌株JP6具有较好的溶磷能力,发酵液中有效磷含量为50.1 mg/L,同时该菌株具有产IAA能力,在R_2A培养基中分泌IAA含量为128.9μg/m L,通过生理生化和16S r RNA序列比对将JP6鉴定为阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae),在土壤中具有较好的溶磷作用,最佳培养基配比为在10%黄豆芽基础上1.5%葡萄糖,2%豆粕,0.5%NH_4Cl,0.5%Ca CO_3。

嗜热链球菌与保加利亚乳杆菌麦芽复合汁增菌培养基的优化筛选

研究了在麦芽汁中添加不同的营养因子对嗜热链球菌S.t-3的细胞生长量的影响,进一步采用正交试验优化筛选出S.t-3的麦芽复合汁增菌培养基,并对保加利亚乳杆菌L.b-DR和L.b-S1进行了验证性增菌试验。结果表明,S.t-3、L.b-DR和L.b-S1在麦芽汁中能进行正常的产酸代谢,大豆蛋白胨、牛肉膏、酵母膏可显著促进S.t-3的细胞生长(P<0.05);K2HPO4不仅可以促进菌体增殖,而且还可缓冲基质pH值的变化,避免了低pH值对乳酸菌的伤害;利用L9(33)正交试验,筛选出S.t-3的麦芽复合汁增菌培养基最佳配比为:在10%的麦芽汁中添加0.5%大豆蛋白胨、0.5%酵母膏、1%牛肉膏、0.2%K2HPO4;在麦芽复合汁增菌培养基中,S.t-3、L.b-DR和L.b-S1,37℃恒温培养16 h,活菌数分别为2.42×109cfu/mL、2.85×109cfu/mL和4.81×109cfu/mL,与液体MRS培养基的活菌数相当,成本较MRS培养基降低1 000元人民币/t。

一株西瓜细菌性果斑病生防菌的筛选、鉴定及其培养基优化

为发掘对西瓜细菌性果斑病具有高效拮抗作用的生防菌株,采用初筛和复筛的方法,从种植西瓜的土壤中分离筛选出一株有较强抑制作用的菌株,并进行了盆栽试验。对其进行形态学、生理生化及分子生物学鉴定,同时通过单因素试验和正交试验对其培养基进行了优化。结果表明菌株HP-24对病原菌的抑制作用最强,抑菌圈直径为2.40 cm,经鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。盆栽试验结果表明,菌株HP-24对细菌性果斑病的防效达76.72%。经过优化得到HP-24的最佳培养基组成为:1.0%的牛肉膏,1.3%的麸皮和0.7%的氯化钾。在最佳培养基条件下,发酵液中的活菌数达到1.17×10^(9) CFU·mL^(-1)。研究结果为西瓜细菌性果斑病的生物防治提供了理论依据。