基于Plackett-Burman设计和响应面法优化羊肝抗氧化肽的制备工艺

以羊肝为原料,分别测定5种蛋白酶酶切羊肝所得的酶解液的羟基自由基清除率和肽得率。结果表明,风味蛋白酶羟自由基清除率(84.50%)和肽得率(22.49%)最好。在单因素试验基础上,以羟基自由基清除率为评价指标,采用响应面法优化最佳酶解条件。结果表明,羊肝抗氧化肽制备的最佳酶解条件为料液比1∶3(g∶mL)、加酶量2 400 U/g、酶解温度50℃、pH7.50、酶解时间2.8 h。在此优化条件下,测得实际羟自由基清除率为93.70%,与模型理论值相接近。羊肝酶解产物中总氨基酸含量为57.23 g/100 g,其中疏水性氨基酸和必需氨基酸占总氨基酸含量分别为46.47%和41.63%,表明以风味蛋白酶酶解羊肝产物具有较高的抗氧化活性和营养价值。

酶法生产L-半胱氨酸培养基的响应面分析优化

利用 SAS软件的 Plackett-Burman设计法对微生物酶法生产 L-半胱氨酸的培养基组成进行筛选 ,筛选出 4个影响较大的重要因素 ,即葡萄糖、玉米浆、尿素、DL-2 -氨基 -Δ2 -噻唑啉 -4-羧酸 ( DL-2 -mino-Δ2 -Thiazo-line-4-Carboxylic Acid,缩写为 DL-ATC) ,并且用 SAS软件二次响应面分析法进行回归分析 ,得到了各因素的最佳水平值 ,经五批培养验证 ,预测值与验证试验平均值接近 .5 L发酵罐培养试验表明 ,在优化条件细胞酶活力提高 2 5 .4% .

发酵法产氢培养基的响应面分析优化

借助于MINITAB软件,采用Plackett-Burman试验设计法及响应面法分析,对影响高效产氢菌Clostridium sp.Fanp2发酵产氢的培养基成分进行优化研究。首先利用Plackett Burman试验设计筛选出影响产氢的三个主要因素,即葡萄糖浓度、磷酸缓冲液浓度、和维生素液添加量。在此基础上用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,再利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法进行回归分析。结果表明,葡萄糖浓度、磷酸缓冲液浓度、和维生素液添加量与氢气产量存在显著的相关性,通过求解回归方程得到优化发酵条件:当葡萄糖浓度23.75g/L,磷酸缓冲液浓度0.159M和维生素液添加量13.3ml/L时,氢气产量达到理论最大值4187.7ml/L。经五批培养验证,预测值与验证试验平均值接近,在优化条件下微生物制氢产量提高85.3%。

金银花内生菌EJH-1抗菌作用发酵培养基响应面法优化

首先采用P lackett-Burm an设计法,对影响金银花内生菌EJH 1抗菌作用发酵的9个相关因素进行了筛选。结果表明,对发酵液抗菌活性具有显著影响的因子是谷氨酸钠和KH2PO4。然后,采用响应曲面法(Response Surface M ethod-ology,RSM)(中心组合设计)对影响抗菌物质发酵的谷氨酸钠和KH2PO4最佳水平及其交互作用进行了研究与探讨。通过模型方程3 D图及其等高线图研究发现,谷氨酸钠和KH2PO4分别在5.12 g.L-1和2.13 g.L-1的条件下,可获得抑菌圈直径的最大预期值20.27 mm。验证试验证实了该方程的预测值与实际值之间吻合较好。优化后的培养基使抗菌活性抑菌圈直径从起始Landy培养基的18.21 mm提高到20.27 mm。

响应面法优化蓝莓叶多酚提取工艺

采用乙醇提取蓝莓叶中多酚。在单因素试验的基础上,通过Plackett Burman试验筛选出对蓝莓叶多酚提取具有显著影响的因子:乙醇体积分数(P=0.0025)、提取温度(P=0.0091)、料液比(P=0.0236)、提取时间(P=0.0156);采用响应面法优化,得到最佳工艺条件为乙醇体积分数62.05%、提取温度67.54℃、料液比1:23.65、提取时间2.06h,在此条件下,多酚提取率为90.49%。同时,建立了醇提蓝莓叶多酚的二次数学模型,对蓝莓叶多酚提取具有良好的预测作用。

统计学法优化必特螺旋霉素发酵培基养

利用Plackett-Burman设计法析出影响必特螺旋霉素效价的四个最显著的因素,以Box-Behnken设计法及响应面分析法确定了主要因素的最佳浓度,即鱼粉22.8g/L,酵母粉2.44g/L,CoCl29.25mg/L,NaCl 9.13g/L,此时必特螺旋霉素效价为2245μg/ml。新配方验证结果表明必特螺旋霉素效价和必特螺旋霉素组分中总异戊酰基螺旋霉素的含量在96h分别达到2380μg/ml和54%,比原配方分别提高了53%和20%。

响应面法优化重组枯草芽孢杆菌产脂肪氧合酶条件

采用Plackett-Burman设计法,对影响重组枯草芽孢杆菌发酵产脂肪氧合酶的7个相关因子进行筛选,并建立枯草芽孢杆菌产脂肪氧合酶的最佳工艺。结果表明对重组菌发酵产酶具有显著影响的因子是乳糖、发酵时间和发酵温度。依据Plackett-Burman设计法的筛选结果,进一步采用响应面中心组合设计(Central Composite Design)对显著影响因子的最佳水平和交互作用进行研究,通过模型方程的3-D图和等高线图发现,当乳糖浓度为16.9g/L、发酵时间为88.49 h、发酵温度为29.71℃和装液量为61.31ml时,出现酶活最大预测值164.90 U/ml,验证试验证实了在上述条件下得出的酶活为167.32U/ml,与预测值高度吻合。优化后的培养基和培养条件使得重组脂肪氧合酶产量较优化前提高了2.37倍。

单因子-响应面法优化白地霉Y162产脂肪酶条件

对白地霉Y162液体发酵产脂肪酶的条件进行了优化。首先采用单因子实验筛选出最适碳源为橄榄油,氮源为黄豆粉和NH4Cl,无机盐为BaCl2和MgCl2。在此基础上,利用Plackett-Burman设计对影响产酶因素的效应进行评价,筛选出具有显著效应的橄榄油、BaCl2和NH4Cl三个最显著的因素。用最陡爬坡路径逼近最大产酶区域后,利用响应面中心组合设计对显著因素进行优化,得出橄榄油、BaCl2和NH4Cl最佳浓度分别为2.35%,0.36%,1.35%。优化后液体发酵液中脂肪酶活力提高到31.85U/ml,比初始酶活力14.16U/ml提高了2.25倍,表明单因子-响应面结合法可显著优化白地霉Y162液体发酵产脂肪酶条件。

响应面法优化玉米秸秆酶水解条件的研究

针对玉米秸秆制取燃料乙醇过程中玉米秸秆酶水解效率低的问题,利用响应面法对玉米秸秆酶水解条件进行优化。首先通过两水平Plackett-Burman试验中8个因素,筛选出3个对还原糖产率影响最大的因素(酶浓度、温度和固液比),再通过最陡爬坡试验确定其最优区域,然后通过Box-Behnken设计和响应面法进一步确定因素间相互关系和以还原糖最大产率为目标的最优条件。结果表明:酶浓度和固液比、温度和固液比间的交互作用对酶水解的影响显著,还原糖最大产率(42.97%)的最优条件为酶浓度55.45U.g-1,酶比例2∶1,温度44.39℃,pH值5.0,固液比1∶10.3,转速140r.min-1,酶解时间72h,Mg2+浓度0.01%。

响应面法优化洋葱假单胞菌产脂肪酶液体发酵工艺

用响应面法对洋葱假单胞菌G-63液体发酵产脂肪酶条件进行了优化。首先运用单因子试验筛选出麦芽糖和豆粉水解液为最适碳源和氮源。在此基础上,通过Plackett-Burman设计试验,对影响产酶条件的11个相关因子进行评估并筛选出具有显著效应的3个因子:橄榄油、豆饼粉水解液以及初始pH值。在用最陡爬坡实验逼近以上3个因子的最大响应区域后,采用响应面分析法,确定出橄榄油、豆粉水解液的最佳浓度和最佳初始pH值分别为4.337%,1.956%和8.38。优化后液体发酵培养基中脂肪酶活力提高到44.39 U/mL,比初始酶活13.45 U/mL提高了3.3倍。

统计学分析方法应用于乳酸乳球菌培养基的优化

应用Plackett-Burman设计法对影响乳酸乳球菌发酵的培养基主要组分进行筛选,确定了影响乳链菌肽效价的关键因素为酵母浸粉、葡萄糖和K2HPO4.在此基础上,采用响应面法(RSM)优化乳链菌肽发酵培养基.结果表明,当酵母浸粉质量浓度为22.35g/L,葡萄糖质量浓度为24.80g/L,K2HPO4质量浓度为13.65g/L时,乳链菌肽产量最大,此时,乳链菌肽产率为2157IU/mL.实验验证,最佳条件下乳链菌肽产率为2115IU/mL,预测值与验证值吻合得较好.

玉米黑粉菌培养条件响应面法优化研究

采用Plackett-Burman设计(Plackett-Burman Design,P-B)对影响玉米黑粉菌(Ustilago maydis)AS 5.128发酵胞外多糖的内在和外在因素进行了筛选,所选取的6个相关因素为:初始pH、培养温度、发酵时间、装液量、接种量、摇床转速。在此基础上,采用响应曲面法(Response Surface Methodology,RSM)对影响玉米黑粉菌发酵胞外多糖的关键影响因素培养温度、发酵时间和接种量的最佳水平范围作了进一步的研究,通过对二次多项回归方程求解得知,培养温度26.37℃、发酵时间7.03d和接种量9.49%时,胞外多糖产量的最大预测值为1650.92μg/mL。

响应面法优化黄杆菌突变株产脂肪酶摇瓶发酵条件

应用响应面法对经超临界CO2诱变获得的黄杆菌突变株(Flavobacterium sp.YY25-H0.5)产脂肪酶的摇瓶发酵条件进行优化.首先应用Plackett-Burman设计对影响产酶的因素进行效应评价,筛选出3个主要影响因素:起始pH,橄榄油含量和Triton X-100含量.然后用响应面法对主要因素进行优化,得出最适条件:起始pH6.90,橄榄油含量1.17%和Triton X-100含量0.33%.YY25-H0.5在优化条件下摇瓶发酵24 h所产脂肪酶为38.9 U/mL,是优化前的1.34倍.该突变株的产酶活力在产脂肪酶的细菌中居较高水平.

响应面法优化重组hCu,Zn-SOD改构体发酵培养基

目的:优化已构建的重组hCu,Zn-SOD改构体基因工程菌的发酵培养基,提高重组hCu,Zn-SOD改构体活性蛋白产量。方法:单因素实验筛选发酵培养基的碳源和氮源,Plackett Burman设计筛选影响hCu,Zn-SOD活性的重要影响因子,最陡爬坡实验逼近重要影响因子的hCu,Zn-SOD活性的最大响应区域,Box-Behnken及响应分析法进行回归分析。结果:重组hCu,Zn-SOD改构体发酵培养基重要影响因子的最优取值为:酵母提取物7.464 6g/L,NaNO30.712 9g/L,Na2HPO4.12H2O30.487 6g/L,KH2PO44.183 0g/L,优化后的hCu,Zn-SOD活性是1 470 700U/L,较初始培养基提高了1.04倍。结论:响应面法优化重组hCu,Zn-SOD的发酵培养基提高了hCu,Zn-SOD的活性和产量,为重组hCu,Zn-SOD的工业化生产提供依据。

基于响应面法优化匍枝根霉TP-02液态发酵纤维素酶条件

利用Plackett-Burman设计法(Plackett-Burman,PB),对影响根霉TP-02液态发酵产纤维素酶的8个因子进行了筛选,结果表明,影响该菌发酵产纤维素酶的主要因子为麸皮与稻草的比例、槐糖、Tween 80。利用最陡爬坡试验逼近最大响应区域,在此基础上,采用响应面法(ResponseSurface Methodology,RSM)对这3个因子的影响进行研究,得出纤维素酶产量的数学模型,通过对二次多项回归方程求解,得到3个因子的最优用量:麸皮稻草比例为:3.7:1,槐糖量为:0.62%,Tween 80为0.68 g/L,在优化后的条件下培养96 h,纤维素酶滤纸酶活可达到8.13 IU/mL比优化前提高了38.97%。

统计学分析方法应用于里氏木霉VDE-3纤维素酶发酵培养基的优化

应用Plackett-Burman设计法对影响纤维素酶液体发酵的培养基组分进行筛选,以纤维素粉、豆饼粉、KH2PO4、(NH4)2SO4、尿素、MgSO4、CaCl2和吐温-80为相关因素分析。确定了影响纤维素酶活力的关键因素为纤维素粉、豆饼粉和(NH4)2SO4。采用响应面法对影响纤维素酶活力的关键因素最佳水平范围进一步研究,并通过二次方程回归求解确定纤维素粉、豆饼粉和(NH4)2SO4的浓度分别为18.18 g/L、10.58 g/L和2.03 g/L时,模型预测的纤维素酶FPA活力为2.23 IU/mL,实验验证结果为2.19 IU/mL,预测值与验证值吻合较好。

一株脂肽产生菌发酵参数的响应曲面法优化

从渤海污染土壤中分离的表面活性剂产生菌,经鉴定为Bacillus sp.BO2,该菌在对数生长期产生表面活性剂,至稳定期后可将发酵液的表面张力降低至31.0mN.m-1。初步分析发现其表面活性剂成分为环脂肽,该脂肽在不同温度、盐度、pH条件下有较好的稳定性。进一步采用响应曲面法(RSM),以乳化系数作为响应值来优化菌株BO2产生物表面活性剂培养条件。还通过实验确定碳源(液体石蜡)、NH4NO3、KH2PO4为3个影响表面活性剂产量的显著因素,再进行发酵培养基优化,获得最佳培养基配方。获得的发酵参数为利用该菌株发酵生产生物表面活性剂提供数据,为石油降解菌的应用开发提供了有价值的信息。

响应面分析法优化固定化细胞转化DL-ATC生产L-半胱氨酸工艺条件

利用SAS软件的Plackett-Burman试验设计法及响应面分析法,对海藻酸钙固定化假单胞菌(Pseudomonas sp.)HY1040转化DL-2-氨基-△2-噻唑啉-4-羧酸(DL-ATC)生产L-半胱氨酸的工艺条件进行了优化,得到较佳的转化工艺条件:固定化细胞接种量为25.5 mL,DL-ATC质量浓度为1.0%,固定化细胞增殖时间为12.9 h.经5批次转化试验考察,固定化细胞比酶活力平均达934u/mL,较优化前提高38.9%.经连续转化4批次,底物转化率仍可保持在初始值的91.0%以上.

响应面法优化微球菌DS16产絮凝剂的条件

用响应面法对微球菌DS16发酵生产微生物絮凝剂的条件进行了优化。首先通过Plackett-Burman设计从影响絮凝活性的8个因素中筛选出具有显著活性效应的因素:酵母提取物、液糖、(NH4)2SO4、MnCl2。然后用响应面设计对这四个因素进行优化分析,获得了这几个因素的最佳浓度,确定了发酵培养基的最优配方(g/L):液糖20、K2HPO43、NaH2PO41.8、(NH4)2SO44.3、酵母提取物0.9、MgSO40.2、CaCl20.1、MnCl20.004。利用优化的培养基进行发酵,絮凝活性提高了16.44%。

响应面法优化微生物油脂发酵条件

利用响应面分析法对健强地霉G9菌株生产微生物油脂的发酵条件进行优化。通过Plackett-Burman设计法,对影响菌株油脂产量的8个因素进行考察,确定温度、KH2PO4添加量和花生饼粉添加量为对油脂产量有显著影响的3个重要因素。采用响应面法对3个重要因素的最佳水平进行优化,结果表明菌株最佳产油条件为:温度28℃,KH2PO4添加量16 g/L,花生饼粉添加量16 g/L。在此条件下进行摇瓶培养,健强地霉G9菌株油脂产量达10.73 g/L。采用优化的摇瓶实验条件进行5 L罐上发酵培养,菌株油脂产量达28.63 g/L,为摇瓶培养时的2.67倍,说明该优化条件也适用于5 L发酵罐生产,且健强地霉G9菌株适合放大生产,具有作为工业微生物生产菌种的潜力。