植物乳杆菌高密度增殖发酵条件的研究

为了研制新型微生态制剂,对常用益生菌株——植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)的增殖条件进行研究。通过单因素和响应面方法对植物乳杆菌Lp-2的发酵培养基成分进行了筛选和优化,确定了最佳培养基。最后,研究了大规模培养工艺及其培养过程的放大。试验表明:蔗糖29 g/L,酵母膏31 g/L,蛋白胨25g/L,K2HPO420 g/L,NaAc 6 g/L,柠檬酸氢二铵2 g/L,Tween80 2 g/L,MgSO40.1 g/L,MnSO40.1 g/L,在25℃、100r/min的培养条件下在3 t发酵罐培养9.6 h,所得植物乳杆菌的最大产量约为1010CFU/mL。实验表明了此植物乳杆菌增殖优化方案成效明显,可以放大推广生产。

植物乳杆菌Lp-2分批发酵工艺的研究

研究和发酵条件对植物乳杆菌Lp-2高密度增殖的影响。经过对缓冲盐法和化学中和法对比,确定了植物乳杆菌高密度增殖发酵最佳方法为化学中和法并对其进行了详尽地研究。最后,进行了培养工艺的放大。试验表明,在32℃、100r/min的培养条件下在3t发酵罐培养9.6h,所得菌体的最大产量为9.3×109cfu/mL。

棉秸秆混合基质育苗分析

【目的】用(耐)高温菌腐熟的棉秸秆与菇渣混合,基质化后进行番茄、辣椒育苗。【方法】添加(耐)高温降解棉秸秆菌,经过室内堆肥处理后,菇渣与腐熟的棉秸秆分别按2∶3、1∶4配制成育苗基质,分析该基质的番茄、辣椒育苗情况。【结果】菇渣与棉秸秆比例为2∶3时番茄、辣椒秧苗各项测定指标均显著优于对照(CK)。菇渣与棉秸秆比例为1∶4时番茄秧苗长势理想,辣椒秧苗长势较对照(CK)差。【结论】菇渣与经过高温降解菌腐熟处理的棉秸秆以2∶3的比例混合配制时,可以用于番茄、辣椒的育苗。

一株产纤维素酶细菌的筛选鉴定

目的：从青贮饲料中分离筛选产纤维素酶的细菌。方法：用刚果红染色法和羧甲基纤维素酶活力测定法对分离所得的细菌进行筛选。结果：筛选到1株产纤维素酶能力较强的菌株，编号为ws-6。对该菌进行形态观察、生理生化鉴定和16S rDNA序列测定，鉴定为地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）。结论：该菌最适生长pH 5．0—7．0，最适生长温度35℃，产CMC酶活力达2．55U／mL。

地衣芽孢杆菌WS-6 β-葡聚糖酶基因的克隆及表达

β-葡聚糖是植物细胞壁中结构性非淀粉多糖,存在于各种饲料农作物中[1]。作为一种抗营养因子,β-葡聚糖使食糜具有很高的粘度,阻碍肠道消化液与食糜的混合,影响营养物质特别是蛋白质和脂肪的消化吸收,降低饲料的利用率。地衣芽孢杆菌分泌的β-葡聚糖酶可分解β-葡聚糖[2]。在青贮发酵过程中,这种酶可降解大麦β-葡聚糖,有效提高家畜、家禽对饲料的利用率[3]。从地衣芽孢杆菌WS-6中克隆到β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因并进行测序,将该基因与大肠杆菌表达载体pET32a进行连接,转化大肠杆菌BL21,使该基因得到了有效的表达,为进一步在食品级宿主菌中的表达奠定了基础。

饲用地衣芽孢杆菌TS-Ⅱ菌株发酵培养基及发酵条件优化

【目的】地衣芽孢杆菌规模化发展。【方法】采用碳、氮源及微量元素的筛选实验和正交实验。【结果】确定地衣芽孢杆菌TS-Ⅱ菌株发酵培养基的最佳组分为(g/L):蔗糖60、蛋白胨30、NaCl 30、K2HPO42、MgSO41、FeSO40.02、MnSO40.01。对发酵条件进行了研究,发酵的最适初始pH值为5.5,最适培养温度为35℃,最适装液量为10 mL(250 mL三角瓶)。【结论】通过优化培养基组分和培养条件后,菌株TS-Ⅱ活菌数达到了6.58×1010CFU/mL,为以后的工业化生产奠定基础。

类开菲尔粒的发酵特性及强产酸乳酸菌的分离鉴定

研究了1株来自青藏高原的类开菲尔粒的发酵特性。结果表明,以3%(W/V)接种量将类开菲尔粒接种到灭菌的牛奶中,在37℃下培养24 h可使发酵乳的pH值降低至4,游离氨基酸含量在发酵初期略有下降,随着培养时间的延长,游离氨基酸逐渐增加。利用MRS和GM17培养基平板,从类开菲尔粒中分离到23株乳酸菌,其中,菌株ZX1-3、ZX2-2和ZX5-5产酸性能较强,使发酵乳的pH值分别降低到3.97、4.11和4.04。经生理生化检测及16 S rDNA序列比对,上述3株菌均被鉴定为植物乳杆菌。测定其耐酸性,菌株ZX1-3和ZX5-5具有一定的耐酸性,预示着菌株在乳制品发酵及饲料青贮中有潜在的开发前景。

不同育苗有机基质特性及其育苗效果

新疆光热资源丰富,具有发展设施农业的良好条件,发展设施农业是当前我区农民最现实、最快捷、最可靠的增收途径,我区规划到2020年设施农业面积要发展到13.3万公顷,以缓解我区冬季蔬菜供应紧张的局面.随着我区设施农业的发展、壮大和以不可再生资源-草炭为主的育苗基质时代的结束,对新型育苗基质的需求量也逐步加大,因此本地化、市场化的育苗有机基质产业发展潜力巨大.

植物乳杆菌Lp-2的高密度发酵

高密度培养植物乳杆菌是制作其发酵剂的重要环节。首先,研究了不同的溶氧和pH对植物乳杆菌的分批发酵的影响。在分批发酵的基础上,为进一步提高发酵液中的菌体浓度,进行了补料分批发酵实验。最终通过对蔗糖反馈补料发酵试验对比改造获得了pH反馈补料发酵工艺。此发酵补料工艺可以控制蔗糖残糖量始终处于较低的水平,因此获得了最高的菌体产量。菌体干重达到13.56g/L,较分批培养提高90.05%。

产朊假丝酵母整合表达载体的构建

【目的】构建一个产朊假丝酵母(Candida utilis,C.utilis)整合表达载体。【方法】该载体以质粒pBR322为骨架,包括3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAP)启动子和终止子、放线菌酮(CYH)抗性基因和18SrDNA介导的同源整合区。再以木聚糖酶基因为目标基因,插入pGLR9K载体上,构建重组表达载体,电击转化C.utilis。对阳性转化子进行酶活测定,检测其表达情况。【结果】转化子的胞内外都可检测到木聚糖酶酶活,酶活可达60U/mL。【结论】本实验构建了一个C.utilis载体,并用此载体表达了木聚糖酶基因,本研究将为产朊假丝酵母工程菌在饲料添加剂及食品行业中的应用提供又一个新的实验平台。

降解棉秸秆耐热菌株的鉴定及降解条件优化

【目的】鉴定从新疆棉花秸秆高温堆肥中分离出的两株耐热真菌Z1、Z2的属种,并通过优化影响菌株产生纤维素酶的因素来提高菌株对秸秆的降解率。【方法】经形态学和菌株的ITS区克隆与序列分析确定属种,以液体摇瓶发酵产滤纸酶活性(FPA)变化为衡量指标,对Z1、Z2以及二者混合菌(MS)的纤维素酶产生条件进行优化。【结果】菌株Z1为曲霉属烟曲霉(Aspergillus fumigatus Fresen),Z2为蚀丝霉属(Myceliophthora Cost.)。确定Z1以棉秸秆为碳源、以NaNO3为氮源、起始pH 9.5、接种量11%、50°C摇床培养10 d,对棉秸秆降解率为10.19%;Z2以麦秸秆为碳源、以NaNO3为氮源、起始pH 5.5、接种量9%、50°C摇床培养10 d,对麦秆降解率为27.50%;MS以棉花秸秆为碳源、以蛋白胨为氮源、起始pH 5.5、接种量11%、50°C摇床培养10 d,对棉秸秆的降解率为53.45%。【结论】实验表明,MS(Z1、Z2混合)对秸秆的降解效果优于单株菌,降解率达到一半以上,本研究中的两株耐热真菌在降解棉花秸秆、小麦秸秆等农作物废弃秸秆中具有较高的应用价值。