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刚果红高效降解菌分离鉴定及降解条件优化
目的:本研究以从长期受到印染废水污染的土样中分离到的一株在厌氧条件下可以高效降解偶氮染料刚果红的细菌为样本,通过形态学观察、生理生化鉴定及16S rDNA序列分析鉴定,该菌为克雷伯氏属菌株,并定名为Klebsiella sp.Y12.通过对菌株Y12菌体浓度和刚果红降解率连续24h的测定.发现:菌株在生长到18 h时菌体浓度达到大值；在第16 h时刚果红的降解率达到大,为78％.这表明降解率与菌体生长基本同步.本研究优化了降解培养基的碳源及氮源.结果:适于刚果红降解的碳源为葡萄糖,适投加量为8.0 g/L;适氮源为硫酸铵,适硫酸铵投加量为5.0 g/L.且优化后的降解率达93％,比未优化前提高19％.本研究以刚果红为模式染料,筛选出刚果红降解菌株,这对探讨偶氮染料的有效降解,寻找一种有效的偶氮染料降解方法具有实际意义.
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用于抗体药物生产的动物细胞培养基研究进展
近年来，具有靶向明确，副作用小等优势的抗体药物受到国内外药企的广泛关注。2012年，抗体药物全球销售额已达650亿美元左右，并占据全球十大畅销药物的半壁江山[1]。
动物细胞大规模培养和抗体质量分析已然成为我国抗体药物产业化的主要限制因素[2]。培养基优化作为动物细胞大规模培养的关键环节，长期被国外生物技术公司（如Thermo Fisher 公司、Sigma 公司等）、医药巨头所垄断。尽管目前国内抗体药物的表达水平有显著提高（1~2 g/L），但仍以使用商业培养基为主，缺乏自主知识产权的产品。由于对所使用的培养基成分未知，一旦出现抗体质量问题便无从优化，特别对于生物仿制药开发而言，抗体质量的一致性显得尤为重要。与此同时，使用商业化培养基还需承担较高的开发成本，往往是自主开发培养基成本的5~10倍。 -
红杆菌YIM93620和台湾红杆菌BCRC17173培养基优化及12C6+重离子生物学效应研究
目的 缩短红杆菌(Rubrobacter sp.) YIM93620和台湾红杆菌(Rubrobacter taiwanensis BCRC 17173培养时间,加快试验进度,更方便研究其耐辐射水平;确定这两株菌对重离子照射后的生物学效应,为航天辐射防护提供理论支持.方法 比较这两株菌在TSB、CYC、Thermus、ISP2这四种培养基上的生长情况,并测定添加不同浓度的丙酮酸钠和甜菜碱对生长的促进情况;选E.coli K-12作为阴性对照,分别对这两株菌进行不同剂量的12C6+重离子照射,并绘制致死率曲线研究生物学效应.结果 YIM93620和BCRC17173在Thermus培养基中生长状态好;分别在添加0.125％甜菜碱和0.1％丙酮酸钠的Thermus培养基中培养时间从10～15 d缩短到6 d;YIM93620在160 Gy时达到高致死率93.3％,而BCRC17173在320 Gy时致死率仅35.7％,对12C6+重离子都具有强的抗性.结论 筛选到这2株菌生长状态都较好的培养基Thermus,添加0.125％甜菜碱和0.1％丙酮酸钠分别可显著促进菌株YIM93620和BCRC17173的生长;这两株菌均有强的耐12C6+重离子辐射特性.
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纳豆激酶液体发酵条件的研究
纳豆来源于中国的豆豉.纳豆含有大量丰富的生理活性物质,具有抗血栓、降血压、抗菌、抗氧化、预防癌症、有利于神经损伤的再生[1],能诱发玻璃体后脱离(PVD)[2,3],抗血小板聚集[4]等多种显著的生理调节功能,日益受到世界各国的重视.1987年,日本的须见洋行[5]首先在这种日本传统食品中发现并且提取出具有溶解血栓功能的活性物质,将其定名为纳豆激酶(nattokinase,NK).较之传统纤溶性药物,纳豆激酶具有多方面的优势,如来源广泛、天然、可口服、易被人体吸收、内出血倾向小,更重要的是纳豆激酶可以直接作用于交联纤维蛋白,降低血中胆固醇、降低血压、抑制骨质疏松症、抑制动脉粥样硬化、维持血细胞的正常形态和功能等[6-12].纳豆激酶分子量远远小于尿激酶、t-PA,是一个单链蛋白,易被人体吸收,且作用时间长(＞8h),可望成为具有开发潜力的新型药物.
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刺五加内生镰刀霉菌培养基的优化
①目的 筛选出一种适合提高刺五加苷含量的内生镰刀霉菌P109-4生长的培养基.②方法 将P109-4接种于6种基础培养基中,30℃下培养,对其生长状况进行观察,并在12、24、36、48、60、72h时段测量菌落大小.筛选出一种长速率快的的培养基.再对其进行改良找到能使P109-4生长快的培养基.③结果 P109-4在6种基本培养中生长状况明显不同,30℃培养72h后内生菌在牛肉膏蛋白胨、高氏一号、查氏培养基、PDA培养基、乳糖牛肉膏蛋白胨培养基、LC培养基的生长直径分别为4.00、3.70、3.75、3.90、3.20、3.20、3.63cm.在改良牛肉膏蛋白胨培养基试验中,培养72h后牛肉膏蛋白胨培养基、改良牛肉膏蛋白胨培养基1号、改良牛肉膏蛋白胨培养基2号生长直径分别为3.30、3.45、3.20cm.④结论 经过72h菌落直径的比较,刺五加内生镰刀霉菌在改良牛肉膏蛋白胨培养基1号,生长速率更快.
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水产动物益生菌乳酸杆菌LH发酵工艺的研究
6.0,接种量2% (v/v,相对装液量),500 ml三角瓶中装液量为500 ml,发酵温度为30～35 ℃,静置培养.在佳培养条件下,LH活菌量达到1.74×109CFU/ml.结论 通过活菌平板计数法测定了乳酸杆菌LH生长曲线,24 h为佳种龄,生产收获时间是36 h.
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长双歧杆菌发酵培养基的优化
目的 对长双歧杆菌液态发酵培养基进行优化.方法 以长双歧杆菌(Bifidobacterium longum)为发酵菌株,以MRS培养基为基础培养基,以发酵液活菌数为指标,通过单因素添加实验考察发酵培养基的碳源和氮源的种类,并验证优化后培养基的效果.结果 优化后培养基的适碳源为葡萄糖,适氮源为酪蛋白胨、牛肉蛋白胨、水解乳蛋白,发酵液活菌数达到2.09×109CFU/mL,比原MRS培养基(1.22×109 CFU/mL)提高了71.30％.结论 优化后培养基优于原MRS基础培养基,可应用于长双歧杆菌的液态发酵.
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响应面法优化阿卡波糖发酵培养基
目的 利用响应面法对阿卡波糖发酵培养基进行优化.方法 以HPLC法检测发酵样品中的阿卡波糖峰面积,并以阿卡波糖发酵单位为指标,通过Plackett-Burman( PB)实验,筛选出阿卡波糖发酵的主要影响因素,进而进行陡爬坡实验,后通过Box-Behnken设计实验,利用Design-Expert 7.1.6 Trail软件进行回归分析,确定主要影响因素的佳浓度,得到阿卡波糖优化发酵培养基组成.结果 确定了优化发酵培养基组成(g·L-1):麦芽糖80.0、葡萄糖23.0、黄豆饼粉24.7、玉米浆1.5、谷氨酸1.0、磷酸二氢钾1.5、三氯化铁1.0、氯化钙3.0、碳酸钙4.0.验证实验表明在优化培养基条件下阿卡波糖发酵单位为4 015 mg.L-1,与预测值4 047 mg·L-1接近,比优化前提高了14.3％.结论 对阿卡波糖发酵培养基采用响应面Box-Behnken设计,可以有效地对发酵培养基进行优化.
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嗜热菌Anoxybacillus sp.产淀粉酶培养基优化及产酶条件研究
目的:对产淀粉酶嗜热菌Anoxybacillus sp.菌株进行培养基优化及产酶条件研究,以便提高菌株的产酶能力,并为下一步菌株的诱变育种研究提供基础.方法:常规方法液体培养菌株,用平板初筛和DNS法复筛选择产淀粉酶能力较高的菌株;单因素筛选培养基适的碳源、氮源、Ca2+浓度和Mg2+浓度,对单因素筛选的佳碳源、氮源、Ca2+和Mg2+的三个较佳浓度进行四因素三水平正交试验优化培养基;对培养基不同pH值及不同培养温度进行培养条件研究.结果:产淀粉酶菌株筛选结果显示:六株菌中淀粉酶酶活力值大的是菌株DL4,差异有统计学意义(P＜0.05).培养基单因素筛选结果显示:适碳源为麦芽糖、适氮源为硝酸铵、适Ca2+、Mg2+浓度均为0.02%,差异有统计学意义(P＜0.05).培养基优化结果显示:C源0.1%,N源0.2%,Mg+ 0.04%,Ca2+ 0.04%为佳的培养基成分组合.产酶条件筛选结果显示:培养基pH值为6、培养温度为55℃时菌株产酶水平高,差异有统计学意义(P＜0.05).结论:培养基的优化及适的产酶条件能提高嗜热菌Anoxybacillus sp.DL4产淀粉酶能力,Ca2+、Mg2+离子对菌株产淀粉酶有促进作用.
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多黏菌素B发酵培养基的优化
本研究在摇瓶水平上优化了多黏芽孢杆菌(Bacillus polymyxa)的发酵培养基,以提高多黏菌素B的产量.采用单因素试验法和响应面法优化发酵培养基配方,并在7L发酵罐中进行验证.优化后的发酵培养基配方为全麦粉6.7％、玉米浆粉0.3％、葡萄糖0.5％、硫酸铵0.9％、磷酸二氢钾0.03％和碳酸钙0.03％.此条件下,多黏菌素B的摇瓶发酵产量为0.95 g/L,较优化前提高120.9％,7L发酵罐中的产量为1.06 g/L.
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基于磷含量调控的红霉素发酵培养基优化
本研究依据有机氮源磷含量不同设计了3种培养基,试验结果表明,低磷培养基(黄豆饼粉2.0％、脱脂豆粉1.0％和羽毛蛋白胨1.0％)条件下红霉素效价较高,为11 209 μg/ml.为了降低发酵后期黄豆饼粉中磷的释放所造成的红霉素合成受阻遏,在上述培养基的基础上用0.5％硫酸铵和0.031％磷酸二氢钾替换1.0％黄豆饼粉(替换前后氮磷总量基本相等),红霉素效价达11 657 μg/ml,同时发酵液后期黏度约降低20％.
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去甲金霉素发酵培养基的优化及机制分析
以金色链霉菌发酵制备去甲金霉素(1),优化其培养基组成.通过Minitab软件设计Plackett-Burman试验筛选出玉米淀粉、黄豆粉和碳酸钙这3个对1发酵效价影响较大的因素,继而通过陡爬坡试验和响应面优化确定3个因素的佳水平:玉米淀粉110 g/L、黄豆粉43 g/L、碳酸钙7 g/L.培养基优化后,1的发酵效价提高了25％～31％.比较优化前后培养基的碳氮比并进行氨基酸添加试验,结果提示1效价的提高可能是多种因素协同作用所致.分析了优化前后发酵过程中相关有机酸和CoA羧基转移酶比活力的变化趋势,结果显示培养基优化后,在发酵中期胞外积累了大量的草酰乙酸和丙二酸,后期进入细胞以合成产物,酶比活力的变化趋势与丙二酸及1效价的变化趋势吻合.
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抗TNFα全人抗体培养工艺的优化
利用Minitab软件进行DOE(Design of experiment,实验设计),考察不同基础培养基、流加物和基础添加物对工程细胞株B2-14(CHO DG44)的细胞密度和抗TNF-α全人抗体表达量的影响.其中基础培养基筛选采用单因素设计实验,流加物和基础添加物的筛选采用全因子分析实验设计.结果表明,经过培养工艺优化,工程细胞株B2-14的大密度由初的3.2×106 cells/mL增加到1.31×107cells/mL,蛋白表达量由72 mg/L增长到421 mg/L,分别增加309％和485％.同时发现,在工程细胞株生长过程中添加必需氨基酸、维生素、葡萄糖和微量元素,给予细胞必要的营养成分,有助于细胞数量的增长和活力的提高,也有利于抗体蛋白表达量的增加.生长因子虽有利于细胞的增长,但对蛋白的表达无影响.而脂类物质及胆固醇可以有效的提高抗体的表达量,但是过多会对细胞的生长有抑制作用.
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罗汉果高效组培快繁技术的探究及优化
研究了消毒时间、不同激素及浓度配比对罗汉果带腋芽茎段消毒、腋芽诱导、继代培养及生根诱导的影响,从而确定在短周期内繁殖罗汉果无菌苗的佳组培快繁方案.结果表明,0.1％升汞佳消毒时间为8 min,除菌率可达58％;芽诱导培养基的佳激素组合为6-BA 0.5 mg/L+ NAA 0.05 mg/L,诱导率为97.5％;继代培养基佳激素组合为6-BA 0.5 mg/L+ IBA 0.1 mg/L+ GA3 0.1 mg/L,增殖率为9;根诱导培养基佳激素组合为IBA 1.0 mg/L,生根率为98％.GA3能有效促进新芽的分化、增殖和生长.
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基于神经网络和遗传算法的非天然氨基酸突变蛋白的培养优化
非天然氨基酸定点改构技术已被广泛应用于蛋白质结构与功能研究以及新药开发等,然而常用的无机盐培养基营养匮乏导致突变蛋白的产量过低,严重限制了该技术的进一步应用.相比传统的优化方法,文章结合了人工神经网络以及遗传算法,更方便、更准确地对大肠杆菌发酵突变蛋白的培养条件进行了优化.试验以引入对乙酰基苯丙氨酸的尿酸酶作为模式蛋白,以尿酸酶的酶活测定直观反映蛋白表达量,对培养条件中4个因素进行了摸索并优化,终获得了佳培养条件为:甘油1.04％、非天然氨基酸溶液1 mmol/L、金属离子综合液0.86×、IPTG 0.5 mmol/L,并且利用优化后的培养条件发酵获得的尿酸酶产量较未优化前提高了14％.并且通过测定尿酸酶酶活的精确比较,验证了ANN方法较响应面法在优化复杂的非线性生物工艺方面的优势.本试验的顺利完成,不仅提高了引入对乙酰基苯丙氨酸的尿酸酶的产量,同时也为其他非天然氨基酸定点引入蛋白的发酵培养基优化提供了重要参考.
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产诺加霉素链霉菌摇瓶发酵条件的研究
诺加霉素是由黑胡桃链霉菌Streptomyces nogalater产生的结构复杂的蒽环类抗生素,具有较强的抗肿瘤活性.该文对实验室保藏的Streptomyces nogalater ATCC 27451进行菌种选育,得到了一株发酵效价高,遗传稳定的高产菌株.通过摇瓶培养,从发酵培养基和培养条件两方面进行发酵工艺的优化.培养基方面,从单一碳源,单一氮源的佳种类和组合的筛选,到前体氨基酸以及油的添加进行尝试；培养条件方面,考察了温度,pH,装量,放瓶时间等因素,终获得的佳培养基和培养条件,与出发初始菌株和初始培养条件相比,从初的发酵产量0.048 g/L提高到了0.312 g/L,终发酵单位提高了6.5倍.这些工作为我们以后大规模的发酵诺加霉素奠定了基础.
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均匀设计优化乳酸菌培养基的研究
利用均匀设计试验,考察碳酸纳、半胱氨酸、磷酸氢二钾的适宜加量.试验结果经计算机分析得出三种物质的适加量为:碳酸钠0 OO%,半胱氨酸0 85%、磷酸氢二钾O.60%.利用新配方培养液菌浊度可达0.61OD、比原配方提高24 5%.
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产纤维素酶的枯草芽孢杆菌C－11发酵培养基的响应面法优化
为了提高枯草芽孢杆菌C－11的纤维素酶活力，利用Plankett－Burman（PB）设计法和响应面分析法对其培养基进行优化。采用 PB设计实验确定小麦秸秆粉、豆饼粉、蛋白胨为主要影响因子，运用陡爬坡试验逼近以上三因素的大响应区域，并通过 Box－Behnken（ BB）设计和响应面分析优化其浓度。优化后培养基组分如下：小麦秸秆粉5．868g? L －1、蛋白胨10．98g? L －1、K2HP046．0g? L －1，KH2P043．0g? L －1，MnSO4? H2O 0．2g? L －1，MgSO4?7H2O 1．0g? L－1，豆饼粉6．913g? L －1、酵母粉0．4g? L －1。理论酶活为：1．958U? mL －1，验证实测值为：1．994U?mL －1，相对误差为1．84％，比基础条件酶活提高了24．65％。
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应用响应面法优化去氢表雄酮1α-羟基化的转化培养基
目的 优化斜卧青霉Penicillium decumbens ph-13转化去氢表雄酮(DHEA)为1α-羟基去氢表雄酮(1α-OH-DHEA)的转化培养基.方法 在单因素实验的基础上,采用响应面分析法优化斜卧青霉ph-13转化DHEA的转化培养基,找出主要影响因素,经回归分析建立lα-OH-DHEA的转化率对培养基主要成分的二次回归模型.结果 其回归方程的决定系数达到98.39%,得到的佳培养基主要组成为:蔗糖4.75%、硝酸钠3.69%、硫酸镁0.31%、硫酸亚铁0.002%、硫酸锰0.001%.结论 优化后的培养基中目标产物1α-OH-DHEA转化率达到18.83%.
关键词： 斜卧青霉 去氢表雄酮 1α-羟基去氢表雄酮 培养基优化 响应面法 -
黄伞胞外多糖发酵培养基的响应面法优化
目的 优化黄伞胞外多糖发酵培养基.方法 在单因素实验的基础上,采用Plackett-Burman实验设计筛选影响多糖产量的培养基成分,然后用陡爬坡路径逼近大响应区域,后通过Box-Behnken设计及响应面分析确定主要影响因素的佳浓度.结果 获得影响多糖产量的培养基成分为:麸皮、黄豆饼粉和磷酸二氢钾.通过Box-Behnken设计及响应面分析确定主要影响因素的佳浓度为:麸皮11g/L、黄豆饼粉7.3g/L、磷酸二氢钾0.8g/L.结论 利用响应面分析法优化黄伞胞外多糖发酵培养基是可靠的,具有实际的应用价值.
