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为在提高Nisin发酵单位的同时尽量减少培养基中的有机氮含量以降低成本并减少发酵液中的多肽对Nisin提取的干扰作用,采用中心组合设计方法,研究了四种主要因子:大豆蛋白胨、酵母粉、蔗糖、初始pH对乳酸链球菌SM526产Nisin发酵培养基SYS3(大豆蛋白胨6.25g/l、酵母粉5g/l、蔗糖20g/l、初始pH7.0).同CM培养培养基相比,成本相差不太,发酵单位提高了64%;同MRS培养基相比,有机氮用量减少了一半,发酵水平却相当.确定了发酵的最适温度为32℃,发现恒定pH并保证厌氧条件有利于Nisin的合成.研究了不同发酵条件下Tween80对Nisin产生的影响,同自然pH且不添加Tween80条件下的发酵单位相比,分别添加1%Tween80后,在自然pH、恒定pH6.5并且不通氮气、恒定pH6.5并且通氮气等发酵条件下,发酵单位分别提高了36%、2.5倍和3.3倍.提出了在恒定不同pH的发酵条件下,乳酸链球菌SM526的菌体生长、底物消耗、乳酸及Nisin产生的动力学模型.菌体生长、乳酸及Nisin产生用逻辑方程描述,而底物消耗是菌体生长和乳酸产生速率的函数.模型表明,菌体生长和乳酸产生的最佳pH为7.0,而Nisin产生的最佳pH却为6.5.利用褐藻酸钙包埋乳酸链球菌SM526细胞,研究了固定化颗粒在不同培养基、不同培养条件下的发酵水平.半连续发酵条件下,固定化颗粒能连续使用3个月批次(每批24小时).在mMRS和mSYS3培养基中,发酵单位略低于游离细胞分批发酵的水平.连续发酵条件下,固定化颗粒连续使用70小时,在mMRS及mSYS3培养基中发酵单位分别稳定在820和800(IU/ml).同游离细胞的分批发酵相比,菌体细胞固定化后,单位菌体的生产效率提高了4倍.