枯草芽孢杆菌NTGB-178高产芽孢发酵工艺优化

• 作者: 丰来 张冬雪 徐滔明 罗志威 谭武贵 谭石勇 郑双凤
• 来源期刊: 南京农业大学学报
• 学科: 生物学
• 关键词: 枯草芽孢杆菌 优化 芽孢 响应面法 发酵工艺
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1031-1040
• 页数: 10页
• 分类号: Q939.9
• 字数: 6274字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7685/jnau.201702023

摘要

[目的]优化枯草芽孢杆菌NTGB-178发酵工艺,为提高发酵液中的生物量与芽孢产量,降低该菌产品制剂生产成本提供技术支撑.[方法]采用响应面法(RSM)对NTGB-178发酵工艺进行优化.在单因素试验基础上,利用Plackett-Burman设计试验,筛选出影响NTGB-178芽孢产量的主要影响因子.利用最陡爬坡试验,确定逼近存在最大响应值的中心点.最后利用Design-Expert软件设计Box-Behnken试验,对其结果进行多元二次回归拟合,建立响应面方程,绘制响应面图,并对影响发酵产孢的主要因素及其交互作用进行响应面分析和评价,确定最优的液体发酵培养条件.[结果]麸皮、NaCl、初始pH为影响NTGB-178芽孢产量的主要因素,方程预测最优水平为:麸皮10.35 g·L-1,NaCl 4.41 g·L-1,初始pH6.07,其他条件分别为:玉米粉12.5 g·L-1,豆粕25.0 g·L-1,CaCO31.0 g·L-1,MgSO4·7H2O 2.0 g·L-1,接种量4％,装液量65 mL/250 mL,培养温度36℃,摇床转速220 r·min-1,培养时间36 h.经验证,优化后发酵液中生物量为6.55× 109 CFU·mL-1,芽孢产量为6.16× 109 CFU· mL-1,芽孢产量较优化前提高了8.48倍.最后在中试培养条件下,发酵36 h后芽孢产量最高为7.33× 109CFU· mL-1,验证了摇瓶优化条件的稳定性.[结论]采用单因素试验与响应面法相结合的方法优化发酵工艺,可显著提高NTGB-178的生物量与芽孢产量,此发酵工艺为芽孢杆菌NTGB-178工业化扩大生产奠定了基础.