响应面法优化解淀粉芽孢杆菌D1产抗菌素培养基研究.pdf

· 生物技术 · 北方 园艺2o13(05)：94～97 响应面法优化解淀粉芽孢杆菌D1 产抗菌素培养基研究 吕 钊 。，张 丽 萍 。，程 辉 彩 。，麻 耀 华 ，习彦 花 (1．河北省科学院生物研究所 ，河北 石家庄 050081；2．河北师范大学 生命科学学院，河北 石家庄 050016 3．河北省主要农作物病害微生物控制工程技术研究中心，河北 石家庄 050081) 摘 要：以1株解淀粉芽孢杆菌为出发菌，采用Box-Behnken试验及响应面分析相结合的方法 对其产抗菌素的发酵培养基进行优化。结果表明：最佳培养基配方为C源淀粉 1．88 ，N源牛肉膏 1．76 ，酵母膏0．74 ，KH2P040．25 ，K2HP040．196／，(N )SO40．089，6。通过优化产抗菌素培养 基，抗菌素的抑菌圈直径由优化前的19．21Tlrn提高到优化后的27．21TIITt，提高了41．7 。 关键词：解淀粉芽孢杆菌；响应面分析；Minitab软件；抗菌素 中图分类号：S482．2。。8 文献标识码：A 文章编号：1001--0009(2013)O5～O094一O4 解淀粉芽孢杆菌 (Bacillusamyloliquefaciens)是广 均为实验室分离保存。 泛存在于自然界的非致病细菌，是 目前生物防治中比较 种子培养基：葡萄糖 20g，牛肉膏 5g，蛋白胨 10g， 具有代表性的芽孢杆菌口]。其易于发酵，在生长过程 NaCI5g，蒸馏水 1000mL，pH为 7．O～7．2。 中会产生一系列对细菌和真菌具有强力抑制作用的胞 1．2 试验方法 外代谢产物，主要包括一些抗生素、抗菌蛋 白和多肽等 1．2．1 培养方法 采用二级摇瓶培养，接试管种于装有 活性物质，能抑制植物病原菌、病毒、真菌、线虫等 ¨3]。 50mL液体种子培养基的250n 三角瓶中，(30±1)℃、 这些抗菌素又具有稳定性好 ，易溶于水等优点，便于作 200r／min摇床培养 ，制备种子液。5 接种于发酵培养 为生物制剂。该课题组在前期研究中分离到 1株植物 基中，按不同试验条件进行摇床培养。 内生解淀粉芽孢杆菌D1，对金黄色葡萄球菌、黄瓜灰霉 1．2．2 单因素试验 以种子培养基为基础培养基，分别 病菌等多种病原细菌和真菌都有明显的抑制作用 ，而且 采用不同的碳源 (蔗糖、葡萄糖、淀粉、玉米粉、柠檬酸钠、 产生的抗菌素具有温度、酸碱度、储藏稳定性好等特点。 甘油、麦芽糖)和氮源 (牛肉膏、蛋 白胨、酵母膏、硫酸铵、 但是较高的生产成本和较低的产量限制 了其抗菌素肽 豆饼粉、硝酸钠、胰蛋白胨)，固定其它成分，采用平板扩 的工业化生产，因此，降低成本、提高抗菌素产量成为当 散法测定发酵滤液抑菌活性，选出最适碳氮源。每组试 前面临的主要 问题。现通过单 因素试验和响应面法结 验设 3次重复，结果取平均值。 合优化该菌株发酵条件_6]，通过曲面模型和数学方程， 1．2．3 DOE试验 依据前期试验结果，以牛肉膏、酵母 获得该菌代谢产生抗菌素的最优发酵参数，为该抗菌素 膏、淀粉、葡萄糖、甘油、蔗糖和蛋白胨为碳氮源，选用N一 的开发利用提供参考。 7的多因子试验设计安排，每个因素取 2个水平，高水平 1 材料与方法 约取低水平的1．5倍。试验设 3次重复。结果取平均值。 1．2．4 最陡爬坡试验 根据试验结果中显著因素的效 1．1 试验材料 应值大小来确定最陡上升路径 ，基础取值依据各因素效 供试材料为解淀粉芽孢杆