响应面法优化桔青霉PA-33菌株的发酵工艺

【目的】优化桔青霉Penicillium citrinum PA-33发酵培养基和发酵条件,以提高桔青霉PA-33的抗菌活性。【方法】采用单因素试验确定桔青霉PA-33发酵所需最适基础培养基、碳氮源和无机盐,并利用响应面法设计确定最适发酵培养基配方;在发酵条件单因素试验基础上,采用三元二次通用旋转组合设计和频率分析法优化其最适发酵条件组合。【结果】经优化后,最佳发酵培养基配方为马铃薯汁液219.91 g·L-1、甘露醇34.11 g·L-1、黄豆粉6.25 g·L-1;最适发酵条件为装液量50 mL、接种量3.5%(φ)、发酵温度28℃,摇床转速150 r·min-1、发酵时间12 d。优化后发酵液对大肠埃希菌Escherichia coli的抑菌圈直径为28.99 mm,较优化前抑菌圈直径(18.73 mm)增加了10.26 mm。【结论】采用响应面法、三元二次通用旋转组合设计和频率分析法优化发酵工艺,显著提高了桔青霉PA-33发酵液的抗菌活性,为该菌株的抗菌活性物质的分离以及工业化生产提供依据。     

拮抗甜瓜枯萎病链霉菌D2菌株发酵条件的优化

[目的]优化甜瓜枯萎病拮抗链霉菌D2菌株的发酵条件,为该菌发酵方法的建立及工业化生产提供科学依据.[方法]以D2菌株有效活菌数为考察指标,玉米粉含量、豆饼粉含量、pH、摇床转速、接种量和温度为影响因素,利用响应面法对D2菌株的发酵条件进行优化.[结果]豆饼粉含量、玉米粉含量和温度对D2菌株有效活菌数有显著影响(P<0.05).D2菌株有效活菌数回归模型为:Y=8.28757+0.12344X1+0.21477X2+0.06184X3-0.05929X12-0.09817X22-0.14942X32(式中,Y为有效活菌数对数,X1、X2和X3分别为玉米粉含量、豆饼粉含量和温度的编码值),理论有效活菌数为2.99×108 CFU/mL.D2菌株最优发酵条件为:玉米粉含量39.08 g/L、豆饼粉含量39.19 g/L、培养温度37.4℃,在此条件下D2菌株有效活菌数为3.01×108 CFU/mL,与理论值接近,但极显著高于未经优化采用培养基Ⅱ得到的有效活菌数(1.0×106 CFU/mL)(P<0.01).[结论]采用响应面法优化得到的D2菌株发酵条件可有效提高该菌株有效活菌数,且回归模型推算出的理论活菌数与优化条件发酵的有效活菌数接近,可用于指导D2菌株的实际规模化生产.     

内生产酶溶杆菌R-2-1发酵工艺优化

以一株具有广谱抗菌活性的黄花蒿内生产酶溶杆菌(Lysobacter enzymogenes)R-2-1为研究对象,在LB液态培养基基础上,通过正交试验确定了其最佳发酵培养基组成为:玉米粉20 g·L-1,花生粕20 g·L-1,豆粕20 g·L-1,酵母提取物2 g·L-1,胰蛋白胨4 g·L-1,(NH4)2SO46 g·L-1,K2HPO46 g·L-1,Mg SO4·7H2O 4.8 g·L-1,Mn SO4·H2O 0.02 g·L-1,Fe SO4·7H2O 0.01 g·L-1,Ca Cl2·2H2O 0.12 g·L-1,Na Cl 2.4 g·L-1,核黄素3.0 g·L-1,硫胺素1.2 g·L-1,维生素B60.01 g·L-1,生物素0.1 g·L-1,优化后培养活菌数24 h达到6.94×108cfu·m L-1。以菌株R-2-1总发酵代谢物产量为指标,在单因素实验的基础上,采用响应面法优化其发酵工艺条件,确定最佳发酵条件为:发酵时间87.2 h,初始p H 7.55,装液量204 m L,接种量7.90 m L,发酵物产量达(0.518±0.050)g·200 m L-1;通过摇床转速和发酵温度因素考查,确定在摇床转速210 r·min-1、发酵温度30℃条件下,该菌代谢物产量可进一步提高到(0.523±0.023)g·200 m L-1。本试验结果可为该菌杀菌剂扩大生产提供参考。     

苦皮藤内生放线菌YDG17菌株产抑菌活性物质发酵条件优化

利用Plackett-Burman设计和响应面设计对苦皮藤内生放线菌YDG17菌株的发酵条件进行了优化试验,以确定最佳培养基组成及培养条件.试验结果表明,YDG17菌株产抑菌物质的最适摇瓶发酵培养基组成为:葡萄糖32.00 g/L,小米28.77 g/L,蛋白胨3.00 g/L.发酵条件为:pH值7,250 mL三角瓶装60 mL发酵液,接入6×107CFU/ mL菌种,32 ℃培养120 h.发酵条件优化后,菌株抑菌圈直径为26.5 mm,是优化前的1.2倍.     

响应面法优化棉花黄萎病菌拮抗细菌TUBP1发酵培养基的研究

目的优化棉花黄萎病拮抗菌TUBP1的发酵培养基,为进一步开发其作为棉花黄萎病菌的生防菌奠定基础。方法采用单因子试验筛选出最佳碳源、氮源和无机盐,并采用Box-Behnken设计和响应面法对其最佳配比进行优化。结果棉花黄萎病拮抗菌TUBP1菌株发酵培养基中的最佳碳源为葡萄糖,氮源为蛋白胨,无机盐为MnCl2。碳源、氮源和无机盐的最佳配比为葡萄糖2.58%、蛋白胨2.96%和MnCl20.048%。在此条件下,拮抗菌TUBP1的抑菌率达到最高的53.3%。结论响应面分析法可用于TUBP1菌株发酵培养基的优化。     

枯草芽孢杆菌HAB-1产生抗菌物质的最优发酵条件

为筛选适合Bacillus subtilis HAB-1生长和抑菌物质产生的最佳培养基和最佳培养条件,采用摇瓶培养法和平板对峙法,通过单因子试验筛选适合菌株HAB-1生长的碳源、氮源、金属离子及最佳培养条件。结果表明,经摇瓶发酵培养筛选到适合菌株HAB-1生长及其拮抗物质产生的最佳碳源为蔗糖和玉米粉,最佳氮源为酵母粉和麸皮,最佳金属离子是K＋。用正交试验法确定了使HAB-1具有较强抗菌活性的最优培养基为zY,其各组分的质量浓度为：蔗糖10g·L-1,玉米粉30g·L-1,酵母粉30g·L-1,麸皮40g·L-1,KH2P041g·L-1;在确定适合该菌株的培养基组分基础上,对其培养条件进行优化试验,结果表明,初始pH为6．0,培养温度为37℃,250mL摇瓶装液量为60mL,接种量的体积分数为2％,培养时间为24h,转速为190r·min-1时为该菌株的最佳培养条件,获得菌株HAB-1活菌数最多且对橡胶树炭疽菌的抑菌活性最强,活菌数和抑菌直径分别为2．6×1010·mL-1。和34．0mm,较NB培养的HAB-1提高了123．81倍和1．10倍。     

拮抗香蕉枯萎病菌的海洋细菌TC-1发酵条件优化

通过对6种培养基进行筛选得到海洋拮抗细菌TC-1在BPDB培养基发酵的无菌发酵液对香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f.sp.cubense)的抑菌活性最好。在BPDB培养基基础上,通过正交试验优化培养基成分及用量,得到最佳配方为马铃薯200 g,牛肉膏20 g,葡萄糖20 g,玉米粉7 g、蛋白胨7 g,蒸馏水1 000 mL,pH自然;通过正交试验对发酵条件的装瓶量、培养温度、初始pH、发酵时间和转速5个因素进行了优化,得到最优发酵条件为:装瓶量20%,培养温度27℃,初始pH自然,发酵时间72 h,摇床转速200 r/min;在最佳培养基和最佳发酵条件下,TC-1的无菌发酵液抑菌圈直径为24.3 mm,与优化前抑菌圈直径20.7 mm相比,抑菌活性提高了17.4%。     

基于响应面分析法优化解淀粉芽孢杆菌DSYZ发酵条件

解淀粉芽孢杆菌DSYZ(Bacillus amyloliquefaciens)是一种重要的生防菌株,其代谢产物对多种病原菌有着拮抗作用,广泛应用于大蒜、辣椒、花生等农作物的生物防治,但是自然条件下其分泌的代谢产物浓度较低并且浓度主要与培养基的组成,培养条件以及自身诱导肽有关。因此,通过响应面分析法对发酵培养基进行优化以及提高菌株活菌数成为当前的主要目标。首先利用添加不同碳源、氮源、无机盐的豆芽汁培养基对菌株进行发酵,测定菌数,筛选出最适的碳源、氮源和无机盐。进一步通过单因素试验考察不同浓度的碳源、氮源和无机盐对菌种菌数的影响。然后通过响应面分析法对菌株的发酵培养基进行优化,得到最优的培养基组合。优化后的发酵培养基中的最优碳源是玉米粉为18.87 g·L~(-1),最优无机氮源是氯化铵为1.36 g·L~(-1),最优无机盐是磷酸二氢钾为0.47 g·L~(-1),优化后培养基菌数达到2.20×10~9 cfu·mL~(-1),是未优化前的1.53倍。     

疮痂链霉菌许昌亚种SCY114发酵条件的研究

以小麦全蚀病菌为靶标菌,通过单因素试验和正交设计试验,对疮痂链霉菌许昌亚种SCY114发酵条件进行了优化.结果表明,疮痂链霉菌许昌亚种SCY114菌株的最佳发酵培养基的营养成分分别为可溶性淀粉20 g· L-1,黄豆饼粉40 g·L-1,MgSO4·7H200.75 g·L-1,K2HPO4 1.0 g·L-1.最佳发酵条件:初始pH值7.0,发酵温度28℃,种子液种龄36 h,接种量6％,装液量70 mL三角瓶(250 mL),转速200 r·min-,发酵时间5d.     

棉花黄萎病生防菌的筛选及挥发性抑菌物质检测

旨在筛选具有高效抑制棉花黄萎菌的芽孢杆菌并对其挥发性抑菌物质进行检测。采用稀释涂布平板法从棉花、玉米、向日葵根际以及苦豆子植株内分离得到菌株共65株,通过初筛、复筛共筛选到1株高效根际拮抗菌X4和内生菌N4,它们对棉花黄萎菌有较强抑制作用;通过 16S rDNA基因序列分析进行分子鉴定,平板对峙法检测2株生防菌对棉花黄萎菌的抑菌活性,生防菌发酵滤液处理法检测对棉花黄萎菌菌丝生长、孢子萌发、微菌核萌发、毒力蛋白产量的影响,GC-MS法对2株生防菌挥发性抑菌物质进行检测。结果表明:经分子检测2株高效拮抗菌均为芽孢杆菌;经2株1生防菌发酵滤液处理的棉花黄萎菌的菌丝生长受到抑制,菌株N4的抑制率为65.15%、菌株X4的抑制率为58.82%,且菌丝出现严重形变;经处理的黄萎菌孢子萌发率、微菌核萌发率、毒力蛋白产量均显著下降;研究发现2株拮抗菌的挥发性物质具有抑菌作用,GC-MS法检测2株菌发挥性物质主要是2,3-丁二醇、3-甲基丁酸、2-甲基丁酸和异丁酸,纯品物质检验发现2-甲基丁酸、3-甲基丁酸和异丁酸对棉花黄萎菌均有抑菌活性,2,3-丁二醇没有抑菌活性。可见:2个菌株对棉花黄萎菌具有潜在生防能力,可为生防菌剂的研发提供优良菌种。