具群体感应淬灭作用地衣芽孢杆菌T-1株 培养基及发酵条件的优化

【目的】优化具群体感应淬灭作用地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)T-1株的培养基及发酵条件,进一步提高其产孢量,为今后开发地衣芽孢杆菌制剂(抗菌益生菌)打下基础。【方法】在摇床发酵条件下,采用单因素试验筛选T-1株的最佳培养条件,并确定影响发酵菌液活菌含量的主要影响因素。根据Plackett-Burman试验结果,筛选出影响芽孢产量的2个最显著因素,以最陡爬坡试验确定其响应中心点和最佳浓度范围,然后通过Box-Behnken中心组合试验和响应面分析获得最佳发酵培养条件。【结果】T-1株的最适发酵培养条件为温度37℃、盐度0.5%和pH 6.0,在此条件下T-1株芽孢产量与培养时间呈正相关,在培养48～60 h期间其芽孢产量趋于稳定。在对T-1株芽孢产量影响较大的6个因子X_1(糖蜜)、X_2(可溶性淀粉)、X_3(酵母浸粉)、X_4(CaCl_2)、X_5(摇床转速)和X_6(接种量)]中,X_2(可溶性淀粉)对T-1株芽孢产量的影响达显著水平(P0.05),X_5(摇床转速)的影响达极显著水平(P0.01),其他因子的影响均不显著(P0.05)。T-1株的最佳培养基为可溶性淀粉1.11%、酵母浸粉0.3%和CaCl_2 0.5%,在摇床转速218 r/min的培养条件下,其芽孢产量较优化前采用初始基础培养基的芽孢产量提高6.25倍。【结论】具群体感应淬灭作用地衣芽孢杆菌T-1株在优化后的发酵培养条件下,其芽孢产量较优化前明显提高,且延长菌株生长的稳定期,加上优化筛选出的培养基是采用相对廉价且高效的原材料,有效节约了生产发酵成本,可在规模化生产上推广应用。