灭螺真菌橘灰青霉菌Z12株培养基及发酵条件优化

目的对灭螺真菌橘灰青霉菌Z12株培养及发酵条件进行优化,为该菌株及其发酵液灭螺活性物质研发和规模化发酵提供基础。方法采用单因素试验确定橘灰青霉菌Z12株最佳培养基碳源、氮源、无机盐,探索该菌最佳发酵条件;采用Plackett-Burman试验确定显著影响橘灰青霉菌Z12株生长的因素,采用最陡爬坡试验确定各因素最佳取值范围;采用Box-Behnken设计对温度、pH值、接种量和装液量进行响应面试验,建立橘灰青霉菌Z12株发酵回归模型,确定最优培养条件。结果单因素试验初步确定橘灰青霉菌Z12株最佳培养基和培养条件:碳源蔗糖20 g/L左右,氮源胰蛋白胨5 g/L左右,无机盐磷酸氢二钾5 g/L左右,初始pH值8左右,温度28℃左右,接种量6%左右,装液量50 mL/100mL左右。Plackett-Burman试验确定对该菌生长有显著影响的因素包括温度(t=-5.28,P<0.05)、接种量(t=5.22,P<0.05)、pH值(t=-4.30,P<0.05)和装液量(t=-4.39,P<0.05)。最陡爬坡试验结果表明,当pH值为7.5、接种量为8%、装液量为40 m L/100 mL时,菌丝干重最高,以该条件作为响应面试验中心点进行下一步发酵优化。通过Box-Behnken设计的响应面分析确定发酵最佳条件为蔗糖15 g/L、胰蛋白胨5 g/L、磷酸氢二钾5 g/L、温度28.2℃、pH值7.5、接种量10%和装液量35.8 m L/100.0 mL,验证实验中橘灰青霉菌Z12株产量为0.132 g。结论本研究确定了橘灰青霉菌Z12株的最优培养条件,优化后的培养基和发酵条件能有效提升其发酵产量。