正交设计法优化Bt发酵培养基

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1、第3卷第5期现代农药Vol.3No.52004年10月ModernAgrochemicalsOct.2004正交设计法优化Bt发酵培养基高鹤永弓爱君曲冬梅邱丽娜（北京科技大学应用科学学院北京100083）摘要采用正交实验方法，进行摇瓶发酵培养基筛选试验来优化苏云金芽孢杆菌发酵培养基，通过测量发酵液吸光度值来确定不同农副产品培养基成分对苏云金芽孢杆菌发酵的影响，从而使培养基优化过程简单易行。实验结果表明，不同培养基成分配比对发酵效果影响差别很大，试验所得的最佳培养基组合为：玉米粉2.0%、豆饼粉3.5%、鱼粉2.0%、花生饼粉

2、2.0%、淀粉1.0%、K2HPO40.3%、CaCO30.3%。关键词正交实验苏云金芽孢杆菌培养基筛选苏云金杆菌杀虫剂（Bt）是联合国粮农组织和司）、K2HPO4（北京红星化工厂）、CaCO3（北京化世界卫生组织推荐、目前在世界上生产和使用量最学试剂公司）。大的生物杀虫剂。与化学杀虫剂相比，其主要特点1.3仪器和设备是：对人畜及其它有益生物无害，无环境污染，害RH型光照恒温振荡器，752C可见-紫外分光光虫不易对其产生抗药性，是具有广阔应用前景的生度计，SW-CJ-FD型净化工作台，JY92型超声波细[1]物农药。苏云金芽

3、孢杆菌对营养物质的要求不高，胞粉碎机，280A型高压灭菌锅。在含氮0.075%~0.225%，含糖0.1%~1.5%和糖氮比1.4目标产物浓度和吸光度的关系[2]0.44～20.0的环境下就能很好的生长。国际上生目标产物主要成分是芽孢和晶体蛋白，通过连产此菌的主要原料为酵母浸出液、大豆粉、淀粉、续波长扫描在278nm处吸光度最大，因此选择在葡萄糖等。虽然由此生产的Bt成品效价高，但存在278nm波长处测吸光度。取固体培养基培养的菌悬着原料成本高的问题，造成粮食产品的浪费，从而液，超声波破碎，使芽孢和伴孢晶体得到完全释放，失去

4、了与化学农药的竞争力。为了便于工业化大规制成孢晶悬液，量取0.5mL、1.0mL、1.5mL、2.0mL、模发酵生产，降低生产成本，本文利用一些生产成2.5mL共5种体积的孢晶悬液都稀释到100mL，[3]本低廉的农副产品作为发酵培养基的主要碳氮源，在278nm波长处测得的吸光度和孢晶悬液浓度的采用正交设计试验结合测定发酵液吸光度，确定了关系如图1。HD-1菌株的最佳产毒发酵培养基组分。12y=0.3552xR=0.9990.81材料与方法吸光度0.61.1供试菌种0.4苏云金芽孢杆菌HD-10.21.2培养基原料0-1LB

5、培养基(质量浓度)：胰蛋白胨10g·L(北京00.511.522.53-1菌量(mL)双旋微生物培养基制品厂)、酵母膏5g·L(北京双-1旋微生物培养基制品厂)、NaCl10g·L(北京益利化图1孢晶浓度和吸光度的关系学品公司)、琼脂（北京化学试剂公司）pH＝7.2。由图1可知孢晶悬液的浓度与其吸光度成线性筛选培养基：玉米粉、豆饼粉、花生饼粉（购于市关系，因此可以用吸光度来标定孢晶悬液的量，即场）、鱼粉（北京饲料公司）、淀粉（北京市恒利公发酵效果。收稿日期：2004-05-19；修回日期：2004-08-30作者简介：高鹤永

6、（1976—），男，北京科技大学硕士研究生，从事生物农药发酵的研究。12现代农药第3卷第5期1.5培养基筛选方法表3正交试验方差分析根据目标产物孢晶悬液浓度和吸光度值成线性方差分析平方和自由度F值备注的关系，把发酵液的吸光度作为优化培养基的依据。A(玉米粉)0.06221.831[4]B(豆饼粉)0.05421.595根据文献中的试验方法设置适当的培养基组合，C(鱼粉)0.00620.177选择玉米粉、豆饼粉、鱼粉、花生饼粉、淀粉、D(花生饼粉)0.05921.743KHPO、CaCO7个因素，每个因素选高、中、低F0.1(

7、2,4)＝1.58243E（淀粉）0.01720.502[5]73个浓度进行正交试验设计。应用L18(3)正交表F(K2HPO4)0.03120.916对各组分进行优化试验，考察不同培养基组分对发G（CaCO3）0.00820.236酵液吸光度的影响。各因素水平见表1。误差e0.2414表1正交试验水平（%）2结果与讨论水平玉米粉豆饼粉鱼粉花生饼粉淀粉K2HPO4CaCO3从表2和表3方差分析可以看出，玉米粉、豆123.01.54.02.00.50.521.52.01.02.01.00.30.3饼粉和花生饼粉的F值分别为1.

8、831、1.595和1.743，311.00.51.00.50.10.1说明玉米粉、豆饼粉和花生饼粉对发酵的影响比较1.6摇瓶试验显著，而鱼粉、淀粉、K2HPO4和CaCO3对发酵液按正交试验设计，分别配制不同培养基，每种吸光度的影响不大，以鱼粉的影响最小。影响发酵培养基取50mL2份（1