凝结芽孢杆菌发酵条件的优化

凝结芽孢杆菌发酵条件的优化凝结芽孢杆菌发酵条件的优化浙江农业学报 : ~ ,凝结芽孢杆菌发酵条件的优化秦艳,李卫芬 ,雷剑,余东游浙江大学动物科学学院饲料科学研究所,教育部动物分子营养学重点实验室,浙江杭州摘要:采用单因素及正交试验法对凝结芽孢杆菌的摇瓶发酵培养基进行了优化,优化后的培养基为:葡萄糖/ ,酵母浸出物胰蛋白胨氯化铵的复合氮源 : :/ ,氯化钙/ ;并通过单因素试验法确定了最佳培养条件:温度 ?,初始值 . ,接种量 %,装液量 / ,发酵时间。关键词:凝结芽孢杆菌;发酵;培养基优化;...

凝结芽孢杆菌发酵条件的优化浙江农业学报 : ~ ,凝结芽孢杆菌发酵条件的优化秦艳,李卫芬 ,雷剑,余东游浙江大学动物科学学院饲料科学研究所,教育部动物分子营养学重点实验室,浙江杭州摘要:采用单因素及正交试验法对凝结芽孢杆菌的摇瓶发酵培养基进行了优化,优化后的培养基为:葡萄糖/ ,酵母浸出物胰蛋白胨氯化铵的复合氮源 : :/ ,氯化钙/ ;并通过单因素试验法确定了最佳培养条件:温度 ?,初始值 . ,接种量 %,装液量 / ,发酵时间。关键词:凝结芽孢杆菌;发酵;培养基优化;正交试验中图分类号: . 文献标识码: 文章编号: ?? ? ,? , , , , 慨, , : ? . / ,/ / , / / ,/ . : , . , % ,/ , . : ;; ; 滥用抗生素可产生一系列的弊端,如破坏肠优点,且抗逆性强,能调节动物肠道微生态平衡, 道微生态平衡、产生耐药菌株、造成畜产品药物促进动物消化和提高动物免疫力等,因而已应用残留,严重威胁人类和畜禽的健康?】。因此,欧于饲料工业中。影响益生菌作用效果的因盟等国家已全面禁止抗生素饲料添加剂在饲料素有:菌种、活菌含量、使用阶段、制剂的稳定性中的使用。近年来研究表明,益生菌 . 等,其中提高活菌数是发酵生产微生态制剂的关具有维持动物肠道菌群平衡、改善动物肠键技术,也是微生态制剂发挥生物学作用的重要道功能、提高机体免疫力及生产性能等作用效因素。本研究以提高活菌数为目标,初步探讨果,且能避免使用抗生素带来的各种弊端,已广凝结芽孢杆菌摇瓶液体发酵条件,为其规模化生泛应用于食品、医疗、畜禽和水产养殖等领域。产提供依据。凝结芽孢杆菌是一种可以产生乳酸的芽孢杆菌,兼具芽孢杆菌和乳酸菌的材料与方法收稿日期: ? ?. 材料基金项目:浙江省科研项’目资助作者简介:秦艳一 ,女,山西长治人,硕士研究生,主要从 . . 菌种事益生菌方面的研究工作。凝结芽孢杆菌 , 通讯作者,李卫芬, : ? . ,; . : . . 由本实验室分离保存。浙江农业学报第】卷 . . 培养基 . . 测定方法活菌总数测定采用稀释平板计数法’ ;菌体种子培养基 / :蛋白胨,酵母浸出物 / ,氯化钠 / ,固体培养基再加琼脂生长曲线的测定采用比浊法 ; 菌液测 / ,自然。定采用测定仪。 . . 数据处理基础发酵培养基 / :蔗糖,蛋白采用. 对正交试验结果胨 / ,磷酸氢二钠 / ,磷酸二氢钠 / , . 。进行方差分析。 . 方法结果与分析 . . 菌种活化将保存的菌种转接到种子斜面培养基, . 发酵培养基优化培养,备用。 . . 碳源 . . 种子液的制备由图可知,葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和可溶性取一环活化的菌种,接人装液量为种淀粉作为碳源时,凝结芽孢杆菌活菌数分别为子培养基的三角瓶中, ?, / , . × . ×, . × 和 . , 培养。 . 。 ×/瓤粗艇 / ,彼此差异不显著,而玉米淀粉作为碳 . . 摇瓶培养源发酵时凝结芽孢杆菌活菌数仅为 . 分别取接种量为 %, / 种子液, / ,显著低于前种培养基。接人盛有培养基的三角瓶中。置摇床中, 振荡培养 ,转速为/ ,采用单因素和正交试验进行发酵条件研究。 . . 培养基的单因素试验依次以不同碳源、氮源和常量矿物元素等替代基础发酵培养基中相应的营养成分。其中备选碳源有葡萄糖、淀粉、玉米淀粉和麦芽糖,备选氮源有酵母浸出物、牛肉膏、尿素、氯化铵、酵母浸出物胰蛋白胨 : 、酵母浸出物胰蛋白碳源胨氯化铵 : : 、酵母浸出物胰蛋白胨图碳源对凝结芽孢杆菌生长的影响. 尿素 : : ,备选无机盐有氯化钾、氯化钠、氯化钙替代基础发酵培养液中磷酸二氢钠磷酸氢二钠 : 。采用摇瓶发酵培养条件, 后 . . 氮源测定发酵液中的活菌含量,以确定最佳碳源、氮图显示,除牛肉膏外,凝结芽孢杆菌在有源和无机盐。机氮源中的生长明显优于无机氮源,利用有机氮 . . 正交试验源发酵后,凝结芽孢杆菌活菌数都超过 . × 将筛选出的最佳碳源、氮源和无机盐作为 / ,而利用无机氮源时的活菌数都低于个因素,选用因素水平的。进行正交试 . × / 。凝结芽孢杆菌活菌数最高的为验 ,做进一步优化,正交试验因素及其水平见酵母浸出物、胰蛋白胨和氯化铵 : : 的复合表。组。 . . 无机盐 . . 培养条件的优化采用最优培养基配方,固定摇瓶培养的条件图显示,与空白对照相比,钾、钠、镁离子对凝结芽孢杆菌生长有抑制作用,活菌数都在后,对最佳发酵时间、温度、初始值、接种量、装液量进行逐一优化。 . × / 左右,钙离子对凝结芽孢杆菌的 . 一× /糕粗呈秦艳等:凝结芽孢杆菌发酵条件的优化口牛肉膏口氯化氨皿尿素囵酵母浸出物胰蛋白胨尿素表发酵培养基优化正交试验结果目胰蛋白胨口酵母浸出物口酵母浸出物胰蛋白胨口酵母浸出物白喙化跋氨源图氮源对凝结芽孢杆菌生长的影响. . 表正交试验方差分析表 .方差来源平方和自由度均方值因素影响图无机盐对凝结芽孢杆菌生长的影响葡萄糖 .. . 显著. 酵母浸物蛋自胨氯化铵.×?. × . 氯化钙 .. . 极显著误差 . ? . ? 生长有促进作用。总和 . . . 碳源、氮源和无机盐的正交优化培养基中各组分之间有一定的内在关系,在凝结芽孢杆菌在 ~ ?均生长良好,且活单因素试验的基础上,采用正交试验以寻求培养基中各组分的最佳配比。菌数随温度的升高呈缓慢增加趋势,至时由表可知,本试验条件下优化水平的最佳活菌数最大。组合为。,即凝结芽孢杆菌的最佳培养基配 . . 装液量和接种量方为葡萄糖 ,酵母浸出物胰蛋白胨氯图显示,在振荡培养凝结芽孢杆菌时,采化铵 : :/ 和氯化钙 / 。极差分析得用装液量时培养基内活菌数最多,随着装知: ,各因子对活菌数含量影响大液量的增大,活菌数呈下降趋势。小为氯化钙葡萄糖酵母浸出物蛋白胨在 %至 %接种量范围内,凝结芽孢杆菌氯化铵,其中氯化钙为极显著差异,葡萄糖为显的最适接种量为 %,在高于 %时,活菌数呈缓著差异,氮源可以取任意浓度进行发酵。慢下降趋势。 . 发酵条件试验 . . 生长曲线的测定 . . 初始和温度由图可知,发酵培养 ~ 为凝结芽孢杆在初始 . ~ . 范围内凝结芽孢杆菌菌生长停滞期,细菌数量极少;自以后进入均可良好生长, . 时生长最好,说明凝结芽孢对数生长期,菌体数量急剧增多;在时达到生杆菌对的适应性较宽。长的高峰期,在 ~ 时为凝结芽孢杆菌生长

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