响应面法优化芽孢杆菌NBIN-863的发酵工艺

doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.22.022

湖北农业科学 ›› 2020, Vol. 59 ›› Issue (22): 121-124.doi: 10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.22.022

响应面法优化芽孢杆菌NBIN-863的发酵工艺

刘晓艳, 闵勇, 陈伟, 刘芳, 廖先清, 周荣华, 饶犇

湖北省生物农药工程研究中心,武汉 430064

收稿日期:2020-08-25 出版日期:2020-11-25 发布日期:2020-12-30
通讯作者: 饶犇(1983-),男,助理研究员,博士,主要从事芽孢杆菌发酵、酶资源的挖掘工作,(电话)15623076968(电子信箱)623253512@qq.com
作者简介:刘晓艳(1979-),女,山东青岛人,研究员,博士,主要从事土传性病害生物防治及生物农药的创制工作,(电子信箱)xiaoyanliu6613@163.com
基金资助:
武汉市科技计划项目(2018020401011305);国家重点研发计划项目(2017YFD0201205)

Optimization of fermentation process of Bacillus thuringiensis NBIN-863 by using response-surface method

LIU Xiao-yan, MIN Yong, CHEN Wei, LIU Fang, LIAO Xian-qing, ZHOU Rong-hua, RAO Ben

Hubei Biopesticide Engineering Research Centre,Wuhan 430064,China

Received:2020-08-25 Online:2020-11-25 Published:2020-12-30

摘要/Abstract

摘要： 采用响应面分析法对苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)NBIN-863的发酵培养基进行优化,应用Plackett-Burman设计法对影响NBIN-863发酵的关键因子进行筛选,通过最陡爬坡路径法确定主要影响因素的响应中心点,并进一步采用中心组合设计和响应面分析法确定最优培养基。将发酵液稀释后进行线虫毒性研究,结果表明,影响该菌株芽孢产量的关键因素为淀粉和豆粕的浓度。通过响应面分析法的拟合和推算,得到淀粉和豆粕浓度分别为35.2 g/L和34.7 g/L,测得NBIN-863发酵液的晶体含量为5.4 mg/mL,稀释后对线虫的致死率为81.0%,与预测值(81.2%)十分接近,比优化前NBIN-863的实际致死率(45.0%)提高了80%。

关键词: 线虫, 苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis), 响应面法, 致死率

Abstract: The study aimed to optimize the fermentation process of Bacillus thuringiensis NBIN-863.The key factors of the media components were investigated by using Plackett-Burman (PB) design.The central axises of these factors were determined by using steepest-ascent method.The optimized medium for Bacillus thuringiensis NBIN-863 was determined by central combination design and response surface method.It demonstrated that the key factors in NBIN-863 fermentation broth were starch and soybean meal.The optimized medium was obtained through response surface analysis as35.2 g/L of starch,34.7 g/L of soybean meal.The crystal conte nt of NBIN-863 fermentation broth was measured as5.4 mg/mL.The fatality rate of NBIN-863 fermentation broth for nematodes was81.0%,which was very close to the predicted value (81.2%) and80% higher than the actual mortality rate (45.0%) of NBIN-863 before optimization.

Key words: nematodes, Bacillus thuringiensis, response surface method, mortality rate

中图分类号:

TQ920.6
S476

刘晓艳, 闵勇, 陈伟, 刘芳, 廖先清, 周荣华, 饶犇. 响应面法优化芽孢杆菌NBIN-863的发酵工艺[J]. 湖北农业科学, 2020, 59(22): 121-124.

LIU Xiao-yan, MIN Yong, CHEN Wei, LIU Fang, LIAO Xian-qing, ZHOU Rong-hua, RAO Ben. Optimization of fermentation process of Bacillus thuringiensis NBIN-863 by using response-surface method[J]. HUBEI AGRICULTURAL SCIENCES, 2020, 59(22): 121-124.

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响应面法优化芽孢杆菌NBIN-863的发酵工艺

Optimization of fermentation process of Bacillus thuringiensis NBIN-863 by using response-surface method

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