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        地衣芽孢桿菌Bacitracin A高產(chǎn)工業(yè)培養(yǎng)基優(yōu)化

        2016-11-08 09:30:38呂鳳霞別小妹陸兆新
        食品工業(yè)科技 2016年18期
        關(guān)鍵詞:產(chǎn)量

        徐 超,呂鳳霞,別小妹,陸兆新

        (南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院,江蘇南京 210095)

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        地衣芽孢桿菌Bacitracin A高產(chǎn)工業(yè)培養(yǎng)基優(yōu)化

        徐超,呂鳳霞,別小妹,陸兆新*

        (南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院,江蘇南京 210095)

        為了降低桿菌肽工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)成本,提高有效成分桿菌肽A產(chǎn)量,采用單因素實(shí)驗(yàn),尋找目前發(fā)酵培養(yǎng)基中黃豆粉與玉米粉的廉價(jià)替代成分,并通過(guò)Box-Behnken響應(yīng)面法優(yōu)化篩選后工業(yè)培養(yǎng)基。結(jié)果表明:小麥麩皮可以取代玉米粉與黃豆粉,作為發(fā)酵培養(yǎng)基中唯一有機(jī)碳氮源,有效降低發(fā)酵成本。響應(yīng)面優(yōu)化工業(yè)培養(yǎng)基為:麩皮50.3 g/L,硫酸銨1.53 g/L,磷酸二氫鉀1.43 g/L,在此條件下預(yù)測(cè)桿菌肽A最大產(chǎn)量為1.70 g/L。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,桿菌肽A產(chǎn)量可以達(dá)到1.78 g/L。使用優(yōu)化后的培養(yǎng)基,發(fā)酵結(jié)束后,菌體芽孢數(shù)量及轉(zhuǎn)化率較高,芽孢數(shù)可以達(dá)到1.25×1011CFU/mL。本研究提供的培養(yǎng)基可同時(shí)達(dá)到高產(chǎn),降低成本,高芽孢形成率的效果。

        桿菌肽A,高產(chǎn),響應(yīng)面

        飼料中添加微生態(tài)制劑,能夠改善動(dòng)物腸道菌群平衡,提高動(dòng)物免疫力,提高畜產(chǎn)品的質(zhì)量[1-2]。芽孢是芽孢桿菌的休眠體,能夠幫助微生態(tài)制劑通過(guò)胃部低酸環(huán)境[3],到達(dá)腸道發(fā)揮作用。所以芽孢數(shù)是衡量芽孢桿菌類微生態(tài)制劑產(chǎn)品優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。地衣芽孢桿菌(Bacilluslicheniformis),能產(chǎn)生多種多肽類抗菌素[4],豐富的胞外酶[5-6]及生物活性物質(zhì)[7],并且產(chǎn)生的物質(zhì)對(duì)環(huán)境和有機(jī)體沒(méi)有危害,是FDA[8]公認(rèn)安全菌株,桿菌肽[9]是由地衣芽孢桿菌產(chǎn)生的一種對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌和部分革蘭氏陰性菌有廣譜抑制作用的環(huán)肽[10]。根據(jù)氨基酸組成和位置的不同,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)15種同系物,其中bacitracin A分子式為:C66H103N17O16S,是其中主要的活性物質(zhì),生物活性也最強(qiáng)[11]。桿菌肽有高效、無(wú)殘留及無(wú)毒副作用、不產(chǎn)生耐藥性及交叉耐藥性、排泄快等優(yōu)點(diǎn)[12],因此桿菌肽及地衣芽孢桿菌微生態(tài)制劑廣泛應(yīng)用于飼料農(nóng)業(yè)[13-14]等。

        桿菌肽發(fā)酵生產(chǎn)使用地衣芽孢桿菌,目前發(fā)酵生產(chǎn)培養(yǎng)基以玉米淀粉、豆粕粉、黃豆粉為主要的碳、氮源[15-16],發(fā)酵過(guò)程需要補(bǔ)料和控制pH,過(guò)程復(fù)雜能耗高而且培養(yǎng)基成本較高。一些研究通過(guò)代謝調(diào)控及基因工程可以提高桿菌肽的產(chǎn)量[17-19],但是包括培養(yǎng)基優(yōu)化在內(nèi)的研究均使用現(xiàn)有培養(yǎng)基,沒(méi)有對(duì)培養(yǎng)基成本進(jìn)行考慮,成本較高。如果能夠找到取代黃豆粉和玉米粉的廉價(jià)培養(yǎng)基成分,并減少培養(yǎng)基組成,可以有效地降低生產(chǎn)成本,提高利潤(rùn)。我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó),有很多谷物加工的副產(chǎn)物,僅小麥麩皮的年產(chǎn)量就超過(guò)2000 t。如果能以谷物加工副產(chǎn)物取代黃豆粉與玉米粉,不但能提高低值副產(chǎn)品的利用率,還能大幅度降低桿菌肽生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。

        麩皮作為谷物加工的主要副產(chǎn)物[20],有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,可以為微生物生長(zhǎng)代謝提供足夠營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。本文以麩皮為研究對(duì)象,探究了以麩皮為主要碳氮源來(lái)發(fā)酵生產(chǎn)桿菌肽A的可能性。

        1 材料與方法

        1.1材料與儀器

        出發(fā)菌株菌種實(shí)驗(yàn)室保存地衣芽孢桿菌F2-X1;桿菌肽標(biāo)準(zhǔn)品(桿菌肽A含量47.1%)德國(guó)Dr.Ehrenstorfer公司;乙腈、三氟乙酸色譜純,德國(guó)默克公司;其他試劑均為分析純,國(guó)藥集團(tuán);種子培養(yǎng)基(g/L)酵母膏5.0,胰蛋白胨10.0,氯化鈉10.0,pH調(diào)至7.0,1.00×105Pa滅菌30 min;發(fā)酵培養(yǎng)基(g/L)黃豆粉40.0,玉米粉15.0,硫酸銨1.0,磷酸氫二鉀0.40,pH調(diào)至7.0,1.00×105Pa滅菌30 min。

        TOMY SX-700高壓蒸汽滅菌鍋日本TOMY公司;PYX-DHS-50X65隔水式電熱恒溫培養(yǎng)箱上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠;全溫?fù)u瓶柜江蘇太倉(cāng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠;電子精密天平北京賽多利斯天平有限公司;AY120萬(wàn)分之一天平日本島津公司;超凈工作臺(tái)蘇凈集團(tuán)安泰公司;804R高速冷凍離心機(jī)Eppendorf公司;pH計(jì)美國(guó)Orion公司;LABOROTA-4001旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀德國(guó)Heidolph公司;Dionex UltiMate 3000高效液相色譜系統(tǒng)美國(guó)賽默飛公司。

        1.2實(shí)驗(yàn)方法

        1.2.1桿菌肽A的HPLC檢測(cè)

        1.2.1.1HPLC條件以A:水+0.1%三氟乙酸;B:乙腈+0.1%三氟乙酸,為流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫,其中,A相由30%線性增長(zhǎng)為40%,時(shí)間為20 min。進(jìn)樣量20 μL,檢測(cè)波長(zhǎng)為220 nm,柱溫25 ℃。

        1.2.1.2標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制精密配制濃度為2.00、1.00、0.80、0.60、0.40、0.20 g/L桿菌肽標(biāo)準(zhǔn)溶液,HPLC檢測(cè)峰面積,每個(gè)濃度檢測(cè)3次。以桿菌肽A峰面積平均值為縱坐標(biāo),桿菌肽A濃度為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

        1.2.2不同培養(yǎng)基發(fā)酵效果比較用接種環(huán)挑取斜面保藏菌種,接種于種子培養(yǎng)基,37 ℃,180 r/min培養(yǎng)12 h作為種子液。

        分別以小米糠、米糠、小麥麩皮取代發(fā)酵培養(yǎng)基中的玉米粉和黃豆粉,添加量均為55.0 g/L,其他成分不變,裝于250 mL三角瓶中,裝液量為50 mL,接種量1%,37 ℃,180 r/min培養(yǎng)48 h。發(fā)酵結(jié)束后,取10 mL發(fā)酵液10000 r/min,4 ℃離心10 min除菌體和殘?jiān)?取上清加兩倍體積乙醇振蕩30 min,離心,取上清過(guò)0.22 μm濾膜,HPLC法檢測(cè)桿菌肽A產(chǎn)量。每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。不同培養(yǎng)基成分見(jiàn)表1。

        表1 不同培養(yǎng)基組成

        1.2.3單因素實(shí)驗(yàn)以1.2.2中4號(hào)培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基,進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)。發(fā)酵條件與1.2.2所述相同,發(fā)酵結(jié)束后HPLC法測(cè)定桿菌肽A產(chǎn)量,以考察不同成分的添加量的范圍,每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。其中,麩皮添加水平為20.0、40.0、60.0、80.0 g/L;硫酸銨添加水平為0.50、1.00、1.50、2.00 g/L;磷酸氫二鉀添加水平為0.60、1.00、1.40、1.80 g/L。當(dāng)麩皮、硫酸銨、磷酸二氫鉀水平分別變化時(shí),另外兩個(gè)因素不變且添加量與1.2.2中4號(hào)培養(yǎng)基相同。

        1.2.4響應(yīng)曲面優(yōu)化利用Design-Expert軟件,根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn),以麩皮、硫酸銨、磷酸二氫鉀為自變量,以桿菌肽A產(chǎn)量為響應(yīng)值,根據(jù)Box-Behnken中心組合實(shí)驗(yàn)原理,設(shè)計(jì)三因素三水平實(shí)驗(yàn)[17]。因素水平見(jiàn)表2。

        表2 Box-Benhnken實(shí)驗(yàn)因素與水平

        1.2.5優(yōu)化后培養(yǎng)基芽孢生成量使用文中1.2.4優(yōu)化后培養(yǎng)基,37 ℃,180 r/min培養(yǎng)48 h,發(fā)酵結(jié)束后,取1 mL發(fā)酵液進(jìn)行梯度稀釋,計(jì)算菌體數(shù),記為A。另取1 mL發(fā)酵液,80 ℃水浴20 min,同樣進(jìn)行梯度稀釋,計(jì)算芽孢數(shù),記為B。計(jì)算芽孢轉(zhuǎn)化率。其中,轉(zhuǎn)化率(%)=A/B×100。

        1.2.6數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)處理采用Origin軟件,對(duì)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行平均值及標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算。相應(yīng)曲面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及統(tǒng)計(jì)分析使用Design-Expert軟件。

        2 結(jié)果與分析

        2.1桿菌肽A標(biāo)準(zhǔn)曲線

        采用方法1.2.1所述桿菌肽A檢測(cè)方法,所得峰面積采用Origin軟件取平均值,以桿菌肽A峰面積平均值為縱坐標(biāo),桿菌肽A質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。得到線性回歸方程為y=23.45x-1.04,線性范圍為0.094~0.94 g/L,相關(guān)性系數(shù)為0.9991。

        圖1 桿菌肽A標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve of Bacitracin A

        2.2培養(yǎng)基的確定

        以不同種麩皮為主要碳氮源取代黃豆粉和玉米粉進(jìn)行發(fā)酵,發(fā)酵結(jié)束后HPLC法檢測(cè)桿菌肽A產(chǎn)量,如圖2所示,其中小麥麩皮發(fā)酵產(chǎn)量達(dá)到1.41 g/L,高于黃豆粉、玉米粉培養(yǎng)基的1.31 g/L,表明,小麥麩皮可以取代黃豆粉與玉米粉。黃豆粉或玉米粉的價(jià)格是小麥麩皮3~5倍,現(xiàn)在生產(chǎn)用培養(yǎng)基中黃豆粉和玉米粉添加量在50.0 g以上,可以有效降低生產(chǎn)成本。

        圖2 不同培養(yǎng)基產(chǎn)量Fig.2 Different medium composition

        小麥麩皮效果明顯優(yōu)于小米糠和米糠,而小米糠和米糠則達(dá)不到原有產(chǎn)量。當(dāng)以不同麩皮進(jìn)行1∶1配比時(shí),產(chǎn)量同樣沒(méi)有黃豆粉、玉米粉培養(yǎng)基高,且遠(yuǎn)低于小麥麩皮培養(yǎng)基。雖然麩皮、小米糠與米糠都是谷物加工過(guò)程中的副產(chǎn)物,主要營(yíng)養(yǎng)成分種類基本相同,但含量之間存在差別,麩皮中碳水化合物含量在40%以上[21],而米糠和小米糠中碳水化合物含量低于30%。推測(cè)麩皮中的營(yíng)養(yǎng)成分組成更適合地衣芽孢桿菌利用,并代謝產(chǎn)生桿菌肽A。所以選擇小麥麩皮為培養(yǎng)基主要碳氮源進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)桿菌肽A。

        2.3單因素實(shí)驗(yàn)

        2.3.1麩皮添加量對(duì)桿菌肽A產(chǎn)量的影響本實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)基中沒(méi)有葡萄糖等速效碳源,因?yàn)樗傩荚幢痪w很快利用后,分解代謝產(chǎn)物對(duì)次級(jí)代謝酶類的合成有阻遏作用,只有這些速效碳源消耗盡之后,阻遏作用被解除,菌體才轉(zhuǎn)入次級(jí)代謝產(chǎn)物合成階段。而地衣芽孢桿菌可以產(chǎn)生纖維素酶[5]和蛋白酶[6],降解麩皮中的纖維素和蛋白類物質(zhì),為菌體生長(zhǎng)提供有機(jī)碳氮源,也可提供桿菌肽合成的氨基酸前體。

        從圖3可以看出,麩皮添加量對(duì)桿菌肽A產(chǎn)量有很大影響,當(dāng)麩皮含量由20.0 g/L增加到40.0 g/L時(shí),產(chǎn)量提高了1倍左右。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)所用培養(yǎng)基成分簡(jiǎn)單,麩皮為主要的營(yíng)養(yǎng)成分且營(yíng)養(yǎng)豐富[22],當(dāng)培養(yǎng)基中麩皮含量較低時(shí),不能達(dá)到地衣芽孢桿菌營(yíng)養(yǎng)需求,所以在提高麩皮含量的同時(shí),桿菌肽A的產(chǎn)量增加。當(dāng)麩皮濃度從40.0 g/L增加到80.0 g/L時(shí),桿菌肽A產(chǎn)量降低。這是因?yàn)檫^(guò)多的麩皮會(huì)增加培養(yǎng)基的粘稠度,使溶氧降低,地衣芽孢桿菌經(jīng)次級(jí)代謝途徑產(chǎn)生桿菌肽A時(shí),需要氧作為電子受體,所以麩皮含量過(guò)高時(shí),限制桿菌肽A產(chǎn)生的主要因素變?yōu)槿苎鮗23]。同時(shí)溶氧過(guò)低也會(huì)導(dǎo)致菌體密度下降,進(jìn)而影響次級(jí)代謝產(chǎn)物積累。

        圖3 不同添加量麩皮對(duì)產(chǎn)量的影響Fig.3 The influence of different bran addition on the production

        2.3.2硫酸銨添加量對(duì)桿菌肽A產(chǎn)量的影響硫酸銨添加量對(duì)桿菌肽A產(chǎn)量的影響如圖4所示,當(dāng)硫酸銨添加量增加到1.50 g/L時(shí),產(chǎn)量達(dá)到最大。在生長(zhǎng)初期,麩皮中多肽或蛋白類物質(zhì)沒(méi)有降解,無(wú)法提供有機(jī)氮源。氮源是微生物生長(zhǎng)代謝所必須的元素,硫酸銨中銨離子可以為菌體生長(zhǎng)和代謝提供無(wú)機(jī)氮源。

        圖4 不同硫酸銨添加量對(duì)產(chǎn)量的影響Fig.4 The influence of different(NH4)2SO4addition on the production

        2.3.3磷酸二氫鉀添加量對(duì)桿菌肽A產(chǎn)量的影響從圖5可以看出,隨著磷酸二氫鉀含量的增加,桿菌肽A產(chǎn)量先增加后降低,當(dāng)添加兩位1.40 g/L時(shí)產(chǎn)量最高。磷酸鹽是地衣芽孢桿菌經(jīng)非核糖體合成途徑合成桿菌肽[24]所必須的,氨基酸前體的活化及一些與代謝有關(guān)酶的合成都與磷酸根有關(guān),而且添加量高與低都會(huì)抑制桿菌肽合成[25]。

        圖5 不同磷酸二氫鉀添加量對(duì)產(chǎn)量的影響Fig.5 The influence of different KH2PO4addition on the production

        2.4Box-Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和響應(yīng)面

        2.4.1模型建立及顯著性檢驗(yàn)以桿菌肽A產(chǎn)量為響應(yīng)值,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,利用Design-expert軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次回歸模擬,得到回歸方程:

        桿菌肽A產(chǎn)量=1.60+0.33A+0.0028B+0.071C+0.024AB-0.094AC-0.13BC-0.31AA-0.098BB-0.14CC

        表3 Box-Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果

        由表4可以看出,模型顯著,失擬項(xiàng)不顯著,模型的相關(guān)系數(shù)為R2=97.28%,調(diào)整后的R2=93.79%,模型能很好的預(yù)測(cè)發(fā)酵培養(yǎng)基組分與桿菌肽A產(chǎn)量的關(guān)系,可信度較高。因素A(麩皮)對(duì)桿菌肽A產(chǎn)量的線性效應(yīng)是極顯著的(p<0.001),因素C(磷酸二氫鉀)的影響是顯著的(p<0.05)。BC的交互作用的顯著的(p<0.05)。

        表4 方差分析

        2.4.2響應(yīng)面優(yōu)化及分析由圖6~圖8可以看出,各因素對(duì)響應(yīng)值(桿菌肽A產(chǎn)量)的影響。麩皮對(duì)桿菌肽A產(chǎn)量的影響最大,磷酸二氫鉀次之,硫酸銨最小。等高線圖中全部為橢圓形,表明個(gè)因素之間均有一定的交互作用。從圖6可以看出,當(dāng)磷酸二氫鉀濃度一定的情況下,在麩皮含量較低時(shí),隨著麩皮含量的增加,桿菌肽A的產(chǎn)量是增加的,當(dāng)麩皮量增加到50.3 g/L時(shí),隨著麩皮含量的增加,桿菌肽A的產(chǎn)量降低,二者存在交互作用。圖7表示了麩皮和硫酸銨的交互作用。在硫酸銨含量一定的情況下,桿菌肽A的產(chǎn)量隨麩皮含量的變化也是先增加后降低的,等高線的形狀為橢圓形,二者同樣有交互作用。圖8表示硫酸銨和磷酸二氫鉀的交互作用顯著。等高線磷酸二氫鉀的交點(diǎn)多于硫酸銨,表明磷酸二氫鉀的作用更明顯。當(dāng)硫酸銨含量一定時(shí),隨著磷酸二氫鉀含量的增加,桿菌肽A的產(chǎn)量先增加后降低,并且在不同的硫酸銨濃度下變化幅度存在差別,兩者交互作用明顯。

        圖6 麩皮和磷酸二氫鉀對(duì)桿菌肽A產(chǎn)量影響Fig.6 Combined effects of barn and KH2PO4on the bacitracin A production

        圖7 麩皮和硫酸銨對(duì)桿菌肽A產(chǎn)量影響Fig.7 Combined effects of barn and(NH4)2SO4on the bacitracin A production

        圖8 硫酸銨和磷酸二氫鉀對(duì)桿菌肽A產(chǎn)量影響Fig.8 Combined effects of(NH4)2SO4 and KH2PO4on the bacitracin A production

        2.5最佳培養(yǎng)基的確定及驗(yàn)證

        根據(jù)模型,得到的最佳培養(yǎng)基為:麩皮50.3 g/L,硫酸銨1.53 g/L,磷酸二氫鉀1.43 g/L,在此條件下預(yù)測(cè)最大產(chǎn)量為1.70 g/L。以此培養(yǎng)基進(jìn)行發(fā)酵,桿菌肽A的產(chǎn)量為1.78 g/L,與預(yù)測(cè)值十分接近。

        2.6芽孢形成量

        發(fā)酵結(jié)束后,通過(guò)方法1.2.5所述方法計(jì)數(shù),計(jì)算培養(yǎng)基中菌體數(shù)為(1.54±0.05)×1011CFU/mL,芽孢數(shù)為(1.25±0.04)×1011CFU/mL。芽孢轉(zhuǎn)化率達(dá)到了81%。菌體數(shù)與芽孢轉(zhuǎn)化率均在較高水平。有研究表明,與速效碳源缺乏的培養(yǎng)基相比,過(guò)多的速效碳源會(huì)導(dǎo)致生物量降低和能量利用率低[26-27]。本研究采用的培養(yǎng)基沒(méi)有速效碳源,碳源僅來(lái)自纖維素、淀粉等有機(jī)碳源降解產(chǎn)物,因此,有利于生物量的增加和能量利用率的提高,生物量的增加同時(shí)也增加次級(jí)代謝產(chǎn)物的積累,可以提高桿菌肽A的產(chǎn)量。有研究通過(guò)添加無(wú)機(jī)鹽來(lái)提高芽孢形成量[28],芽孢形成量為3.60×1010CFU/mL,低于本研究所用培養(yǎng)基。因?yàn)辂熎ぶ杏袡C(jī)氮源相對(duì)較少,實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)基中添加了無(wú)機(jī)氮源,有利于芽孢的形成。同時(shí)發(fā)酵過(guò)程中,由于胞外蛋白分泌較多及菌體密度較高,菌體處于低溶氧水平,也有利于芽孢形成[29]。

        3 結(jié)論

        麩皮可以很好的代替黃豆粉和玉米粉來(lái)發(fā)酵生產(chǎn)桿菌肽,以麩皮為主要碳氮源的工業(yè)化培養(yǎng)基價(jià)格低廉,可以降低生產(chǎn)成本。通過(guò)響應(yīng)面法優(yōu)化工業(yè)培養(yǎng)基,得到最佳配比為:為麩皮50.3 g/L,硫酸銨1.53 g/L,磷酸二氫鉀1.43 g/L,在此條件下桿菌肽A產(chǎn)量可以達(dá)到1.78 g/L。同時(shí)麩皮為主要碳氮源的培養(yǎng)基還可以實(shí)現(xiàn)高芽孢轉(zhuǎn)化率,芽孢數(shù)可以達(dá)到1.25×1011CFU/mL。因此,使用本實(shí)驗(yàn)所優(yōu)化培養(yǎng)基進(jìn)行發(fā)酵,可達(dá)到高桿菌肽A產(chǎn)量,同時(shí)又實(shí)現(xiàn)了高芽孢生成量。在桿菌肽發(fā)揮效果的同時(shí),產(chǎn)品還可以起到微生態(tài)制劑的效果。

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        Optimization of bacitracin a high-yield industrial fermentation medium

        XU Chao,LV Feng-xia,BIE Xiao-mei,LU Zhao-xin*

        (College of Food Science and Technology,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095,China)

        In order to reduce the cost of bacitracin industrial fermentation,improve the bacitracin a production,single factor experiment was used to looking for cheap ingredients to replace soybean flour and corn flour. And screened industrial culture medium was optimized by the Box-Behnken response surface method. Results showed that,wheat bran could replace corn flour and bean flour,as carbon and nitrogen sources in fermentation medium,reduces the cost of fermentation medium cost. The screened medium was:bran 50.3 g/L,ammonium sulfate,1.53 g/L,potassium dihydrogen phosphate 1.43 g/L,the predicted maximum yield was 1.70 g/L under this condition. Through certification,Bacitracin A production could reach 1.78 g/L. This paper was found that,using the optimized medium,the ability of produce spore by bacterium was high,the number of spore could reach 1.25×1011CFU/mL. The culture medium could achieve high yield,cost down and high spore formation rate at the same time.

        bacitracin A;high yield;response surface

        2016-03-11

        徐超(1990-),男,碩士研究生,研究方向:食品微生物及產(chǎn)物分析,E-mail:15063839264@163.com。

        陸兆新(1957-),男,教授,研究方向:酶工程、食品微生物、農(nóng)產(chǎn)品加工,E-mail:fmb@njau.edu.cn。

        國(guó)家科技部支撐計(jì)劃(2011BAD23B05)。

        TS201.3

        B

        1002-0306(2016)18-0197-06

        10.13386/j.issn1002-0306.2016.18.029

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