响应面法优化赤红球菌HDRR2Y发酵培养参数

作者：张淞; 胡晓娟; 徐煜; 徐创文; 杨铿; 苏浩昌; 徐武杰; 文国樑; 张建设; 曹煜成^*

来源：微生物学杂志, 2022, 42(05): 50-57.

• 赤红球菌
• 硝化菌
• 培养参数
• Box-Behnken设计
• 响应面分析

通过响应面法对硝化菌——赤红球菌(Rhodococcus ruber)HDRR2Y的发酵培养参数进行优化，以提高其活菌数。首先通过单因素实验筛选出赤红球菌HDRR2Y的最优碳、氮源，并采用Plackett-Burman实验得到影响活菌数的显著因素，然后进行响应面实验，经最陡爬坡及回归分析得出最佳培养参数，最后以摇瓶实验检验其合理性。结果显示，赤红球菌HDRR2Y的最优碳、氮源分别为乙酸钠和酵母膏+蛋白胨+氯化铵(1:1:1,质量比),显著影响活菌数的因素有碳、氮源及温度，经回归分析得到的最优培养参数为乙酸钠5.48 g/L、酵母膏+蛋白胨+氯化铵4.96 g/L、温度29.24℃、pH 7.0、转速200 r/min、MgSO4 0.2 g/L、KH2PO4 0.5 g/L、NaCl 9 g/L、CaCl2 0.5 g/L、MnSO4 0.025 g/L、FeSO4 0.05 g/L、C5H9NO4 0.002 g/L、接种活菌数1×104 cfu/mL、装液量40%(体积分数)、培养时间36 h。优化后的实际活菌数为1.54×109 cfu/mL,远高于优化前的活菌数(1.8×108 cfu/mL)(P<0.01)。因此，采用响应面法优化赤红球菌HDRR2Y的发酵培养参数能大幅提高其发酵活菌数，为硝化菌剂的工业化生产提供数据参考。

• 单位
  中国水产科学研究院南海水产研究所; 浙江海洋大学