凝结芽孢杆菌芽孢高产固体发酵的研究

第３４卷第７期２０１３年７月家畜生态学报

ＡｃｔａＥｃｏｌｏｉａｅＡｎｉｍａｌｉｓＤｏｍａｓｔｉｃｉ　　　　ｇＶｏｌ．３４Ｎｏ．７

Ｊｕｌ．２０１３

凝结芽孢杆菌芽孢高产固体发酵的研究

２，３２２２，３２，３２，３２，３＊

，，，，，，杨　柳１，郑　华１，张邑帆１，付利芝１，黄金秀１，周晓蓉１，杨飞云１，

（重庆市畜牧科学院，重庆荣昌，农业部养猪科学重点实验室，重庆荣昌，１．４０２４６０；２．４０２４６０；

）养猪科学重庆市市级重点实验室，重庆荣昌，３．４０２４６０

［摘　要］固体发酵大量生成芽孢的方法，就固体Ｂａｃｉｌｌｕｓｃｏａｕｌａｎｓ）　为研究凝结芽孢杆菌（　ｇ、发酵的不同底物（麦麸、糠粉、玉米粉和谷草粉）湿度、初始ｐ碳源、氮源和盐Ｈ值和添加物质（类）等因子进行单因素试验，探索芽孢形成的最佳的培养条件；其次采用正交设计法对固体发酵培养基优化。结果表明底物的理化性质对固体发酵生产芽孢影响明显，其中以麦麸为底物进行固体发酵时，促进芽孢形成的能力最强。在以麦麸为底物，温度３湿度为６初始７℃，０％，添加外源物质为葡萄糖１．蛋白胨２．Ｈ７．５，００％、００％，ＫＨ２ＰＯ．５０％，ＭｎＳＯ．０５％所形ｐ４０４０成的固体培养条件下进行４芽孢生成进一步提高，优化验证试验结果表明凝结芽８ｈ的发酵，

１０９孢杆菌的芽孢产量可以达３．个／克以上，明显高于对照组２．个／克。８０×１０９８×１０

［关键词］固体发酵；麦麸；芽孢；正交设计　凝结芽孢杆菌；

［中图分类号］文献标识码］８１１．６　　　　　　［　Ｓ　Ａ　　

［（）文章编号］００５５２２８２０１３０７００４９０５　１－－－

在畜牧业生产中，许多活菌被选作益　　近些年来，

生菌用以调整动物肠道内正常的微生态平衡，其中

１］

。由的芽孢形成菌广泛地用作微生态饲料添加剂［

降低生产成本、促进工业化生产提供依据。的产量、

１　材料与方法

１．１　种子菌液的制备

将种子菌（即凝结芽孢杆菌重庆分离株１，Ｂ．）接种于Ｌ在３ｃｏａｕｌａｎｓＣＱ１Ｂ平板培养基上，７℃　ｇ培养２活化菌种。之后挑取单菌落，接入装有４ｈ，５０ｍＬＬＢ液体培养基的２５０ｍＬ的三角瓶中，３７　

／测定Ｏ℃，１５０ｒｍｉｎ振摇过夜培养，Ｄ４５０值。１．２　发酵条件的筛选

，装到１．２．１　固体发酵与芽孢计数　称量底物２０ｇ

加入适当量的溶液，混合均匀后２５０ｍＬ三角瓶中，冷却到室温。取２ｍ１１５℃灭菌３０ｍｉｎ，Ｌ种子菌

液加到灭菌生理盐水中，混匀，添加到灭菌冷却底物之中，搅拌均匀，使固体发酵培养基的最终湿度达到约６５％。３７℃培养４８ｈ。之后将发酵物低于５０℃

［］烤干，芽孢计数按照Ｐｒａｋａｓｈａｍ的方法执行７。

于孢子具有对不良环境的抗性，长时间保存的特点，孢子就成为益生素菌种最优先选择的生物质形

２］

。凝结芽孢杆菌（）式［是一株目前公Ｂ．ｃｏａｕｌａｎｓｇ３］

，认为安全的芽胞形成菌［广泛地用作饲料添加剂

／／／）。它能较好的益生菌种（ｈｔｔｗｗｗ．ａａｆｃｏ．ｏｒｐ：ｇ

的防控腹泻、促进营养物质的消化吸收、提高猪平均

４］

。作为一株益生菌种，日增重和降低饲料成本［凝

结芽孢杆菌的液体发酵研究比较深入，但由于该方法需要精密的仪器、专业的技术人员和大量的能源，

５］

，以及产生大量的废弃物等的不足［推广很受限制。

然而，由于固体发酵具有操作简单、可利用农副产物

６］

，和几乎不产生废物的特征［近些年来固体发酵法

在一些国家，特别是在发展中国家再次受到了高度的关注。

本研究凝结芽胞杆菌固体发酵中的底物、湿度、初始ｐＨ和添加营养物质等各项因素对芽胞形成的影响，确定了固体发酵的最佳条件，为提高菌种芽孢

主要麦麸、玉米１．２．２　底物的筛选　取不同底物（

粉、谷草粉和糠粉）进行固体发酵和芽孢计数，根据芽孢形成的量，筛选出最佳底物。

［收稿日期］０１３０３２６　２－－

［）；；基金项目］十二五”科技支撑计划课题（重庆市农发资金项目（重庆市重点科技攻关（２０１１ＢＡＤ２６Ｂ０１１１４０９）ＣＳＴＣ２０１２ＧＧ　国家“　－

）ＹＹＪＳＢ８０００５

［，：作者简介］男，重庆酉阳人，博士，主要从事资源微生物研究。Ｅ－ｍ１９７６ａｉｌａｎｌｉｕｌｄｚ６３．ｃｏｍ　杨　柳（－）＠１ｙｇ［］（），，，，。：ｆｅｉｕｎ＠ｙｅａｈ．ｎｅｔ９６８ａｉｌｙ　＊通讯作者　杨飞云１－四川旺苍人研究员博士研究方向为动物营养与饲料科学Ｅ－ｍｙ

５０

家畜生态学报第３４卷

在筛选１．２．３　添加物的筛选　按照文献８的方法，的底物中添加１．葡萄糖、乳糖、蔗糖、可０％的碳源（溶性淀粉、果糖、麦芽糖和甘油）和氮源（硫酸铵、氯，硝酸钠、蛋白胨、酵母粉和豆粉饼）以及盐类化铵、

物质（ＫＨ２ＰＯ．００％，ＮａＨ２ＰＯ．００％，４１４１ＫＰＯ．５０％，ＮａＰＯ．５０％；ＭｎＳＯ２Ｈ４１２Ｈ４１４，对照组中只加水，进行单因０．１０％，ＭＣｌ．１０％）２０

素固体发酵和芽孢计数。根据芽孢形成的量，筛选出最佳添加物。

１．２．４　湿度的筛选　在筛选的底物中添加适宜的

使湿度分别达到５水分，０％、５５％、６０％、６５％、

进行固体发酵和芽孢计数。根据芽孢形成的７０％，

量，筛选出最佳湿度。Ｈ的筛选　在筛选的底物中添加一定的１．２．５　ｐ

将初始ｐ水分，Ｈ调整到ｐＨ６．５、Ｈ７．０、Ｈ７．５、ｐｐ分别进Ｈ８．０、Ｈ８．５、Ｈ９．０、Ｈ９．５和ｐＨ１０．０，ｐｐｐｐ

行固体发酵和芽孢计数。根据芽孢形成的量，筛选出最佳ｐＨ。

１．２．６　培养基的优化配比　根据确定的最适碳源

４）和氮源以及磷酸盐和金属锰离子，设计了Ｌ的３９（，正交试验表（见表１）优化Ｂ．ｃｏａｕｌａｔｉｏｎｓＣＱ１菌　ｇ株产生芽孢的固体发酵培养基最佳组分配比试验。

４

）表１　Ｌ正交试验因素与水平３９（

４

）Ｔａｂｌｅ１　ＦａｃｔｏｒｓａｎｄｌｅｖｅｌｓｏｆＬ３ｏｒｔｈｏｏｎａｌｔｅｓｔ　　　　　　　ｇ９（

／ｋｇｇ

硫酸锰（Ｄ）

（ＭａｎａｎｅｓｅｓｕｌｆａｔｅＤ）　ｇ

０．５０１．００水平

Ｌｅｖｅｌｓ１　２　因素Ｆａｃｔｏｒｓ

葡萄糖（Ａ）

（ＧｌｕｃｏｓｅＡ）１０．００　２０．００　蛋白胨（Ｂ）

（ＰｅｔｏｎｅＢ）ｐ５．００　１０．００　磷酸二氢钾（Ｃ）

（ＰｏｔａｓｓｉｕｍｄｉｈｄｒｏｅｎｈｏｓｈａｔｅＣ）　　ｙｇｐｐ

２．５０　５．００　发酵条件为：湿度为６进行固体３７℃，Ｈ７．５，０％，　ｐ发酵与芽孢计数。采用正交设计软件“正交设计助”手Ｉ的直观分析法进行统计分析。Ｉ

１．２．７　优化发酵条件的验证　将优化的固体培养

进行固体发基与空白对照同时接种等量的种子菌，

酵及芽孢计数，分析优化固体培养基促进芽胞形成的效果。

中的麦麸是固态发酵生产芽孢的最佳底物物质，能提供较好的介面。由于固体发酵过程中，固体底物具有双重功能，一方面是底物为微生物生长繁殖提供营养物质，另一方面是提供微生物的粘附的功能。同时也暗示该菌能够较容易地破碎麦麸皮，并利用麦麸中的营养物质进行繁殖，这为深入开展麦麸作为底物的固体发酵生产芽孢奠定基础。

２．２　添加物质对种子菌固体发酵形成芽孢的影响２．２．１　碳源的影响　向麦麸为底物的固体发酵培

养基中添加１．对种子菌芽孢形成的影响０％碳源，见图２。结果表明葡萄糖、麦芽糖、淀粉和乳糖对芽孢的生产有较大影响。考虑到添加碳源物质的成本、溶解性和保存的特点，试验最终选择葡萄糖作为发酵培养基的碳源。

２．２．２　氮源的影响　向麦麸为底物的固体发酵培养基中添加１．对种子菌芽孢形成的影响０％氮源，

２　结果与分析

２．１　不同底物对Ｂ．ｃｏａｕｌａｎｓ固体发酵的影响ｇ

由于农（副）产物的资源存量、价格和保存时间试验等是影响其选择为固体发酵底物的关键因素，结合实际选择以麦麸、糠粉、玉米粉和谷草粉等农副产物为发酵底物，它们对Ｂ．ｃｏａｕｌａｎｓ固体发酵形ｇ成芽孢的影响结果见图１。由图可知随着农副产物的不同，种子菌固体发酵形成芽孢的效果不一样，其

图１　不同底物固体发酵形成芽孢效果Ｆｉ．１　Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｕｂｓｔｒａｔｅｓｏｎｓｏｒｅ　　　　　　ｇｐ

ｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆＢ．ｃｏａｕｌａｎｓｕｓｉｎＳＳ

Ｆ　　　ｐｇｇ　

图２　碳源对Ｂ．ｃｏａｕｌａｎｓ形成芽孢的影响ｇＦｉ．２　Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｃａｒｂｏｎｓｏｕｒｃｅｓｏｎｓｏｒｅ　　　　　　　ｇｐ

ｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆＢ．ｃｏａｕｌａｎｓｕｓｉｎＳＳＦ　　　ｐｇｇ　

第７期　　　　　　　　　　杨　柳，等：凝结芽孢杆菌芽孢高产固体发酵的研究见图３。数据显示有机物蛋白氮源（蛋白胨、酵母粉和豆饼粉）比无机物蛋白氮源（硫酸铵、氯化铵和硝酸钠）固体发酵形成芽孢的效果好。其中的蛋白胨影响最明显。加上蛋白胨具有形成芽胞的量最多，

购买方便、价格较低、容易保存等特点，因此选择它作为发酵培养基的基本的氮源。

２．２．３　盐类的影响　菌种在不同盐分的固体培养基中发酵，形成芽孢的统计结果见图４。与对照组相比，ＫＨ２ＰＯＫＨ２ＰＯＮａＰＯａＨ２ＰＯ４、４、２Ｈ４和Ｎ４对芽孢的形成均有不同程度地促进作用，这一特征

５１

与文献９的报道相符，其中的ＫＨ２ＰＯ４盐促进产生芽孢的作用最明显，是对照组的两倍多。此外，锰盐对菌种固体发酵生产芽孢的影响也比较明显，表明

２＋

对芽孢的形成起到一定的促进作用，这一结果Ｍｎ

１０，１１］

。值得一提的是硫酸与相关文献描述的一致［

锰比氯化锰固体发酵促进芽孢的产生的效果明显，这可能是硫酸锰在提供锰盐的同时，还补充硫元素用于细菌的生长繁殖。基于ＫＨ２ＰＯｎＳＯ４和Ｍ４对

芽孢形成的促进作用，因此选择这两种物质作为缓冲物和金属盐用于固体发酵

。

图４　湿度对Ｂ．ｃｏａｕｌａｎｓ固体发酵形成芽孢的影响ｇ

图３　氮源对Ｂ．ｃｏａｕｌａｎｓ形成芽孢的影响ｇＦｉ．３　Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｎｉｔｒｏｅｎｓｓｏｕｒｃｅｓ　　　　　ｇｇｓｏｒｅｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆＢ．ｃｏａｕｌａｎｓｕｓｉｎＳＳ

Ｆｏｎ　　　　　ｐｐｇｇ　

Ｆｉ．４　Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔｏｎｓｏｒｅ　　　　　　　ｇｐ

ｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆＢ．ｃｏａｕｌａｎｓｕｓｉｎＳＳＦ　　　ｐｇｇ　

２．３　湿度对菌种固体发酵形成芽孢的影响

菌种在不同湿度的麦麸固体培养基中发酵，形湿度对固态成芽孢的统计结果见图５。结果表明：

促进芽孢形成的湿发酵产生芽孢的影响特别明显，

度范围特别窄，只有大约在６发酵０～６５％之间时，产物中芽孢的量最多。推测可能是：在此湿度范围内，细菌的通气和营养物质的转化达到最佳平衡，繁

殖产生大量细菌，消耗了较多的养分，促进了芽孢形实验选择湿度为６成。因此，０％时用于固体发酵。Ｈ对菌种固体发酵形成芽孢的影响２．４　ｐ

菌种在不同初始ｐ形Ｈ的固体培养基中发酵，成芽孢的统计结果见图６。由图可知固体基质在都有较好的形成芽孢的Ｈ７．０～ｐＨ９．５的范围内，ｐ

效果，说明种子菌适应ｐＨ的范围较宽，Ｈ

变化对ｐ

图５　磷酸盐和锰离子固体发酵形成芽孢影响

Ｆｉ．５　Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｈｏｓｈａｔｅａｎｄｍａｎａｎｅｓｅｓａｌｔｏｎｓｏｒｅ　　　　　　　　ｇｐｐｇｐ

ｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆＢ．ｃｏａｕｌａｎｓｕｓｉｎＳＳ

Ｆ　　　ｐｇｇ　

图６　ｐｃｏａｕｌａｎｓ菌株固体发酵的影响Ｈ值对Ｂ．ｇＦｉ．６　ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｓｕｂｓｔｒａｔｅｖａｒｉｏｕｓＨｏｎｓｏｒｅ　　　　　　　ｇｐｐ

ｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆＢ．ｃｏａｕｌａｎｓｕｓｉｎＳＳＦ　　　ｐｇｇ　

固态发酵形成芽孢的影响不明显。鉴于固体培养基产生的芽孢数为最高。因此确初始值为ｐＨ７．５时，定培养基最适初始值为ｐＨ７．５。２．５固体发酵生产芽孢的培养基优化

根据单因素固体发酵的试验结果，为提高种子

菌在固体发酵时促进芽胞形成的效率，以麦麸为底湿度为６初始ｐ选择添加葡萄糖为碳物，０％，Ｈ７．５，源、蛋白胨为氮源、磷酸二氢钾为缓冲物质和硫酸锰

４

）为促进芽胞形成刺激因子，设计了Ｌ正交组合９（３

下的固体发酵实验，各试验所得的数据见表２。分

５２

家畜生态学报

表２　正交试验结果

Ｔａｂｌｅ２　Ｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｏｒｔｈｏｏｎａｌｔｅｓｔ　　　　　ｇ

磷酸二氢钾（Ｃ）

Ｐｏｔａｓｓｉｕｍｄｉｈｄｒｏｅｎ　ｙｇ

（ｈｏｓｈａｔｅＣ）ｐｐ

２．５０　５．００　１０．００　５．００　１０．００　２．５０　１０．００　２．５０　５．００　２．８５３　３．５１０　３．３６３　０．６５７　

硫酸锰（Ｄ）

Ｍａｎａｎｅｓｅｇ

Ｄ）ｓｕｌｆａｔｅ（

０．５０　１．００　２．００　２．００　０．５０　１．００　１．００　２．００　０．５０　４．１９３２．８７３２．６６０１．５３３

第３４卷

因素Ｆａｃｔｏｒ实验１Ｔｅｓｔ１　　实验２Ｔｅｓｔ２　　实验３Ｔｅｓｔ３　　实验４Ｔｅｓｔ４　　实验５Ｔｅｓｔ５　　实验６Ｔｅｓｔ６　　实验７Ｔｅｓｔ７　　实验８Ｔｅｓｔ８　　实验９Ｔｅｓｔ９　　

）（）均值（Ｘ１ＡｖｅｒａｅＸ１ｇ）（）均值（Ｘ２ＡｖｅｒａｅＸ２ｇ）（）均值（Ｘ３ＡｖｅｒａｅＸ３ｇ（极差值（Ｒ）ＲａｎｅＲ）ｇ示极差值。

葡萄糖（Ａ）

（ＧｌｕｃｏｓｅＡ）１０．００　１０．００　１０．００　２０．００　２０．００　２０．００　４０．００　４０．００　４０．００　３．９２３　３．０９０　２．７１３　１．２１０　

蛋白胨（Ｂ）

（ＰｅｔｏｎｅＢ）ｐ

５．００　１０．００　２０．００　５．００　１０．００　２０．００　５．００　１０．００　２０．００　３．１２７　３．２５０　３．３５０　０．２２３　

１０

芽孢（个／克）１０

１０

（／）Ｓｏｒｅｓｃｆｕ×１０ｇｐ

４．３７±０．４０３．８３±０．６８３．５７±１．１６２．６６±０．６５４．１７±１．６９２．４４±０．５４２．３５±０．４５１．７５±０．３０４．０４±２．２１

：添加物浓度的单位为克／千克，芽孢数表示三次测定值的平均值及标准差。Ｘ表示在ｉ水平下芽孢数的平均值。Ｒ：表ｉ　注：

：／，ｏｔｅｔｈｅｕｎｉｔｏｆｔｈｅａｄｄｉｔｉｖｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｓｋｔｈｅｓｏｒｅｓｒｅｒｅｓｅｎｔｔｈｅｍｅａｎｖａｌｕｅａｎｄｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｄｅｖｉａｔｉｏｎｏｆｔｈｒｅｅ　Ｎ　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｇｇｐｐ：ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ．Ｘｉｒｅｒｅｓｅｎｔｓｔｈｅａｖｅｒａｅｏｆｓｏｒｅｓａｔｌｅｖｅｌｉ．Ｒ：ｒｅｒｅｓｅｎｔｓｔｈｅｓｕｍｏｆｄｅｖｉａｔｉｏｎｓｕａｒｅｓ．　　　　　　　　　　　　ｐｇｐｐｑ

析实验的结果，表明影响种子菌固体发酵芽孢形成的主次因素为Ｄ＞Ａ＞Ｃ＞Ｂ，综合分析确定最佳发酵培养基配比为Ａ１Ｂ３Ｃ２Ｄ１。

２．６　优化的固体培养基促进芽孢形成的验证

）向优化组合（和空白（水）的固体培Ａ１Ｂ３Ｃ２Ｄ１养基中添加等量的种子菌液，进行固体发酵，发酵产芽胞计数。结果显示凝结芽孢物经低温烘干粉碎，

１０

个／明显杆菌的芽孢产量可以达３．８０×１０ｇ以上，９

，高于对照组２．个／表明此优化组合的发９８×１０ｇ

酵培养基能够大量提高Ｂ．ｃｏａｕｌａｎｓＣＱ１的菌体ｇ

１５］

）、质和１包含少量的维生素和矿物质［较６％脂肪，

适宜的蓬松度以及持续供氧气能力的原因。

尽管麦麸有作为营养物质的潜力，但凝结芽胞杆菌单独利用其生长繁殖还是存在很大局限性。所以当在固体底物麦麸之中添加适量的外源营养物质后，发酵条件通过优化组合，经生物发酵验证，固体发酵产物中的芽孢产率明显上升。这说明添加的外同时产生了各种源成分促发了细菌大量生长繁殖，

代谢物质，打碎麦麸形态，使细菌能够较好地利用麦氮源和一些重要的盐类物质来生长繁麸中的碳源、

殖，扩大细菌菌体的数量，进而提高了芽孢的产量。参考文献：

数，进而提高了芽胞的形成。

３　讨　论

芽孢是芽孢形成菌在生长过程中于细胞内形成一个圆形或椭圆形的抗逆性休眠体

［１２］

，一般认为芽

［］１ａｔｓｕｔｏｓｈｉａＡ，Ｓｈｉｎｉｃｈｉｍ　Ｍ，ＴａｄａｓｉｈＨ，ｅｔａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｓｏｒｅ　Ｋ　　　　－ｐ

）ｂｅａｒｉｎｌａｃｔｉｃａｃｉｄｆｏｒｍｉｎｂａｃｔｅｒｉａ（Ｂ．ｃｏａｕｌａｎｓＳＡＮＫ７０２５８－－　ｇｇｇ　　，ｄａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｉｎｔｅｓｔｉｎａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｅｆｅｃａｔｉｏｎｆｒｅ　　　　－，ｕｅｎｃｆｅｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｄｅｒｍａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｉｎｈｕ　　　　　　－ｑｙ［］，：ｍａｎｓａｎｄｒａｔｓＪ．ＭｉｃｒｏｂＥｃｏｌｉｎＨｅａｌｔｈＤｉｓ２００３，１４（１）４　　　　　　－１３．

［］２ｏｎＨ　Ａ，ＤｕｃＬ　Ｈ，ＣｕｔｔｉｎＳ　Ｍ．Ｔｈｅｕｓｅｏｆｂａｃｔｅｒｉａｌｓｏｒｅ　Ｈ　　　　　ｇｇｐ　　

［］，ｆｏｒｍｅｒｓａｓｒｏｂｉｏｔｉｓＪ．ＦＥＭＳＭｉｃｒｏｂｉａｌＲｅｖ２００５，２９：８１３　　　　－ｐ８３５．

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［］５ｌｅｎｄａｒＭ　Ａ．ＢａｃｉｌｌｕｓｔｈｕｒｉｎｉｅｎｓｉｓａｎｄＢａｃｉｌｌｕｓｓｈａｅｒｉｃｕｓ　Ｅ－Ｂ　　　　ｙｇｐ　

特别是碳源、氮源孢的形成源于缺乏外源营养物质，

１３］

。此外，或磷酸盐的不足［一些研究还表明固态介

质能促进芽孢形成，而且芽孢的形成与菌体所处的

１４］，介面密切相关［我们在用凝结芽胞杆菌固体发酵

生产芽孢制剂时，芽孢的产率受底物的物理和化学特质的影响十分明显，实验进一步证实固态介质影响的芽孢形成。在不添加任何营养物质的条件下，麦麸是较好的促进芽孢形成的固体介质，这可能是固体发酵时，麦麸本身能够为菌种提供较好的营养因为麦麸的基本构成为７物质（１％碳源，１３％蛋白

第７期　　　　　　　　　　杨　柳，等：凝结芽孢杆菌芽孢高产固体发酵的研究

［］，：ｂｉｏｅｓｔｉｃｉｄｅｓＪ．ＪＢａｓｉｃＭｉｃｒｏｂｉｏｌ２００６，４６（２）ｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　　ｐｐ１５８７０．－

［］６ｄａｍｓＴＴ，ＥｉｔｅｍａｎＭ　Ａ，ＨａｎｅｌＢ　Ｍ．Ｓｏｌｉｄｓｔａｔｅｆｅｒｍｅｎｔａ　Ａ　　　　　　－

ｔｉｏｎｏｆｂｒｏｉｌｅｒｌｉｔｔｅｒｆｏｒｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｂｉｏｃｏｎｔｒｏｌａｅｎｔｓ［Ｊ］．　　　　　　　　ｐｇ，ＢｉｏｒｅｓｏｕｒＴｅｃｈｎｏｌ２００２，８２：３３４１．　－

［］７ｒａｋａｓｈａｍ　ＲＳ，ＲａｏＣＳ，ＳａｒｍａＰＮ．Ｇｒｅｅｎｈｕｓｋａｎｉｎｒａｍ　Ｐ　　　　　　　－　－ｇ

ｅｘｅｎｓｉｖｅｓｕｂｓｔｒａｔｅｆｏｒａｌｋａｌｉｎｅｒｏｔｅａｓｅｒｏｄｕｃｔｉｏｎｂＢａｃｉｌｌｕｓ　　　　　　ｐｐｐｙ　］，ｓｏｌｉｄ［Ｊ．ＢｉｏｒｅｓｏｕｒＴｅｃｈｎｏｌ２００６．９７：１４４９１４５４．ｓ．ｉｎ　　　－　ｐ

［］，Ｎ，８ｈｕｍｉｎａｏＺｈａｏａｎＨｕ，ＪｕｎＨｕａｎｅｔａｌ．Ｈｉｈｉｅｌｄｓｏｒｅ　Ｓ　　　　－　ｇｇｙｐ

ｆｒｏｍＢａｃｉｌｌｕｓｌｉｃｈｅｎｉｆｏｒｍｂｓｏｌｉｄｓｔａｔｅｆｅｒｍｅｎｔａｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　　　　　－ｙｐ　［］，ｔｉｏｎＪ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｌｅｔｔ２００８，３０：２９５２９７．　－

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ｄｕｃｔｉｏｎｏｆＢａｃｉｌｌｕｓｔｈｕｒｉｎｉｅｎｓｉｓｂｓｏｌｉｄｓｔａｔｅｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　　　　－　ｇｙ　［］，ＪＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｎｖｅｒｔｅｂｒａｔｅＰａｔｈｏｌｏ２００５，８８：１６３１６８．　　　－ｇｙ

ＯｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｎＳｏｒｅＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎｆｒｏｍＢａｃｉｌｌｕｓｃｏａｕｌａｎｓ　　　　　　　ｇｐｐ

ＵｓｉｎＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＦｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄ　　　ｇ　

１２３１２１２１２３１２３

，，，，ＹＡＮＧＬｉｕＺＨＥＮＧ　ＨｕａＺＨＡＮＧＹｉｆａｎＦＵＬｉｚｈｉＨＵＡＮＧＪｉｎｘｉｕ　　－　－　，　－

１，２，３１，２，３＊

ＺＨＯＵ　ＸｉａｏｒｏｎＹＡＮＧＦｅｉｕｎ－　－ｙｇ，

，，

，

，

，，

，，

（１．ＣｈｏｎｉｎＡｃａｄｅｍｏＡｎｉｍａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＲｏｎｃｈａｎＣｈｏｎｉｎ０２４６０，Ｃｈｉｎａ　ｇｑｇ　ｙｆ　ｇｇ，ｇｑｇ４　

２．ＫｅＬａｂｏｒａｔｏｒｏＰｉＩｎｄｕｓｔｒＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＭｉｎｉｓｔｒｏＡｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ＲｏｎｃｈａｎＣｈｏｎｉｎ０２４６０，Ｃｈｉｎａｙ　ｙｆ　ｇｙ　ｙｆ　ｇｇｇ，ｇｑｇ４　　　

３．ＣｈｏｎｉｎＫｅＬａｂｏｒａｔｏｒｏＰｉＩｎｄｕｓｔｒＳｃｉｅｎｃｅｓＲｏｎｃｈａｎＣｈｏｎｉｎ０２４６０，Ｃｈｉｎａ）　ｇｑｇ　ｙ　ｙｆ　ｇｙ　ｇｇ，ｇｑｇ４　　

：ｒｏｄｕｃｔｉｏｎＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｏｒｄｅｒｔｏｓｔｕｄｔｈｅｍｅｔｈｏｄｆｏｒｓｏｒｅｏｆＢａｃｉｌｌｕｓｃｏａｕｌａｎｓｕｓｉｎｓｏｌｉｄｓｔａｔｅｆｅｒ　　　　　　　　　　　　　－ｐｙｐｇｇ　　

，（，，ｍｅｎｔａｔｉｏｎ（ＳＳＦ）ｔｈｅＳＳＦｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｉｎｖｏｌｖｉｎｔｈｅｓｕｂｓｔｒａｔｅｗｈｅａｔｂｒａｎｒｉｃｅｂｒａｎｃｏｒｎｆｌｏｕｒａｎｄｓｔｒａｗ　　　　　　　　　ｇ　

），ｍ，，），ｏｗｄｅｒＨｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔｉｎｉｔｉａｌａｎｄａｄｄｉｔｉｖｅ（ｃａｒｂｏｎｓｏｕｒｃｅｓｎｉｔｒｏｅｎｓｓｏｕｒｃｅｓａｎｄｓａｌｔｓｗａｓｉｎ　　　　　　　　　－ｐｐｇ，ｖｅｓｔｉａｔｅｄｔｈｒｏｕｈｓｉｎｌｅｆａｃｔｏｒｔｅｓｔａｎｄｏｒｔｈｏｏｎａｌｄｅｓｉｎｗａｓｕｓｅｄｔｏｏｔｉｍｉｚｅｔｈｅＳＳＦｍｅｄｉｕｍｏｆＢ．　　－　　　　　　　　　　　　ｇｇｇｇｇｐ

ｃｏａｕｌａｎｓ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｓｏｒｅｏｆＢ．ｃｏａｕｌａｎｓｕｓｉｎＳＳＦｗａｓｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｂｒｏｄｕｃｔｉｏｎｈｓｉｏ　　　　　　　　　　　－ｐｇｙｐｐｙｇｇ　　ｌｏｉｃａｌａｎｄｃｈｅｍｉｃａｌｎａｔｕｒｅｏｆｔｈｅａｒｉｃｕｌｔｕｒｅｂｒｏｄｕｃｔ．ＴｈｅｏｔｉｍｉｚｅｄＳＳＦｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｓｕｃｈａｓｓｕｂｓｔｒａｔｅ　　　　　　　－　　　　　　ｇｇｙｐｐ

，ｍ，，ｂｒａｎｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｔｅｎｔ６０％，ｔｅｍｅｒａｔｕｒｅ３７℃，ｉｎｉｔｉａｌ７．５．１．０％ｇｌｕｃｏｓｅ２．０％ｐｅｔｏｎｅ０．ｗｈｅａｔＨ　　　　　　ｐｐｐ，５０％ＫＨ２ＰＯ０．０５％ＭｎＳＯｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．ＷｈｅｎＳＳＦｗａｓａｄｏｔｅｄｔｈｅｏｔｉｍｉｚｅｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｔｈｅ　　　　　　　ｐｐ４，４ｗ

１０９　　

／／ｓｏｒｅｂｉｏｍａｓｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＢ．ｃｏａｕｌａｎｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｆｒｏｍ３．８０×１０ｃｆｕｔｏ２．９８×１０ｃｆｕｕｎｄｅｒｔｈｅ　　　　　　　　ｐｇｇｇ　　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｔｅｍｅｒａｔｕｒｅ３７℃ｉｎ４８ｈ．　　　　ｐ

：；；；；ＫｅｗｏｒｄｓＢａｃｉｌｌｕｓｃｏａｕｌａｎｓｓｏｌｉｄｓｔａｔｅｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎｗｈｅａｔｂｒａｎｓｏｒｅｓｏｒｔｈｏｏｎａｌｄｅｓｉｎ　　　　　ｇｐｇｇｙ