论文总字数：17946字

摘 要

本研究以实验室自主筛选菌株 NJYHHWG 877005为研究对象，以提高该菌的活菌数和产孢率为目的，进行发酵条件和发酵培养基的优化。

首先通过单因素试验法，综合能耗等因素确定培养CGMCC No.6681的较优条件：培养时间为20~22小时、初始pH 为7.5、温度为40摄氏度、接种量为4%（v/v）和转速为180rmp。

其次将上述条件运用到发酵培养中，选用单因素试验法，选出对活菌数和产孢率影响较大的因素有：碳源（麦芽浸粉、玉米糊精、玉米粉），氮源（黄豆饼粉、豆粕），无机盐（氯化钠、碳酸钙、硫酸锰）；再进行PB设计，得出玉米糊精、豆粕和碳酸钙是主要影响因素；最后根据响应面优化得到调整后的发酵培养基配比：玉米糊精27.00 g/L、豆粕20.00 g/L、CaCO₃ 0.01 g/L 、MnSO₄•H₂O 1.5~ 2.0×10^-4 g/L。

关键词：凝结芽孢杆菌 发酵条件优化 培养基优化 单因素试验

Abstract

In this study, the laboratory independent screening strain NJYHHWG 877005 was used as the research object to optimize the fermentation conditions and fermentation medium for the purpose of increasing the viable cell count and sporulation rate of the bacteria.

Firstly, the optimal conditions for cultivating CGMCC No.6681 were determined by single factor test, comprehensive energy consumption and other factors: culture time was 20~22 hours, initial pH was 7.5, temperature was 40 degrees Celsius, and inoculum volume was 4% (v/v). ) and the speed is 180rmp.

Secondly, the above conditions were applied to the fermentation culture. The single factor test method was used to select the factors that had a great influence on the viable cell count and sporulation rate: carbon source (malt dipping powder, corn dextrin, corn flour), nitrogen source. (Soybean cake powder, soybean meal), inorganic salt (sodium chloride, calcium carbonate, manganese sulfate); PB design, the main factors affecting corn dextrin, soybean meal and calcium carbonate; finally adjusted according to the response surface optimization Fermentation medium ratio: corn dextrin 27.00 g / L, soybean meal 20.00 g / L, CaCO3 0.01 g / L, MnSO4 • H2O 1.5 ~ 2.0 × 10-4 g / L.

Key Words: Bacillus coagulans;Optimization of fermentation condition;Medium optimization；

Single factor test

目录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 前言 1

1.1 研究目的和意义 1

1.2 研究内容 1

1.2.1 实验室自主筛选的凝结芽孢杆菌培养条件的优化 1

1.2.2 实验室自主筛选的凝结芽孢杆菌发酵培养基的优化 1

第二章 文献综述 2

2.1 气雾栽培简介 2

2.2 益生菌简介 2

2.3 凝结芽孢杆菌 2

2.3.1 概述 2

2.3.2 抑菌机制 3

2.4 发酵培养基的优化 3

2.5微生态制剂 3

2.5.1 简介 3

2.5.2 农用微生态制剂 4

2.5.3 国内发展瓶颈 4

第三章 凝结芽孢杆菌发酵条件和培养基优化 5

3.1 实验材料 5

3.2 试验方法 5

3.2.1 菌种培养 5

3.2.2 菌浓的测定 5

3.2.3 芽胞总数测定 6

3.2.4 培养条件研究 6

3.2.5 发酵培养基的优化 7

3.2.6 Plackett-Burman设计 7

3.2.7 响应面分析优化 7

3.3 结果与讨论 8

3.3.1 菌株形态观察 8

3.3.2最佳培养条件确定 8

3.3.3 发酵培养基优化 11

3.3.4 PB设计 14

3.3.6 响应面分析优化 15

第四章 结论与展望 18

4.1 结论 18

4.2 展望 18

参考文献 19

附录 21

致谢 23

第一章 前言

1.1 研究目的和意义

目前，由于蔬菜种植中气雾培养的营养液比例研究内容相对简单，缺乏生产智能化，精密化和标准化的方法（尤其是对蔬菜生产和生产设备的环境进行智能调节），因此，虽然众多国内外研究人员对气雾培养进行大量研究，实际应用并不多。相较于传统的农用化学加工品来说，新型生物农药对非目标生物安全，毒副作用小，且对环境友好。因此，利用新型高效，安全性高，污染少的新型生物农药来控制植物病虫害，已然成为现代农业发展的必然趋势。凝结芽孢杆菌作为一种微生物制剂，已经广泛应用于养殖业，医药业等领域，形成了相当成熟的生产工艺，然而，由于凝结芽孢杆菌在制剂剂型以及液体发酵方面暂未成熟导致产品并不能稳定的大批量使用，对其防治病虫害的机制同样缺乏深入了解，因此凝结芽孢杆菌的研究空间很大。

本文旨在针对上述问题，对凝结芽孢杆菌的发酵培养基进行优化，结合成本用料等因素，在提高该菌活菌数和产孢率的同时可以降低成本。

1.2 研究内容

主要分为以下两方面进行实验：

1.2.1 实验室自主筛选的凝结芽孢杆菌培养条件的优化

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