文档介绍：保加利亚乳杆菌的发酵培养基优化
杨阳杨波
摘要：采用響应面法对保加利亚乳杆菌的培养基进行优
化， Plackett-Burman （ PB）设计对培养基中各因素影响的效
应进行评价g 、磷酸氢二钾 g 、七水硫
酸镁 g 、一水硫酸锰 g 、琼脂 20 g 、蒸馏水 1000
mL，固体培养基中加入 2%的琼脂， pH 。
种子培养基、优化前的基础培养基： MRS培养基， 250 mL
三角瓶，装量 50 mL。
方法
生物量的测定
细胞 OD值的测定：取菌体发酵液 5 mL 加入 10 mL 的离心
管中， 5000 r/min 离心 10 min ，弃上清，沉淀（菌体），再

加入 5 mL 的蒸馏水反复摇匀洗涤，离心弃上清，重复洗涤至
无色。稀释后的菌体在 600 nm 波长处，用蒸馏水作空白进行
测定， OD600nm=OD读数×稀释倍数 [8] 。
培养基优化
通过单因子试验确定保加利亚乳杆菌培养基的最适碳、氮
源，用 Design Expert 软件中 2 水平筛选出影响保加利亚
乳杆菌生物量的显著因子，再通过爬坡试验和响应面分析对显
著因子的水平进行优化 [9] 。
结果与分析
Plackett-Burman 试验设计与分析
考虑到实际生产中的原料成本及来源，选定糖蜜、工业蛋
白胨进行单因素优化预试验，确定其最佳浓度分别为 150
mL/L 和 3%（资料未显示）。
用 Design Expert 按 Plackett-Burman 实验设计进行实
验，将各个因素设计成高（ +1）和低（ -1 ） 2 个水平，高
水平是低水平的倍。
Plackett-Burman 实验设计每组的实验结果，根据此结果
进行显著性分析，糖蜜、酵母粉、工业蛋白胨、磷酸氢二钾、
一水硫酸锰和磷酸氢氨表现为正效应，七水硫酸镁和碳酸钙表
现为负效应。糖蜜、工业蛋白胨、酵母粉、碳酸钙的 P 值分别
为、、、，可信度均大于
95%，表

现为显著。工业蛋白胨的浓度对乳酸菌生物量影响最大，其次
是糖蜜和碳酸钙。因此确定工业蛋白胨、糖蜜、碳酸钙为主要
影响因素，进行下一步实验。
响应面分析的试验设计及结果
根据最陡爬坡实验确定了显著因素浓度的取值区间。利用
Design Expert 进行中心组合的实验设计，将最陡爬坡试验的
3 个因素糖蜜、工业蛋白胨和碳酸钙分别标记为 X1、 X2、
X3，以发酵 10 h 后的 OD值作为响应值，记为 Y，各变量水平
见表 4，实验结果见表 5。根据表 5 的实验结果通过