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摘 要

本研究从pH值、温度、培养时间三个方面对枯草芽孢杆菌S1发酵条件进行优化。结果表明，该菌株最佳培养条件为发酵温度37℃，初始pH值7.0，培养时间为48 h。本研究结果为该菌株的实际生产提供了理论基础。

关键词：枯草芽孢杆菌S1；接种量；pH值；发酵时间

Abstract: In this study the fermentation conditions for Bacillus subtilis S1 were optimized including pH, temperature and fermentation time. According to the results, the best condition for S1 were: temperature 37℃, initial pH=7.0, and fermentation time 48h. All the data can be theoretical guidance for practical production.

Keywords: Bacillus subtilis S1; inoculum size; pH; fermentation time

目 录

1 前言 5

1.1枯草芽孢杆菌的简介及应用 5

1.1.1枯草芽孢杆菌的简介 5

1.1.2枯草芽孢杆菌的应用 5

1.2发酵条件优化对枯草芽孢杆菌的影响 6

2材料及方法 6

2.1菌种 6

2.2仪器设备 7

2.3培养基成分 7

2.4种子菌液制备 7

2.5摇床培养 7

2.6菌落计数 7

2.7统计学分析 7

3结果与分析 7

3.1pH值对菌株活菌数与芽孢产量的影响 7

3.2初始接种量对菌株活菌数与芽孢产量的影响 8

3.3发酵时间对菌株活菌数和芽孢的影响 9

结 论 11

参 考 文 献 12

致 谢 13

1 前言

1.1枯草芽孢杆菌的简介及应用

1.1.1枯草芽孢杆菌的简介

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，属芽孢杆菌科（Becilaccae），是人类发现最早的细菌之一。早在1835年，Ehrenberg发现了该菌株并命名为“Vibrio subtilis”，于1972年，Cohn建立了细胞分类系统，将赋予其新的名字：枯草芽孢杆菌^[1]。枯草芽孢杆菌广泛存在于土壤、湖泊、海洋和动植物的体表，在人体亦可发现在肠道内共生的枯草杆菌。由于枯草芽孢杆菌的发酵周期短、产物丰富、可利用开发价值高以及作为食品药品安全性好^[2]，也可以应用于种子保护及生物防治上等特性，使得它的应用一直延续至今。近年来，关于枯草芽孢杆菌在饲料、饲料工业生产、生物防治、药品卫生等领域研究有重要的突破，因而具有更广阔的开发前景，应该增加对枯草芽孢杆菌的了解和应用。

1.1.2枯草芽孢杆菌的应用

(1)枯草芽孢杆菌在养殖中的应用

由于现在畜禽在日常进食中存在实用促生长药物泛滥的情况，导致大量畜禽有不同程度的药物残留^[3]，而这些最终导致了迫害人体健康的恶劣影响。枯草芽孢杆菌属于人畜无毒无害类的细菌，国内外均允许用的饲料添加剂，在该菌株代谢过程中可产生大量的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶及其他有益因子^[4]，进入生物体内后能快速定殖，在肠道内形成良好的微生态环境，预防和治疗肠道疾病。进而保护畜禽的生长。

(2)枯草芽孢杆菌在工业生产酶中的应用

枯草芽孢杆菌经过发酵能产生极为丰富的酶种类，和数量。研究文献表明，枯草芽孢杆菌能够产生α~淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、β~葡萄糖酶、植酸酶、木聚糖酶^[2]等十几种酶。据不完全统计，在工业生产中，枯草芽孢杆菌能产出的酶占整个酶市场的50%，是在工业上广泛使用的菌种之一。

（3)枯草芽孢杆菌在植物防害中的应用

化学农药虽然可以在植物防治中对农业生产产生了十分重要的作用，可是对大气、土壤、水质、动物以及人体健康都造成了极大的危害。枯草芽孢杆菌通过定殖至植物根际、体表或体内，同病原菌抢夺植物周围的营养成分、分泌抗菌物质抑制病原菌的生长，同时诱导植物防御系统抵御病原菌入侵从而达到防治^[4]。我国使用枯草芽孢杆菌防治植物病害的应用研究也打到了世界先进水平^[5]。现已开发成功并投入生产的商品制剂有亚宝、百抗、麦丰宁等^[6]。

（4)枯草芽孢杆菌在医药卫生领域中的应用

用枯草芽孢杆菌胶囊治疗新生儿高胆红素血症可以迅速降低血清红素水平，缩短了治疗周期，让病患远离了痛苦。

1.2发酵条件优化对枯草芽孢杆菌的影响

通过文献研究表明，发酵条件对菌体在发酵中生长、代谢活动以及为菌体活菌数和芽孢产量有重要的影响。发酵过程中培养液的pH值是微生物在一定环境条件下代谢活动的综合指标，会影响菌体生长时酶的活性，阻碍菌体的新陈代谢，引起膜渗透性的变化，从而影响菌对养分的吸收和代谢产物的分泌，即pH能影响菌体的生长、代谢活动以及对菌体产量的影响。过小时延长了菌体的生长周期，大接种量在发酵中优势明显，可以缩短菌体的延滞期使生长期提前到来，还可以以降低传代率，降低变异几率，但过大的接种量可能会导致培养基养分提前消耗完，降低代谢产物的合成量及芽孢的数量，更会带进较多的代谢废物而不利于培养物的生长^[7]。本试验以pH、接种量、发酵时间做研究对象，探究发酵条件对菌株生产量的影响，旨在为在为今后发酵生产工艺研究奠定基础。

2材料及方法

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