解淀粉芽胞杆菌B1619生物摇瓶发酵工艺的正交优化

doi:10.16409/j.cnki.2095-039x.2016.02.013

中国生物防治学报

解淀粉芽胞杆菌B1619生物摇瓶发酵工艺的正交优化

蒋盼盼^1,2, 陈志谊^1,2, 仲毅³, 韩竞仪³, 戴秀华^1,2, 刘永锋^1,2, 陆凡^1,2

1. 江苏省农业科学院植物保护研究所, 南京 210014;
2. 南京农业大学植物保护学院, 南京 210095;
3. 南京林业大学, 南京 210037

收稿日期:2015-06-02 出版日期:2016-04-08 发布日期:2016-04-08
通讯作者: 陈志谊
作者简介:蒋盼盼,女,硕士研究生,E-mail:jppjaas@126.com
基金资助:
江苏省农业科学院科技自主创新资金(CX(14)2128)

Optimization of the Fermentation Process of Bacillus amyloliquefaciens B1619 via Orthogonal Method

JIANG Panpan^1,2, CHEN Zhiyi^1,2, ZHONG Yi³, HAN Jingyi³, DAI Xiuhua^1,2, LIU Yongfeng^1,2, LU Fan^1,2

1. Institute of Plant Protection, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014;
2. College of Plant Protection, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095;
3. Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China

Received:2015-06-02 Online:2016-04-08 Published:2016-04-08

摘要/Abstract

摘要： 解淀粉芽胞杆菌Bacillus amyloliquefaciens B1619对设施蔬菜土传病害有较好的防治效果。为了提高菌株B1619生物发酵效率,本文通过单因子水平筛选和正交试验,对菌株B1619发酵培养基和培养条件进行了优化。结果表明,发酵培养基3个主要因子的最佳配比组合为酵母膏0.25%,大豆粉2.00%,生长素0.05%,优化后生物发酵效率比初始培养基提高了21.79%;发酵培养条件3个主要因子的最佳组合为温度28℃、转速180 r/min、装液量60 mL/250 mL,优化后生物发酵效率比初始培养条件提高了35.42%。经验证,优化后的生物发酵工艺获得的发酵菌液含菌量为7.13×10⁹cfu/mL,与初始发酵工艺的发酵菌液含菌量(3.80×10⁹ cfu/mL)相比,提高了87.83%,优化效率十分显著。

关键词: 解淀粉芽胞杆菌, 生防菌株B1619, 正交试验, 生物发酵工艺优化

Abstract: The biocontrol strain Bacillus amyloliquefaciens B1619 is effective in control of soil-borne diseases of greenhouse vegetables. This paper reports the fermentation medium and the culture conditions of strain B1619 optimized by single factor horizontal and orthogonal experiments. Fermentation efficiency with optimized medium (yeast extract 0.25%, soy flour 2.00%, auxin 0.05%) was improved by 21.79% in comparison with the initial medium. The best combination of fermentation conditions were temperature 28℃, rotation speed 180 r/min, installed fluid volume 60 mL/250mL. Fermentation efficiency under the optimized fermentation conditions was improved by 35.42% in comparison with the initial culture conditions. Optimized biological fermentation process resulted in fermentation efficiency 7.13×10⁹ cfu/mL, increased by 87.83% in comparison with the initial fermentation process (3.80×10⁹ cfu/mL).

Key words: Bacillus amyloliquefaciens, bio-control strain B1619, orthogonal experiment, optimization of fermentation process

中图分类号:

S476

蒋盼盼, 陈志谊, 仲毅, 韩竞仪, 戴秀华, 刘永锋, 陆凡. 解淀粉芽胞杆菌B1619生物摇瓶发酵工艺的正交优化[J]. 中国生物防治学报, DOI: 10.16409/j.cnki.2095-039x.2016.02.013.

JIANG Panpan, CHEN Zhiyi, ZHONG Yi, HAN Jingyi, DAI Xiuhua, LIU Yongfeng, LU Fan. Optimization of the Fermentation Process of Bacillus amyloliquefaciens B1619 via Orthogonal Method[J]. journal1, DOI: 10.16409/j.cnki.2095-039x.2016.02.013.

参考文献

[1] 郭军, 顾闽峰, 祖艳侠, 等. 设施栽培蔬菜连作障碍成因分析及其防治措施[J]. 江西农业学报, 2009, 21(11):51-54.
[2] 李世东, 廖作清, 高卫东, 等. 我国农林园艺作物土传病害发生和防治现状及对策分析[J]. 中国生物防治学报, 2011, 27(4):433-440.
[3] 曹中恺, 马金慧, 闰海霞, 等. 植物根围微生态与土传病害生物防治相关性研究进展[J]. 农学学报, 2013, 3(6):34-38.
[4] Cook R J. Making greater use of introduced microorganism for biological control of plant pathogen[J]. Annual Review of Phytopathology, 1993, 31:53-58.
[5] 陈志谊, 张荣胜. 植物病害生防芽孢杆菌研究进展[J]. 江苏农业学报, 2012, 28(5):999-1006.
[6] 乔俊卿, 刘邮洲, 夏彦飞, 等. 生防菌B1619在番茄根部的定殖及对根际微生态的影响[J]. 植物保护学报, 2013, 40(6):510-511.
[7] 刘邮洲, 陈志谊, 梁雪杰, 等. 番茄枯萎病和青枯病拮抗细菌的筛选、评价与鉴定[J]. 中国生物防治学报, 2012, 28(1):101-108.
[8] 陈志谊, 刘邮洲, 乔俊卿, 等. 利用芽孢杆菌生防菌防控土传病害引起的设施蔬菜连作障碍[J]. 中国蔬菜, 2012, 15:29-30.
[9] 刘京兰, 薛雅蓉, 刘常宏. 内生解淀粉芽孢杆菌CC09产Iturin A摇瓶发酵条件优化[J]. 微生物学通报, 2014, 41(1):75-82.
[10] 魏娇洋, 冯龙, 李亚宁, 等. 内生解淀粉芽孢杆菌X-278发酵条件的优化[J]. 北方园艺, 2014, 38(5):106-110.
[11] 马桂珍, 葛正华, 刘兆善, 等. 海洋解淀粉芽孢杆菌GM-1培养基及摇瓶发酵条件优化[J]. 作物杂志, 2013, (3):36-41.
[12] 张淑梅, 王玉霞, 孟利强, 等. 内生解淀粉芽孢杆菌TF28液体发酵条件研究[J]. 东北农业大学学报, 2013, 44(11):19-24.
[13] Zhang W B, He X L, Liu H N, et a1. Statistical optimization of culture conditions for milk-clotting enzyme production by Bacillus amyloliquefaciens using wheat bran agro-industry waste[J]. Indian Journal of Microbiology, 2013, 53(4):492-495.
[14] Dash B K, Rahman M M, Sarker P K. Molecular identification of a newly isolated Bacillus subtilis BI19 and optimization of production conditions for enhanced production of extracellular amylase[J]. Biomed Research International, 2015, (1):1-9.
[15] 洪鹏, 安国栋, 胡美英, 等. 解淀粉芽孢杆菌HF-01发酵条件优化[J]. 中国生物防治学报, 2013, 29(4):569-578.
[16] 张雷, 赵长山, 何付丽. 解淀粉芽孢杆菌15-1-1的摇瓶发酵条件优化[J]. 吉林农业科学, 2015, 40(2):87-91.
[17] 张荣胜, 梁雪杰, 刘永锋, 等. 解淀粉芽胞杆菌Lx-11生物发酵工艺优化[J]. 中国生物防治学报, 2013, 29(2):254-262.
[18] 陈梁军, 王翠, 柯伙钊. 玉米浆对多粘菌素E发酵的影响研究[J]. 北方药学, 2014, 11(10):70-71.
[19] 魏娇洋, 冯龙, 李亚宁, 等. 内生解淀粉芽孢杆菌X-278发酵条件的优化[J]. 北方园艺, 2014, (5):106-110.
[20] Priest F G, Goodfellow M, Shute L A, et a1. Bacillus amyloliquefaciens sp. nov., norn. rev.[J]. International Journal of Systematic Bacteriology, 1987, 37(1):69-71.
[21] Luo C P, Liu X H, Zhou H F, et a1. Nonribosomal peptide synthase gene clusters for lipopeptide biosynthesis in Bacillus subtilis 916 and their phenotypic functions[J]. Applied and Environmental Micronmental Microbiology, 2015, 81(1):422-431.
[22] Cawoy H, Debois D, Franzil L, et a1. Lipopeptides as main ingredients for inhibition of fungal phytopathogens by Bacillus subtilis/amyloliquefaciens[J]. Microbial Biotechnology, 2015, 8(2):281-295.
[23] Nam J, Yun H, Kim J, et a1. Isolation and NMR analysis of antifungal fengycin A and B from Bacillus amyloliquefaciens subsp plantarum BC32-1[J]. Bulletin of the Korean Chemical Society, 2015, 36(5):1316-1321.
[24] Gond S K, Bergen M S, Torres M S, et a1. Endophytic Bacillus spp. produce antifungal lipopeptides and induce host defence gene expression in maize[J]. Microbiological Research, 2015, 172(1):79-87.
[25] 李潞滨, 李术娜, 李佳. 大花惠兰根腐病拮抗细菌ZL725菌株的筛选与鉴定[J]. 园艺学报, 2008, 35(11):1647-1652.
[26] 王奕文, 胡文兵, 许玲. 甜瓜果实表面母防芽孢杆菌的类群与鉴别[J]. 植物病理学报, 2008, 38(3):317-324.
[27] Yamamoto S, Shiraishi S, Kawagoe Y, et a1. Impact of Bacillus amyloliquefaciens S13-3 on control of bacterial wilt and powdery mildew in tomato[J]. Pest Management Science, 2015, 71(5):722-727.
[28] 陈志谊, 刘邮洲, 乔俊卿, 等. 利用芽孢杆菌生防菌防控土传病害引起的设施蔬菜连作障碍[J]. 中国蔬菜, 2012, (15):29-30.
[29] 王建祥, 慈军, 张凌凯. 基于正交试验设计的浇筑式沥青混凝土配合比研究[J]. 河南科学, 2014, 32(2):207-210.
[30] Zhou C S, Hu J L, Ma H L, et a1. Antioxidant peptides from corn gluten meal:Orthogonal design evaluation[J]. Food Chemistry, 2015, 187:270-278.
[31] 黄蓉姿, 万金泉, 马邕文, 等. 正交实验选择纤维素酶产生菌的最优综合培养条件[J]. 中国环境科学, 2012, 32(1):130-135.

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Optimization of the Fermentation Process of Bacillus amyloliquefaciens B1619 via Orthogonal Method

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[1]	郭洁心, 张育铭, 朱洪磊, 任璐, 张宝俊. 解淀粉芽胞杆菌XJ5挥发性物质抑菌活性及对苹果褐腐病防效测定[J]. 中国生物防治学报, 2020, 36(4): 575-580.
[2]	赵卫松, 郭庆港, 张晓云, 王培培, 苏振贺, 胡卿, 鹿秀云, 马平, 李社增. 解淀粉芽胞杆菌PHODG36菌剂的研制及其对马铃薯黄萎病的防病增产效果[J]. 中国生物防治学报, 2020, 36(3): 381-387.
[3]	李磊, 赵昱榕, 郑斐, 石延霞, 柴阿丽, 谢学文, 李宝聚. 芹菜软腐病拮抗芽胞杆菌筛选及防治效果[J]. 中国生物防治学报, 2020, 36(3): 388-395.
[4]	徐丽梅, 赫丹, 王刚, 徐圣佳, 史建荣, 徐剑宏. 禾谷镰刀菌拮抗菌Bacillus amyloliquefaciens AX-3的分离鉴定及拮抗物质的鉴定[J]. 中国生物防治学报, 2020, 36(1): 125-134.
[5]	谢佶芹, 周叶鸣, 邹晓, 郅军锐, 薛原, 刘京. 蛀虫蜡蚧菌的产孢条件优化[J]. 中国生物防治学报, 2020, 36(1): 150-154.
[6]	姚锦爱, 黄鹏, 侯翔宇, 余德亿. 海洋细菌解淀粉芽胞杆菌BA-3在兰花的定殖及对根际微生态的影响[J]. 中国生物防治学报, 2019, 35(6): 915-921.
[7]	姚锦爱, 黄鹏, 蔡鸿娇, 侯翔宇, 余德亿. 一株海洋细菌BA-3的鉴定及其对建兰尖孢镰刀菌茎腐病的防治[J]. 中国生物防治学报, 2019, 35(6): 922-929.
[8]	王宝, 杨扬, 蔡吉苗, 陈奕鹏, 黄贵修. 内生解淀粉芽胞杆菌BEB33脂肽类化合物分析及对香蕉枯萎病菌拮抗作用研究[J]. 中国生物防治学报, 2019, 35(5): 785-792.
[9]	赵晓超, 陈乾丽, 杨双剑, 刘畅, 汪汉成. 烟草疫霉与拮抗菌解淀粉芽胞杆菌的代谢表型差异分析[J]. 中国生物防治学报, 2019, 35(4): 605-612.
[10]	赵卫松, 李社增, 鹿秀云, 张晓云, 王培培, 郭庆港, 齐永志, 董丽红, 毛晓曦, 苏振贺, 马平. 解淀粉芽胞杆菌PHODB35对小麦的促生作用及产量影响[J]. 中国生物防治学报, 2019, 35(3): 399-406.
[11]	赵新贝, 王娟, 上官妮妮, 刘红彦, 马青. 番茄灰霉病生防细菌TD-7的鉴定、发酵条件优化及其防治效果[J]. 中国生物防治学报, 2019, 35(2): 226-239.
[12]	林巧玲, 卢乃会, 何红, 袁越. 海洋细菌解淀粉芽胞杆菌SH-27在大豆体内的定殖动态及促生防病作用[J]. 中国生物防治学报, 2019, 35(2): 240-246.
[13]	申光辉, 余国贤, 张志清, 陈安均, 黎杉珊, 刘兴艳, 吴贺君. 利用马铃薯全粉加工废水培养解淀粉芽胞杆菌产抗菌脂肽条件优化[J]. 中国生物防治学报, 2019, 35(1): 89-98.
[14]	李磊, 许敏, 王美琴. 生防菌解淀粉芽胞杆菌Ht-q6可湿性粉剂的研制及对番茄病害的田间防效[J]. 中国生物防治学报, 2018, 34(5): 738-745.
[15]	王玉双, 肖蓉, 郭照辉, 曾奥, 付祖姣, 杨华, 罗容珺, 胡展, 单世平, 雷平. 来源于中药的稻瘟病菌拮抗解淀粉芽胞杆菌鉴定及其活性成分特性[J]. 中国生物防治学报, 2018, 34(5): 746-752.