Optimization of lipopeptide biosurfactant production from liquid-state fermentation using response surface methodology
脂肽类生物表面活性剂液体发酵条件的响应面优化

通过Plackett-Burman和Box-Behnken实验对解淀粉芽孢杆菌XZ-173液体发酵生产表面活性素进行了响应面优化研究。首先使用Plackett-Burman实验对影响表面活性素产量的17个因素进行显著性筛选,结果表明,MnSO4、CuSO4、温度和转速为显著性因素。再运用Box-Behnken实验对这4个显著因素的取值进一步优化,得到各因素优化后的数值分别为4.4mg/L(MnSO4)、0.18mg/L(CuSO4)、29℃(温度)和163r/min(转速)。响应面分析结果表明:该菌株产生表面活性素的最佳培养基为:葡萄糖15g/L,蛋白胨5g/L,L-谷氨酸钠6g/L,KH2PO40.8g/L,MgSO40.4g/L,KCl0.4g/L,酵母提取物3g/L,L-苯丙氨酸2.5mg/L,MnSO44.4mg/L,CuSO40.18mg/L,FeSO40.12mg/L;最适培养条件:pH7.5,温度29℃,转速163r/min,接种量5%,装液量50mL/250mL,摇床培养36h。在优化后的条件下,表面活性素实际产量为336mg/L,实际实验结果与模型预测结果相一致。表面活性素采用HPLC技术分离,发现其在浓度仅为50mg/L时 EI24就可达到70%以上,反映了表面活性素优异的乳化活性以及广阔的应用前景。