Minitab軟件在多殺菌素發(fā)酵條件優(yōu)化中的應(yīng)用

1、Minitab軟件在多殺菌素發(fā)酵條件優(yōu)化中的應(yīng)用【關(guān)鍵詞】多殺菌素；initab軟件；相應(yīng)面要領(lǐng)(RS)；優(yōu)化KEYRDSSpinsad;initabsftare;Respnsesurfaeethds;Ferentatinptiizatin1質(zhì)料和要領(lǐng)1.1菌種1.2造就基初始發(fā)酵造就基(g/L)葡萄糖60，麥芽糖10，棉籽粉20，玉米漿15，硫酸鋅0.2，硫酸銨1.5，a35；pH7.07.5(用NaH調(diào)治)。1.3造就要領(lǐng)(1)菌種活化和種子造就將4收藏的歪面菌種轉(zhuǎn)接到奇怪的歪面上，30生化造就箱中造就710d；取一環(huán)歪面活化菌種接入30l種子造就基，在30溫度下220r/in搖床中振蕩造

2、就60h。(2)發(fā)酵造就取種子造就液以10%的接種量接入30l發(fā)酵造就基，在30溫度下220r/in搖床中振蕩造就7d，每個(gè)樣品做3個(gè)平行樣，結(jié)果取均勻值。搖瓶造就實(shí)行的裝液量均為30l的造就基于250l的錐形瓶中。1.4產(chǎn)物檢測(cè)要領(lǐng)取5.0l同批發(fā)酵液，參加5.0l甲醇，充實(shí)振蕩，超聲波處置懲罰15in，室溫浸提12h；5000r/in離心10in；取上清液經(jīng)0.45微孔濾膜過(guò)濾后舉行高效液相色譜闡發(fā)(HPL)。色譜柱為L(zhǎng)abAlliane18反相柱(2504.6，5)；檢測(cè)器為UV檢測(cè)器(del500，美國(guó))，波長(zhǎng)246n；活動(dòng)相為甲醇乙腈乙酸銨水溶液(1%，/v)=40555(v/v)；

3、流速：1.0l/in；柱溫：30；進(jìn)樣量：20l。1.5相應(yīng)面要領(lǐng)方案實(shí)行在initab軟件中，根據(jù)initabStatDEFatrialAnalyzeFatrialDesign的挨次對(duì)實(shí)行結(jié)果舉行闡發(fā)。(2)中央組合實(shí)行方案和結(jié)果闡發(fā)要領(lǐng)在initab軟件中，根據(jù)initabStatDERespnseSurfaereateRespnseSurfaeDesignentralpsite的挨次，對(duì)PB實(shí)行挑選得到的明顯性因素進(jìn)一步優(yōu)化，舉行4因素5程度的31組中央組合方案實(shí)行，方案實(shí)行的中央點(diǎn)編碼為0，0，0，0，實(shí)行的現(xiàn)實(shí)濃度拔取PB實(shí)行中凹凸程度濃度的中點(diǎn)值，即葡萄糖70g/L，棉籽粉25g/

4、L，玉米漿15g/L，初始pH7.2，別的的非明顯因素濃度取初始造就基的配方值。2結(jié)果與討論按1.5(1)的要領(lǐng)對(duì)實(shí)行數(shù)據(jù)舉行闡發(fā)，得到各因素對(duì)相應(yīng)值的影響效應(yīng)如Tab.3所示。從Tab.3可以看出，在多殺菌素的發(fā)酵消費(fèi)中，X1、X3、X4和X8是重要的影響因素，在95%的概率程度上影響明顯。X2和X5的影響為負(fù)效應(yīng)，應(yīng)當(dāng)取其低程度，X6和X7的影響為正效應(yīng)，取其高程度，因此根據(jù)PB實(shí)行結(jié)果可以開(kāi)端確定非明顯影響因素的程度：即麥芽糖10g/L，硫酸鋅0.2g/L，硫酸銨1.5g/L，接種量10%。2.2中央組合實(shí)行方案及結(jié)果2.3相應(yīng)面闡發(fā)使用initab軟件，根據(jù)initabStatDERe

5、spnseSurfaeAnalyzeRespnseSurfaeDesign的挨次，對(duì)中央組合方案實(shí)行結(jié)果舉行相應(yīng)面闡發(fā)，闡發(fā)結(jié)果見(jiàn)Tab.6所示。從表Tab.6中可以看出，X1、X2、X3和X4即葡萄糖、棉籽粉、玉米漿和初始pH四個(gè)因素對(duì)多殺菌素產(chǎn)量都有明顯的影響，并且線性和曲面效應(yīng)都很明顯。2.4相應(yīng)面方程的創(chuàng)立根據(jù)實(shí)行闡發(fā)結(jié)果得到的各因素效應(yīng)系數(shù)，創(chuàng)立多殺菌素產(chǎn)量對(duì)四個(gè)明顯影響因素的多元二次方程，如式(1)所示。對(duì)方程舉行方差闡發(fā)結(jié)果見(jiàn)Tab.7所示。Y=-21046+106.803333+83.780771+159.691778+4294.930804-0.767869+0.380000

6、-2.134358+0.070000+0.115625-1.170108-1.825000-0.104167-17.953125-274.605655(1)該回歸方程的相干系數(shù)為R2=0.970，只有3%的數(shù)值失擬，說(shuō)明該模子方程可以或許較好的用于多殺菌素的發(fā)酵造就基組分及其產(chǎn)量的猜測(cè)。從回歸方程的方差闡發(fā)可以看出，模子的回歸結(jié)果高度明顯，說(shuō)明該模子可以或許很好的擬合實(shí)行數(shù)據(jù)，別的，回歸方程的一次項(xiàng)、二次項(xiàng)的影響明顯，說(shuō)明RS法所選的因素對(duì)多殺菌素產(chǎn)量影響的效應(yīng)明顯。在initab軟件中，根據(jù)initabStatDERespnseSurfaenturSurfae(irefrae)Plts的挨次

7、，設(shè)置差異的因素，就可得到軟件主動(dòng)天生的相應(yīng)值與恣意兩個(gè)因素干系的相應(yīng)面圖和對(duì)應(yīng)的等高線圖，F(xiàn)ig.1給出了多殺菌素產(chǎn)量與葡萄糖濃度以及玉米漿濃度的相應(yīng)面圖和等高線圖。由initab軟件中2因素相應(yīng)面圖可以看出，在實(shí)行范疇內(nèi)，多殺菌素產(chǎn)量存在最大值。對(duì)所得的回歸方程別離求四個(gè)變量的一階偏導(dǎo)數(shù),并令其為0，得到四元一次方程組,求解即可得到多殺菌素產(chǎn)量獲得最大值時(shí)的最正確造就條件：葡萄糖濃度68.5g/L，棉籽粉濃度26.0g/L，玉米漿濃度17.8g/L，初始pH7.0，此時(shí)多殺菌素產(chǎn)量為168g/L。2.5回歸模子實(shí)行驗(yàn)證顛末實(shí)行方案和結(jié)果闡發(fā)得到優(yōu)化造就基配方(g/L)：葡萄糖68.5，麥芽

8、糖10，棉籽粉26.0，玉米漿17.8，牛肉膏2.0，硫酸鋅0.2，硫酸銨1.5，a35。造就條件：接種量10%，初始pH7.0，搖床轉(zhuǎn)速220r/in，造就7d。在此造就條件下舉行多殺菌素的發(fā)酵實(shí)行，得到多殺菌素的產(chǎn)量為175g/L，與優(yōu)化前(120g/L)比擬產(chǎn)量進(jìn)步了45.8%，與模子猜測(cè)值168g/L之間的偏向5%。3結(jié)論(1)接納相應(yīng)面要領(lǐng)(RS)對(duì)初始發(fā)酵造就基舉行優(yōu)化后的發(fā)酵造就基為(g/L)葡萄糖68.5，麥芽糖10，棉籽粉26.0，玉米漿17.8，牛肉膏2.0，硫酸鋅0.2，硫酸銨1.5，a35。造就條件為接種量10%，初始pH7.0，搖床轉(zhuǎn)速220r/in，造就7d。在此造

9、就條件下舉行多殺菌素的發(fā)酵實(shí)行，得到多殺菌素的產(chǎn)量為175g/L，與優(yōu)化前(120g/L)比擬產(chǎn)量進(jìn)步了45.8%。(2)將initab軟件用于生物農(nóng)藥發(fā)酵造就條件的優(yōu)化中，集實(shí)行方案、結(jié)果數(shù)值闡發(fā)、圖表直不雅闡發(fā)、模子方程回歸于一體，表現(xiàn)了一種東西多種成效使用的時(shí)效性，不單淘汰了事情量，使實(shí)行方案和闡發(fā)簡(jiǎn)樸Nte:1:nentratinfSpinsad;2:nentratinfGluse;3:nentratinfrnSteepLiquidFig.13Dandisrespnsenturpltfrespnsesurfaefuntin化，并且獲得了較傳統(tǒng)優(yōu)化要領(lǐng)更好的實(shí)行結(jié)果，為多殺菌素等抗生素發(fā)

10、酵造就條件優(yōu)化軟件的應(yīng)用提供了新的思緒?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1arsnG,TruhleJT，.Effetfinsetiidesneleryinsets1995J.ArthrpdanagTests,1997,22:117.2RileyDG.EvaluatinfinsetiidetreatentsnabbageJ.ArthrpdanagTests,1998,23:82.3Kevinanner,BlairVHelsnandBrendaJHarris.Labratryandfieldevaluatinfspinsadagainstthegypsyth,LyantriadisparJ.PestanagSi,20

11、00,56(10):855860.4ShnverJR,LarsnLL.LabratryativityfspinsadnnntargetbenefiialarthrpdsJ.ArthrpdanagTests,1995,20(5):357.5ruseGD,SparksT,ShnverJ,etal.ReentadvanesintheheistryfspinsynsJ.PestanagSi,2001,57(2):177185.6JnesT,DupreeS,HarrisR.Theeffiayfspinsadagainsttheesternflerthrips,Frankliniellaidentalis,anditsipatnassiatedbilgialntrlagentsngreenhuseuub