枯草芽孢杆菌高产角蛋白酶发酵条件优化

摘要

为提高枯草芽孢杆菌工程菌产角蛋白酶的能力并降低发酵成本,对发酵培养基进行优化.首先利用单因素试验对培养基成分和培养条件进行了优化,然后设计Plackett-Burman试验筛选得到酵母浸膏、pH、温度3个显著因素,最后设计Box-Behnken中心组合试验并进行响应面分析.确定了优化后的发酵培养基为30 g/L蔗糖、40 g/L豆粕、5.72 g/L酵母浸膏、3g/L Na2HPO4·12H2O、1.5 g/L KH2PO4、0.3 g/L MgSO4·7H2O;优化后的培养条件为温度37.69℃,接种量体积分数5％,pH 7.68.在此条件下,摇瓶发酵24 h角蛋白酶活性达到260 480 U/mL,较优化前提高了4.26倍.在3L发酵罐中连续发酵26 h角蛋白酶活性达到704 400 U/mL.另外,优化后的发酵培养基原料成本降低了96％.综上,通过发酵优化有效提高了枯草芽孢杆菌产角蛋白酶的能力,极大地降低了发酵成本,为角蛋白酶的工业化生产奠定了基础.