摘要:本文以响应面法对蜡状芽孢杆菌SWWL6 液体(3)
2013-08-25 01:06
导读:故确定以可溶性淀粉为碳源,酵母膏和NH4NO3 为复合氮源,0.1%的MgSO4·7H20 和0.25%的NaCl 为无机盐进行下一步的优化。 2.4 部分因子实验筛选液体发酵的显著因
故确定以可溶性淀粉为碳源,酵母膏和NH4NO3 为复合氮源,0.1%的MgSO4·7H20 和0.25%的NaCl 为无机盐进行下一步的优化。
2.4 部分因子实验筛选液体发酵的显著因素应用部分因子实验对培养基的组成进行筛选,试验设计及实验结果见1。为了统一实验结果,以对初始培养基的相对酶活作为响应值。各因素水平编码值及回归分析见。
R2=99.62%结果显示,培养基成分中对SWWL6 产酶影响较显著是酵母膏、NH4NO3(置信度≥99%)。
且两者对产酶均呈现正效应。该方程的决定系数R 为99.62%明回归方程拟合良好。由显著因子效应可以看出,在原始培养基基础上逐渐增加酵母膏、NH4NO3 的浓度对产酶有有利。
其他因素对产酶影响不显著,维持在低水平。所以选择酵母膏、NH4NO3 这两个因素作为下一步研究对象。
2.5 最陡爬坡实验针对酵母膏、NH4NO3 质量浓度进行最陡爬坡实验。实验设计及实验结果如所示。由结果可知,最大产酶区在第4 次试验附近,故以实验4 的条件为响应面实验因素水平的中心点。
2.6 中心组合设计应用 MINITAB 软件设计中心组合实验,采用22 全因子中心组合实验,共13 次试验。中心组合实验因素水平见4, 2 因素5 水平的响应面中心组合实验设计及实验结果如5所示。
2.6.1 响应面回归模型的建立及置信度分析由 MINITAB 软件拟合得到多项式回归模型为:Y=344.7-24.4X1 -16.5X2-55.5X1*X1-14.2X1*X2-43.1X2*X2 回归方程系数显著性分析如6 所示,模型方差分析见。
R2=98.5%由可知回归方程的一次项、平方项的系数和均方差较大,交互项的系数和均方差较小,说明两个因素间交互效应较小。结果明,在α=0. 0001 水平上,该模型失拟不显著,回归高度显著。决定系数R2 为98.5%,说明模型能解释98.5%脂肪酶产量的变化,回归拟合程度较好。该方法为SWWL6 发酵产耐有机溶剂脂肪酶提供了一个合适的模型,因此可用上述模型代替真实试验点对脂肪酶发酵进行分析和预测。
(转载自中国科教评价网www.nseac.com )
2.6.2 响应因子水平的优化图 4 绘制了中心组合响应面,以酵母膏和硝酸铵的水平作为平面坐标,以脂肪酶相对酶活作为响应值。
从响应面的立体图可知,回归模型存在最大值,最大值的稳定点是在(-0.2028,-0.1585),对应的X1、X2 实际取值为(0.640,0.384),Y 的最大估计值为348.44。即当酵母膏和NH4NO3的浓度为0.640%和0.384%时,模型预测的最大相对酶活为348.44%此条件下进行重复摇瓶发酵试验,获得实际平均产酶活力为347.98%。预测值与实际值之间的良好拟合性证实该模型的有效性。
3 结论
本文应用部分因子设计和响应面法对Bacillus cereus SWWL6 发酵产酶营养条件进行快速、有效优化。优化后培养基的组成为:淀粉1%,酵母膏0.64%,NH4NO30.384%,MgSO4·7H200.1%,NaCl 0.25%。在优化条件下摇瓶发酵48h 产脂肪酶是优化前的3.48 倍。
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