產(chǎn)纖維素酶發(fā)酵培養(yǎng)條件優(yōu)化

1、產(chǎn)纖維素酶發(fā)酵培養(yǎng)條件優(yōu)化依據(jù)產(chǎn)酶培養(yǎng)條件以及培養(yǎng)基條件御到對于產(chǎn)範影響較大的3個因索，進行BoxBenhnken中心組合試驗設計.以裝液量、稻草粉.磷酸鹽(K&POJ3各因索為變18以CMC腭活為響應值，設計3因素3水平共15個實驗組合的響應血分析實驗，其他因彖的水平同進行單因索實驗的最佳水平.因素水平表見55實驗方案及其結(jié)果見龍5.6表5.5Box-Benhnken實騎因素及水平7abk5.5FactorsandlevelsofBos-BenhnkendesignfeiH岡索一-t0IX、裝液fit(ml)255075租草紛(%)52.53.5KH2PO(%)345表5.6Box-Bcnh

2、nken實驗設計及結(jié)果Tabk5.6Expenmentaldesignandresult;ofBox*Benhnkendesign試驗編兮1試驗因搟CMC期活CU/tnL)71.68Jf,(裳液fet)dX2cfei草粉JX、(KH;PO4)02I1a79.8931-1080,5341103.M50475.48601I78.93701J80.17801186.639J016+471010-179.86H-107SJ6】210I80.25130009437)400093.S6IS00094.03表5.6中試驗編號為112的實驗為因素分析實撿，編號為】315的實驗中心實驗；其中3個自變雖因索取值水

3、平為1、0、1；中心點實驗巫復3次，用以估計實驗的誤差.利用SAS9.1軟件，對表5.6中的實驗數(shù)據(jù)進行二次回歸擬合，獲得的CMC醉活Y隨著裝液員（匕）、稻草粉（兀）、KH2PO4（俎）變化而變化的二次多項標準回歸方程為：Y1=4.542443+0.043211X1+0.036746X2+0.027696X30.107752X12 0.020254X1X20.028248X1X30.070）04血22表5.7響應面實驗顯苦性檢臉及方差分析Table5.7ThesignificancetestandvariancearalysisofRSM變異*源自由度（DF）平方和（SS）均方（MS）Fffl

4、P值模型(Model)90.1185880.0131763932.650.000110.0137480.0137484103.2320.0001X】10.0114970.0H4973431.450.0001X、10.0074990.0074992238.0150.000110.0445160.04451613286.150.000110.0011210.001121334.61150.0001扎血10.0031920.003192952.61330.0001X*10.0163350.0163354875.3810.000110.0002690.00026980.289170.00028910.

5、0320340.0320349560.7480.05,沒有顯著形響，山此說明實驗模型數(shù)中不存在異常點，模型適當，不需要引入更髙次數(shù)項.并且2=99.80%,表明此模型能解釋99.80%的試驗結(jié)果，回歸標準差較小，回歸方程擬合程度較好，由于上述分析結(jié)果表明，所有因素均對試驗結(jié)果有顯苦甚至極顯苫的影響，所以不需要對任何因素進行剔除，此模型極為本次優(yōu)化實驗的粘簡模型.經(jīng)過SAS軟件分析得到的最優(yōu)條件為：裝液屋（扎）=60mL,稻草粉（X.）=2.8%,KH2PO4（X、）=4.2%,并通過模型得到CMC餌活最大預測值為95.0941lU/mL.影響CMC85活產(chǎn)呈因素的交互主效應分析利用SAS9.1

6、軟件，繪制響應面立體分析圖與你線圖，進行3個閔素之間的交互作川分析，如圖5.45.11.分析，如圖5.45.11.圖5.9YMVCXj）響應而立體分析圖和相應雪高圖Fig5.93DanalysischartandcontourmapofYuRXztXd圖5.1OY=fXbX3）響應面立體分析圖和相應尊髙圖Fig5.103Danalysischartandcontourmapof圖iiivnx,)響應面立體分析圖和相應零高圖Fig5.ll3DanalysischartandcontourmapofY=f(X|X2)模型驗證為了檢驗模型的適用性，以上述實驗模型所確定的主要因素的股佳組合與數(shù)據(jù)作為發(fā)

7、酵條件，結(jié)合實際情況，在裝液fl(X,)=60niL,稻草粉(血)=2.8%,KH2PO4(X,)=4.2%條件下，進行5次重復實驗，最終發(fā)酵后得到的CMC酶活的平均值為94.16U/mL,與預測值很接近.山此可見，統(tǒng)計學實驗設計方法對于突變株產(chǎn)纖維素酚的發(fā)酵條件進行優(yōu)化，模塑的建立是有效、可信。5.6小結(jié)本章主要通過外部產(chǎn)悔和培養(yǎng)基的條件換索，來逐步實現(xiàn)對整個發(fā)酵工藝進行優(yōu)化，所得結(jié)論如下：(1) 通過產(chǎn)酶培養(yǎng)條件的單因素實驗和對其主要影響因素進行正交優(yōu)化后，最終得到的繪優(yōu)外部產(chǎn)酶培養(yǎng)條件為：50mL裝液S,175r/min轉(zhuǎn)速，于40*0下，發(fā)酵120h,最高CMC的活可達到74.06U/mL#(2) 依據(jù)培養(yǎng)基中單因素實驗得出最佳碳源為稻草粉且其濃度為2.5%,氮源對本菌株產(chǎn)蔚的彫響不大，而瞬酸鹽的眾佳濃度為4%(3) 通過對整個產(chǎn)爾物理條件和培養(yǎng)基條件中彩響比較顯著的因索進行篩選，得出由裝液呈、碳源稻草粉、硯酸鹽(KH2PO4)為主要彩響因素的響應面優(yōu)化實驗，雖終的響應而優(yōu)化結(jié)果為表明3個因索對產(chǎn)Si都有極顯舌的彩響，通過SA