生防菌XMH10培养基的优化
收稿日期：2015-05-08
基金项目：河北省高等学校科学技术研究青年基金（编号：
QN2014323）。
1材料与方法
1.1材料
生防菌XM-10 （邢台学院微生物实验室分离保存）。
1.2方法
1.2.1 碳源的筛选以高氏 1 号液体培养基为基础，分别以15、20、25、30 g/L 不同的单一碳源（葡萄糖、蔗糖、玉米粉和全麦粉[8] ）和混合碳源[9] （葡萄糖+玉米粉、葡萄糖+全麦粉，其
中葡萄糖含量设置为 2 g/L ）代替高氏一号液体培养基中的碳源
20 g/L 可溶性淀粉），其他成分不变，设3个重复，在相同
培养条件下，摇瓶发酵培养 5 d 后，测定菌体干质量。
1.2.2氮源的筛选以最佳碳源为基础，以硫酸铵、硝酸钠、大豆粉和蛋白胨[8-9] 代替高氏一号液体培养基中的氮源（硝酸钾 1.0 g/L ），浓度如表1，其他成分不变，设 3 个重复，在相同培养条件下，摇瓶发酵培养 5 d 后，测定菌体干质量。
表1 不同氮源梯度设置
水平
梯度（g/L ）
硫酸铵硝酸钠蛋白胨大豆粉
10.50.53.03.0
21.01.05.05.0
31.51.57.07.0
42.02.09.09.0
123初始pH值采用高氏一号液体培养基，在其他培养条
件不变的情况下，将培养液初始pH值分别调至3.0、5.0、7.0、
9.0、11.0，设3个重复，摇瓶发酵培养 5 d 后，测定菌体干质
量。
124正交试验根据单因素试验结果选取碳源、氮源、pH值
3 因素设置 3 个水平（表2），选择正交表L9（34），进行液体
菌种培养基优化试验。
摇瓶发酵培养 5 d 后，测定菌体干质量。
2结果与分析
2.1 碳源的筛选
在不同的碳源条件下，生防菌XM-10的生长状况不同。
由图
1可见，生防菌XM-10在蔗糖中生长量最低，而在全麦粉中，在
不同浓度下，其菌体生长量水平均高于其他几种碳源，由此可知全麦粉对生防菌XM - 1 0生长最有利。
由于全麦粉在图 1 中菌体干质量呈增长趋势，为找出其最高点，增设35、40 g/L 这2个梯
度重复试验，结果见图2。
从图2可以得知生防菌XM-10在全麦粉添加量为30 g/L 时，菌体生长量最大，为19.104 mg/mL ，故30 g/L 为全麦粉添加量的最佳值。
2.2 氮源的筛选
在不同的氮源条件下，生防菌 XM-10 的生长状况差异显著。
由图 3可知， 生防菌 XM - 1 0在硫酸铵和硝酸钠中生长量较低， 且
生长量呈直线增长，7〜9 g/L 时增长趋势不明显，但在各浓度 种氮源中，大豆粉对生防菌XM-10生长最有利。
由于随着大豆粉 浓度增大菌体干质量呈增长趋势，为找出其最高点，增设 13 g/L 重复试验，结果见图 4。
从图 4可以得知在大豆粉添加量 为7〜9 g/L 时，菌体生长量有一定的增幅， 而由 9 g/L 增至 11g/L 和 13 g/L 时，菌体生长量基本持平，甚至呈现略微下降趋势， 故得出 9 g/L 为大豆粉添加量的最佳值。
2.3初始pH 值
在不同初始pH 值条件下培养5 d 后，测量各组菌体干质量。
由图5可知，当pH 值为3.0〜9.0时菌体生长量呈增上升趋势， 当pH 值为9.0〜11.0时菌体生长量呈下降趋势，pH 值9.0为最
大值。
在此基础上，设置 7.0、7.5、80、8.5、9.0、9.5 几种 pH 值（图6）,当pH 值为8.0时菌体生长量为最大，故其培养 根据正交表 L9 （34） ，将表中各因素水平的试验结果进行 处理分析（表 3），通过计算极差的方法确定最佳发酵培养基的 配方。
极差越大，该因子对试验结果的影响越大，从而可以按极 差的大小来决定因子的主次顺序。
由表 3 的极差分析可看出， 本 曲线比较平缓，在蛋白胨和大豆粉中，随着浓度
3〜7 g/L 时其
下，在大豆粉中的菌体生长量均高于蛋白胨，
由此可知在上述几
11、 基初始pH 值最佳为8.0。
2.4 正交试验
试验配方因子的主次顺序是全麦粉（碳源）>大豆粉（氮源）>
初始pH值。
通过k值对比可知，全麦粉（碳源）的k2水平最佳，为30 g/L ，大豆粉（氮源）的k3 水平最佳，为110 g/L ，培养基初始pH值的k3水平最佳，为8.5。
故依据上述正交试验结果
得出的最佳配方为全麦粉30 g/L、大豆粉11.0 g/L、初始pH值
为8.5 。
3 讨论
生防菌既可在植物和其根际定植生长，形成生物屏障，保护
作物免受病原菌侵害，亦可修复土壤生物多样性，成为当今研究和开发的热点[10] 。
同时应用生防菌的活体制剂，会避免由于单一大量使用抗生素造成的诸如破坏自然界微生物的平衡、造成自然选择压力等弊端，应用前景较为广阔。
通过培养原料的选择和培养基质的优化，改进发酵生产技术，可以有效降低生产成本，提高生物活体制剂的生产效率，使其具有更加
广阔的市场前景[11] 。
生防菌XM-1 0可以抑制多种植物病原
菌，具有较为广泛的抑菌谱[7] ，有希望开发成广谱的活体制剂。
但需在其田间的定殖能力、抗药能力、菌种稳定性等方面做进步的研究，为该菌株开发为安全、有效、环境友好型的生物活体制剂打下坚实的基础。