錢文靜，胡永紅，楊文革

（材料化學(xué)與化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京工業(yè)大學(xué)，江蘇 南京 211816）

生物農(nóng)藥具有高效、低毒、低殘留等優(yōu)點(diǎn)，近年來在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中逐漸取代化學(xué)農(nóng)藥的地位。解淀粉芽孢桿菌是一種芽孢桿菌屬的好氧革蘭氏陽性桿菌，具有廣譜抑菌活性，原因是這種菌株可以產(chǎn)出多種抑菌物質(zhì)，對多種病原菌具有抑菌作用[1～3]，其制劑已在農(nóng)業(yè)病蟲害防治上得到了廣泛應(yīng)用。菌株產(chǎn)抗菌物質(zhì)的能力對微生物相關(guān)產(chǎn)品如生物農(nóng)藥的開發(fā)和應(yīng)用具有決定性作用，這其中的關(guān)鍵步驟就是微生物發(fā)酵條件的優(yōu)化。

近年來，有關(guān)學(xué)者對解淀粉芽孢桿菌的培養(yǎng)基及發(fā)酵條件進(jìn)行了優(yōu)化[4～12]。響應(yīng)面法（Response surface methodology，RSM） 由Box和Wilson于1951年首次報(bào)道。該方法所需試驗(yàn)次數(shù)少，且可以預(yù)測因素之間的相互作用，被越來越多的研究者使用[13]。JT-84是我們具有自主知識產(chǎn)權(quán)的解淀粉芽孢桿菌，采用單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面法對其培養(yǎng)基與發(fā)酵條件進(jìn)行優(yōu)化，以期獲得更多的菌體，旨為進(jìn)一步提高其生防效果、降低發(fā)酵成本提供保障，且對后期的產(chǎn)業(yè)化放大和推廣應(yīng)用具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 菌種 解淀粉芽孢桿菌JT-84，由材料化學(xué)與化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主保藏。

1.1.2 培養(yǎng)基

1.1.2.1 活化培養(yǎng)基。葡萄糖2.5 g/L，蛋白胨10 g/L，牛肉膏3 g/L，瓊脂15 g/L。

1.1.2.2 種子培養(yǎng)基。葡萄糖2.5 g/L，蛋白胨10 g/L，牛肉膏3 g/L。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 種子液的制備 將活化后的解淀粉芽孢桿菌JT-84接于裝有200 mL培養(yǎng)液的500 mL錐形瓶中，在30℃條件下150 r/min搖瓶培養(yǎng)20 h。

1.2.2 生物量的測定 用紫外分光光度計(jì)，在波長600 nm處測定解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵液的吸光值（OD600）。以無菌培養(yǎng)液作為對照。依據(jù)OD600判斷菌體的生物量，OD600越大，表明菌體的生物量越大。

1.2.3 發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化

1.2.3.1 單因素試驗(yàn)。以發(fā)酵初始培養(yǎng)基為基礎(chǔ)培養(yǎng)基，分別添加碳源、氮源和無機(jī)鹽配成不同種類的發(fā)酵培養(yǎng)基，其他成分不變，在30℃條件下?lián)u瓶（轉(zhuǎn)速140 r/min） 培養(yǎng)24 h；測定解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵液的OD600，并根據(jù)OD600對單因素發(fā)酵條件的3個(gè)較高水平進(jìn)行篩選。

（1）碳源對菌體發(fā)酵的影響。在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中添加唯一碳源10 g/L配成發(fā)酵培養(yǎng)基，試驗(yàn)碳源種類設(shè)葡萄糖、麥芽糖、蔗糖、甘露醇、可溶性淀粉和乳糖6個(gè)處理；以不添加碳源的基礎(chǔ)培養(yǎng)基作為對照。

（2）氮源對菌體發(fā)酵的影響。在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中添加唯一氮源10 g/L配成發(fā)酵培養(yǎng)基，試驗(yàn)氮源種類設(shè)（NH4）2SO4、尿素、NaNO3、酵母粉、蛋白胨和牛肉膏6個(gè)處理；以不添加氮源的基礎(chǔ)培養(yǎng)基作為對照。

（3）無機(jī)鹽對菌體發(fā)酵的影響。在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中添加唯一無機(jī)鹽2 g/L配成發(fā)酵培養(yǎng)基，試驗(yàn)無機(jī)鹽種類設(shè) CuSO4、MgSO4、NaCl、ZnCl2、CaCl2和 KCl計(jì)6個(gè)處理；以不添加無機(jī)鹽的基礎(chǔ)培養(yǎng)基作為對照。

1.2.3.2 Plackett-Burman（PB） 試驗(yàn) 依據(jù)單因素試驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果，利用Design Expert軟件對PB試驗(yàn)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，每個(gè)變量均設(shè)置低（-） 和高（+） 2個(gè)水平，其中高（+） 水平用量是低（-） 水平的1.5倍。另外安排2個(gè)虛擬變量，用于估計(jì)誤差。每組試驗(yàn)均設(shè)3次重復(fù)，結(jié)果取平均值。根據(jù)發(fā)酵液的OD600，篩選出對解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵影響較顯著的碳源、氮源和無機(jī)鹽。

1.2.3.3 最陡爬坡試驗(yàn)。在上述試驗(yàn)中可獲得影響比較顯著的因素，根據(jù)PB試驗(yàn)，計(jì)算得出一次項(xiàng)擬合方程中的各個(gè)相應(yīng)變量系數(shù)，據(jù)此確定爬坡方向和變化梯度。如果變量系數(shù)為負(fù)，則該變量水平將以遞減的方向進(jìn)行爬坡試驗(yàn)；相反，變量水平則以遞增的方向進(jìn)行，快速明顯地逼近最佳區(qū)域。在設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案中，以此得到的解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵液OD600最優(yōu)點(diǎn)成為中心組合設(shè)計(jì)試驗(yàn)的中心點(diǎn)。

1.2.3.4 響應(yīng)面分析法。根據(jù)Box-Bellnken原理，對經(jīng)過PB試驗(yàn)和爬坡試驗(yàn)篩選出的變量進(jìn)行5水平（-α、-1、0、+1、+α） 試驗(yàn)。利用Design-Expert軟件對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，篩選解淀粉芽孢桿菌JT-84的最佳發(fā)酵培養(yǎng)基配方。

1.2.4 發(fā)酵條件的優(yōu)化 在優(yōu)化后的發(fā)酵培養(yǎng)基基礎(chǔ)上，對JT-84菌株接種量、培養(yǎng)基初始pH值、發(fā)酵溫度、搖瓶轉(zhuǎn)速及發(fā)酵時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化。接種量設(shè)裝液量的6%、8%、10%、12%、14%和16%；培養(yǎng)基初始pH值設(shè)6.0、6.5、7.0、7.5、8.0和8.5；發(fā)酵溫度設(shè)22、24、26、28、30和32℃；搖瓶轉(zhuǎn)速設(shè)120、140、160、180、200和 220 r/min；發(fā)酵時(shí)間設(shè) 12、24、36、48、72和96 h。以發(fā)酵液OD600最大值的組合，為試驗(yàn)因素的最佳水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化

2.1.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1.1 碳源對解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵的影響。構(gòu)成菌體的基本骨架以及菌體生長的能量來源都是碳源。葡萄糖、蔗糖、麥芽糖處理的解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵液OD600分別為0.973、0.891和0.782，居參試碳源前3位（圖1）。因此，在之后的PB試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，考察的碳源對象為葡萄糖、蔗糖和麥芽糖。

2.1.1.2 氮源對解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵的影響。菌體生長離不開氮源，在合成各種細(xì)胞器和遺傳物質(zhì)時(shí)均需要氮源，菌體在生長過程中調(diào)節(jié)生物量發(fā)揮重要作用的是氮源。酵母粉、蛋白胨、牛肉膏處理的解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵液OD600分別為0.982、0.943和0.841，居參試氮源前3位（圖2）。因此，在之后的PB試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，考察的氮源對象為酵母粉、蛋白胨和牛肉膏。

圖1 不同碳源對解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵的影響Fig.1 The effects of various carbon sources on the fermentation of B.amyloliquefaciens JT-84

圖2 不同氮源對解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵的影響Fig.2 The effects of various nitrogen sources on the fermentation of B.amyloliquefaciens JT-84

2.1.1.3 無機(jī)鹽對解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵的影響。無機(jī)鹽在微生物的生命活動(dòng)中不可或缺，其在調(diào)節(jié)菌體的滲透壓和酸堿度等活動(dòng)，以及維持微生物自身酶合成與抑制等活動(dòng)中均發(fā)揮著重要作用。CaCl2、MgSO4、KCl處理的解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵液OD600分別為0.843、0.756和0.574，居參試無機(jī)鹽前3位（圖3）。因此，在之后的PB試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，考察的無機(jī)鹽對象為CaCl2、MgSO4和KCl。

圖3 不同無機(jī)鹽對解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵的影響Fig.3 The effects of various inorganic salts on the fermentation of B.amyloliquefaciens JT-84

2.1.2 Plackett-Burman（PB） 試驗(yàn)結(jié)果 單因素優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果顯示，解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵培養(yǎng)基的主要影響因素有麥芽糖、葡萄糖、蔗糖、蛋白胨、酵母粉、牛肉膏、MgSO4、CaCl2和KCl。因此，選用這9個(gè)主要變量和2個(gè)虛擬變量進(jìn)行PB試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)（表1和2）。

表1 PB試驗(yàn)設(shè)計(jì)的變量及其不同水平的用量Table 1 Factors and levels of PB experiment

使用Design-Expert軟件對表2試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，R2=0.999 7，表明PB試驗(yàn)?zāi)M效果好。篩選出的9個(gè)主要影響因素中，有5個(gè)因子對解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵影響顯著，重要性順序?yàn)镃aCl2＞KCl＞葡萄糖＞酵母粉＞蛋白胨（表3），表明對解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵影響顯著的培養(yǎng)基碳源、氮源、無機(jī)鹽分別是葡萄糖、酵母粉和CaCl2。因此，選擇葡萄糖、酵母粉和CaCl2這3個(gè)因子作為下一步優(yōu)化試驗(yàn)的考察因素。

2.1.3 最陡爬坡試驗(yàn)結(jié)果 通過PB試驗(yàn)篩選出了影響顯著的3個(gè)變量，其模型方程為Y=0.74＋0.053b＋0.060e＋0.11h，3個(gè)變量的系數(shù)均為正值，因此，試驗(yàn)應(yīng)進(jìn)行正爬坡設(shè)計(jì)。隨著葡萄糖、酵母粉和CaCl2濃度的逐漸增大，解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵液的OD600呈先升高后降低的變化趨勢，其中，試驗(yàn)編號E組合的OD600最大，達(dá)到了1.256（表4）。因此，以葡萄糖17 g/L、酵母粉17 g/L、CaCl21.4 g/L為中心值設(shè)計(jì)后續(xù)的響應(yīng)面試驗(yàn)。

表2 PB試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Table 2 The design and results of PB experiment

表3 PB試驗(yàn)結(jié)果的方差分析Table 3 The variance analysis of PB experiment

2.1.4 響應(yīng)面法優(yōu)化結(jié)果 通過PB試驗(yàn)和爬坡試驗(yàn)篩選出了葡萄糖、酵母粉和CaCl2的適宜濃度。根據(jù)Box-Bellnken原理，通過Design-Expert軟件對這3個(gè)變量進(jìn)行5水平（-α、-1、0、+1、+α） 的響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)（表5和6），共20組試驗(yàn)。

使用Design-Expert軟件進(jìn)行擬合，得到三元二次回歸方程為 Y=-1.792 7＋0.050 4A＋0.242 2B＋1.194 8C＋2.177 2×10-3AB-0.012 8AC-0.024 3BC-1.280 3×10-3A2-0.011 6B2-0.172 8C2。其中，A為葡萄糖濃度（g/L），B為酵母粉濃度（g/L），C為CaCl2濃度（g/L），Y為解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵液OD600。方差分析結(jié)果（表7） 顯示，模型P＝0.000 2，R2=0.921 6，表明該模型顯著，擬合度較好。

表4 最陡爬坡試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Table 4 The design and results of steepest ascent experiment

表5 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)的各因素及其不同水平的用量Table 5 The factors and levels of response surface experiment

根據(jù)上述回歸擬合方程，將任一因素固定在恒定值（取0水平），繪制響應(yīng)面曲線和等高線（圖4～6），得到另外2個(gè)因素交互作用的影響結(jié)果。進(jìn)一步研究相關(guān)變量之間的交互作用，并確定最優(yōu)點(diǎn)。

從圖4可以看出，CaCl2濃度固定為2.00 g/L時(shí)，酵母粉與葡萄糖的交互作用對發(fā)酵液OD600影響顯著。隨著葡萄糖和酵母粉濃度的升高，發(fā)酵液OD600均呈先上升后降低的變化趨勢，曲面的頂點(diǎn)即為發(fā)酵液OD600的最大值點(diǎn)。葡萄糖和酵母粉濃度超過一定范圍后繼續(xù)升高，發(fā)酵液的OD600開始下降，這是由于碳源和氮源濃度過高會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞代謝不平衡，發(fā)酵過程后期生長緩慢，產(chǎn)生代謝廢物變多，最終使菌體代謝異常。

表6 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Table 6 The design and results of response surface experiments

表7 回歸方程模型及方差分析Table 7 ANOVA of quadratic polynomial model

圖4 酵母粉與葡萄糖交互影響的OD600響應(yīng)面圖（a）和等高線圖（b）Fig.4 Response surface（a） and contour map（b） of OD600of interaction between yeast powder and glucose

從圖5可以看出，酵母粉濃度固定為10.00g/L時(shí)，CaCl2與葡萄糖的交互作用對發(fā)酵液OD600影響顯著。隨著葡萄糖和CaCl2濃度的升高，發(fā)酵液OD600均呈先上升后降低的變化趨勢，曲面的頂點(diǎn)即為發(fā)酵液OD600的最大值點(diǎn)，其中CaCl2濃度的變化對發(fā)酵液OD600影響較大。鹽濃度過高或過低都會(huì)對細(xì)胞內(nèi)滲透壓產(chǎn)生影響，導(dǎo)致細(xì)胞失水或吸水，影響細(xì)胞的正常生長發(fā)育代謝。

圖5 葡萄糖與CaCl2交互影響的OD600響應(yīng)面圖（a）和等高線圖（b）Fig.5 Response surface（a） and contour map（b） of OD600of interaction between glucose and CaCl2

從圖6可以看出，葡萄糖濃度固定為20.00 g/L時(shí)，CaCl2與酵母粉的交互作用對發(fā)酵液OD600影響顯著。隨著酵母粉和CaCl2濃度的升高，發(fā)酵液OD600均呈先上升后降低的變化趨勢，曲面的頂點(diǎn)即為發(fā)酵液OD600的最大值點(diǎn)。該圖與圖5相比起伏更大一些，說明酵母粉濃度對發(fā)酵液OD600的影響大于CaCl2濃度對發(fā)酵液OD600的影響，即酵母粉較CaCl2對菌株生長的影響更大。

圖6 酵母粉與CaCl2交互影響的OD600響應(yīng)面圖（a）和等高線圖（b）Fig.6 Response surface（a） and contour map（b） of OD600of interaction between yeast powder and CaCl2

對回歸方程中的變量求一階偏導(dǎo)數(shù)，得到培養(yǎng)基的最佳配方為A=17.51g/L，B=9.88g/L，C=2.11g/L，通過數(shù)據(jù)預(yù)測的發(fā)酵液OD600為1.228。在最佳培養(yǎng)基（葡萄糖17.51g/L、酵母粉9.88g/L、CaCl22.11g/L） 條件下進(jìn)行發(fā)酵驗(yàn)證試驗(yàn)，3次重復(fù)，結(jié)果取平均值，結(jié)果顯示，測得的解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵液OD600為1.216，與預(yù)測值相差不大。因此，得到優(yōu)化后的培養(yǎng)基配方為葡萄糖17.51 g/L、酵母粉9.88 g/L、CaCl22.11 g/L。

2.2 解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵條件的優(yōu)化

2.2.1 最佳接種量的篩選 接種量對發(fā)酵周期以及發(fā)酵產(chǎn)物的質(zhì)量和產(chǎn)量均有重要影響。如果接種量過高，培養(yǎng)基會(huì)被迅速消化，導(dǎo)致大量次級代謝產(chǎn)物堆積，抑制菌體生長。如果接種量過低，則會(huì)引起發(fā)酵遲緩期過長，使得整個(gè)發(fā)酵過程易被污染等。發(fā)酵液OD600隨著接種量的增加呈先增加后降低的變化，其中接種量8%處理的指標(biāo)值最大，OD600為1.236（圖7）。因此認(rèn)為，解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵的最佳接種量為8%。

2.7.2 最佳初始pH值的篩選 pH值對微生物生長有一定影響，其不僅能影響菌體本身細(xì)胞膜上的電荷，還能影響其所需培養(yǎng)液的離子化過程。發(fā)酵液OD600隨著初始pH值的增大呈增加—降低—增加—降低的變化，其中pH值6.5處理的指標(biāo)值最大，OD600為1.257（圖8）。因此認(rèn)為，解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵的最佳初始pH值為6.5。

圖7 接種量對解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵的影響Fig.7 The effect of inoculation amount on the fermentation of B.amyloliquefaciens JT-84

2.2.3 最佳發(fā)酵溫度的篩選 菌體自身生長和產(chǎn)物的代謝都與外界溫度密切相關(guān)，將菌體放置在合適的溫度條件下能明顯促進(jìn)其生長，反之，會(huì)抑制其正常生長，甚至?xí)⑺谰w。眾所周知，菌體自身體內(nèi)酶的合成和能量的代謝等活動(dòng)都會(huì)受到溫度的影響。發(fā)酵液OD600隨著發(fā)酵溫度的升高呈先增加后降低的變化，其中溫度28℃處理的指標(biāo)值最大，OD600為1.274（圖9）。因此認(rèn)為，解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵的最佳溫度為28℃。

2.7.4 最佳轉(zhuǎn)速的篩選 搖瓶轉(zhuǎn)速不僅影響培養(yǎng)基的通氣量和溶氧量，還影響菌體的形態(tài)，因此，微生物的正常生長也受到搖瓶轉(zhuǎn)速的影響。發(fā)酵液OD600隨著搖瓶轉(zhuǎn)速的增加呈先增加后降低的變化，其中轉(zhuǎn)速140 r/min處理的指標(biāo)值最大，OD600為1.283（圖10）。因此認(rèn)為，解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵的最佳搖瓶轉(zhuǎn)速為140 r/min。

圖9 溫度對解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵的影響Fig.9 The effect of temperature on the fermentation of B.amyloliquefaciens JT-84

圖10 轉(zhuǎn)速對解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵的影響Fig.10 The effect of rotating speed on the fermentation of B.amyloliquefaciens JT-84

2.7.5 最佳發(fā)酵時(shí)間的篩選 發(fā)酵時(shí)間直接影響菌體的生物量。在最佳培養(yǎng)基與最佳培養(yǎng)條件的基礎(chǔ)上，對發(fā)酵時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化，以篩選出菌體生物量最高的發(fā)酵時(shí)間。發(fā)酵液OD600隨著發(fā)酵時(shí)間的延長呈先增加后降低的變化，其中，發(fā)酵時(shí)間48 h處理的指標(biāo)值最大，OD600為1.296（圖11）。因此認(rèn)為，解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵的最佳時(shí)間長度為48 h。

3 結(jié)論與展望

圖11 發(fā)酵時(shí)間對解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵的影響Fig.11 The effect of fermentation time on the fermentation of B.amyloliquefaciens JT-84

通過單因素法篩選出對解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵影響較為適宜的碳源、氮源和無機(jī)鹽離子，包括葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、酵母粉、蛋白胨、牛肉膏、CaCl2、MgSO4和KCl；然后，經(jīng)過Plackett-Burman試驗(yàn)設(shè)計(jì)，篩選得到影響較為顯著的因素是葡萄糖、酵母粉和CaCl2；最后，通過響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化培養(yǎng)基配方，得到解淀粉芽孢桿菌JT-84發(fā)酵液 OD600（Y）與發(fā)酵培養(yǎng)基葡萄糖濃度（A）、酵母粉濃度（B）和CaCl2濃度（C）關(guān)系的方程為Y=-1.792 7＋0.050 4A＋0.242 2B＋1.194 8C＋2.177 2×10-3AB-0.012 8AC-0.024 3BC-1.2803×10-3A2-0.0116B2-0.1728C2，最終確定最優(yōu)的培養(yǎng)基成分為A=17.51g/L、B=9.88g/L、C=2.11 g/L，此時(shí)OD600為1.228。最優(yōu)培養(yǎng)基驗(yàn)證試驗(yàn)測定結(jié)果顯示，發(fā)酵液OD600平均為1.216，實(shí)際測定值與理論預(yù)測值吻合程度良好。因此，我們得到最佳培養(yǎng)基配方是葡萄糖17.51 g/L、酵母粉9.88 g/L和CaCl22.11 g/L。

在優(yōu)化發(fā)酵培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上對發(fā)酵條件進(jìn)行了優(yōu)化，得到優(yōu)化后的培養(yǎng)條件為接種量8%、初始pH值6.5、發(fā)酵溫度28℃、搖瓶轉(zhuǎn)速140 r/min；采用優(yōu)化后的培養(yǎng)條件進(jìn)行發(fā)酵，結(jié)果顯示，培養(yǎng)48 h后菌體生物量達(dá)到最大。

本研究只是對解淀粉芽孢桿菌JT-84的發(fā)酵培養(yǎng)基成分和培養(yǎng)條件進(jìn)行了優(yōu)化，今后還需要進(jìn)行小試和中試，將發(fā)酵工藝進(jìn)一步完善，獲得應(yīng)用于工業(yè)化的發(fā)酵工藝，為其產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。同時(shí)，解淀粉芽孢桿菌具有非常豐富的自身代謝產(chǎn)物，其分泌的抗菌蛋白或多肽類物質(zhì)等具有較好的生物防治效果。牛力軒等[14]報(bào)道了1株解淀粉芽孢桿菌SH-B74，其能夠產(chǎn)生脂肽類抗生素bacillopeptin A。朱麗梅等[15]發(fā)現(xiàn)了1株解淀粉芽孢桿菌JK-JS3，其能夠分泌2，2-二甲基-N-苯丙硫代酰胺和樟腦醛縮氨脲等殺線蟲活性物質(zhì)。朱震等[16]篩選出了1株解淀粉芽孢桿菌XZ-173，其能夠分泌具有廣譜抑菌性的表面活性素（surfactin）和伊枯草菌素A（iturin A）。薛鵬琦等[17]報(bào)道了1株解淀粉芽孢桿菌RJGP16同樣也能分泌surfactin和iturin A。石磊等[18]發(fā)現(xiàn)了1株能夠分泌bacillomycin D的解淀粉芽孢桿菌。目前已經(jīng)開展了本試驗(yàn)后續(xù)對解淀粉芽孢桿菌JT-84分泌的抗菌物質(zhì)的研究工作，包括抗菌物質(zhì)的提取和鑒定以及抑菌效果的研究，通過本研究提高了發(fā)酵含菌量，從而為今后提高細(xì)菌代謝產(chǎn)物并加以研究利用等奠定了基礎(chǔ)。

另外，隨著分子生物研究技術(shù)的不斷提高，研究者也發(fā)現(xiàn)了更多解淀粉芽孢桿菌的分子功能。鄧建良等[19]通過PCR技術(shù)對脂肽抗生素合成酶的相關(guān)基因進(jìn)行了研究，并對抗菌粗提液中的活性物質(zhì)進(jìn)行了定性定量分析，發(fā)現(xiàn)其抑菌成分主要是C14-Fengycin A、C16-FengycinA、C17-Fengycin A、C17-Fengycin B和C16-IturinA這5種脂肽抗生素。Chen等[20]對解淀粉芽孢桿菌FZB42的全基因組序列進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)FZB42中含有可編碼且具有抗菌作用的聚酮化合物的基因有mln、bae和dfn。因此，發(fā)酵條件的優(yōu)化使得解淀粉芽孢桿菌的大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用具備了客觀條件，相信在不久的未來，解淀粉芽孢桿菌作為一種新型生物農(nóng)藥會(huì)被廣泛應(yīng)用。目前，解淀粉芽孢桿菌已用于蔬菜保鮮、工業(yè)酶生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)等眾多領(lǐng)域，但在果品保鮮中的研究應(yīng)用相對較少。因此，研究解淀粉芽孢桿菌抑制果品采后病原菌機(jī)理、分離鑒定其抑菌物質(zhì)也同樣具有十分重要的意義。