刘青芝，李 霞，苏移山，朱希强，郭学平，

(1.山东大学药学院，山东 济南 250012;2.山东省生物药物研究院，山东 济南 250101)

响应面法优化γ-聚谷氨酸发酵条件

刘青芝1，李 霞2，苏移山2，朱希强2，郭学平1，2

(1.山东大学药学院，山东 济南 250012;2.山东省生物药物研究院，山东 济南 250101)

目的 优化菌株Bacillus subtilis S18产γ-聚谷氨酸(γ-PGA)的发酵条件，提高发酵水平。方法 用Plackett-Burman(PB)设计对影响γ-PGA发酵的8个因素进行效应评价，最陡爬坡法选取逼近最佳响应面区域的发酵条件，通过中心组合实验法及响应面分析，确定最优发酵条件，并验证实验模型。结果 PB设计筛选出3个对γ-PGA发酵有显著影响的因素:谷氨酸钠、酵母粉和MgSO4，用最陡爬坡法确定中心水平后，中心组合实验法分析出其最佳浓度分别为谷氨酸钠76.92 g/L、酵母粉27.20 g/L、MgSO40.26 g/L，优化后 γ-PGA 水平提高到 56.9 g/L。结论 在优化培养条件下，γ-PGA的水平比优化前提高了93.5%。

γ-聚谷氨酸;发酵;Plackett-Burman设计;响应面分析;Bacillus subtilis S18

γ-聚谷氨酸(γ-polyglutamic acid，γ-PGA)是由谷氨酸通过γ-酰胺键结合形成的聚氨基酸。γ-PGA溶于水，可食用，可降解，对人体和环境无毒性，是一种很有潜力的阴离子聚合物，在医药、食品、化妆品、环保、农业等领域均有广泛的应用前景［1-3］。γ-PGA于1937年在细菌荚膜中被发现，自然界中可以由芽孢杆属细菌合成，生产菌株主要有枯草芽孢杆菌［4-5］、地衣芽孢杆菌［1］、炭疽芽孢杆菌［6］等。

目前，日本等国家已经采用发酵法实现γ-PGA的工业化生产，发酵水平在25～50 g/L之间［7］。由于γ-PGA发酵液黏度较高，严重影响发酵液的溶氧水平，进而影响菌株的生长及γ-PGA水平的进一步提高，因此，如何提高菌株的摄氧能力是目前亟待解决的主要问题。……