生防芽孢杆菌高密度发酵技术研究进展

郑双凤，谭石勇，谭武贵，罗志威，徐滔明，张冬雪，丰 来

（农业部植物营养与生物肥料重点实验室，湖南泰谷生物科技股份有限公司，湖南 长沙 410205）

生防芽孢杆菌高密度发酵技术研究进展

郑双凤，谭石勇，谭武贵，罗志威，徐滔明，张冬雪，丰 来

（农业部植物营养与生物肥料重点实验室，湖南泰谷生物科技股份有限公司，湖南 长沙 410205）

低成本、高效率的高密度培养工艺和技术是近年来研究芽孢杆菌菌剂工业化生产的热点。影响高密度发酵的因素非常多，包括菌种、培养基组成、培养条件、培养方式等。对影响芽孢杆菌高密度发酵主要因素的研究进展进行了综述，旨在为芽孢杆菌的高密度发酵提供相关理论依据与技术指导。

芽孢杆菌；高密度培养；研究进展

高 细 胞 密 度 发 酵（high cell density fermentation，HCDF）是指在一定的培养条件和体系内，在不影响胞内产物积累的基础上，尽可能多的积累生物量。工业化发酵生产就是要以最低的生产成本获取最高的细胞或代谢产物收益，因此低成本、高效率的高密度培养工艺和技术逐渐成为国内外发酵研究工作者关注的焦点。影响高密度发酵的因素很多，如菌种的选择、培养基组成、培养条件、培养方式等。

芽孢杆菌是广泛存在于土壤和自然界中的优势菌株，由于其大多数无毒、对人畜无害、能够分泌抗菌蛋白、抗生素、酶、多肽或脂类[1]等活性物质，促进植物生长，防治植物病害，且具有繁殖速度快、抗逆性强、易定植于植物根际等优点，成为目前研究最多的植物促生细菌与植病生防细菌[2-3]。活菌数与芽孢率是影响芽孢杆菌菌剂生防效果的关键因素，且芽孢具有耐酸、耐碱、耐热、抗干燥、便于运输与使用等优势[4-5]，因此应用高密度发酵技术提高芽孢杆菌有效活菌数与芽孢率是近年来研究的热点。笔者就影响芽孢杆菌高密度发酵主要因素的研究进展进行综述，旨在为芽孢杆菌的高密度发酵提供理论与技术指导。

1 菌种选育

芽孢杆菌种类多，不同芽孢杆菌的生长与代谢存在较大差异，目前在生物防治领域研究较多的 有 枯 草 芽 孢 杆 菌（Bacillus subtilis）[6]、 地 衣 芽 孢杆 菌（Bacillus licheniformis）[7]、 解 淀 粉 芽 孢 杆 菌（Bacillusamyloliquefaciens）、 胶 质 芽 孢 杆 菌（Bacillus mucilaginous）、蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）、多粘芽孢杆菌（Bacilluspolymyxa）、巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）、苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis）等。为了能够尽量缩减成本，增加目标产物产量，提高效益，需要对发酵菌种进行选育，常用的选育方法有自然选育、诱变选育、遗传改造等。经过选育的芽孢杆菌需具有安全无毒、生长迅速、生物量高、良好的产芽孢能力或者高产功能产物等性能[8]。

1.1 野生型菌株自然选育

自然选育野生型菌株的关键在于根据所需菌种特性建立方便、快捷、有效的筛菌模型。李姝江等[8]以腐皮镰刀菌 [Fusarium solani（Mart） Sacc.]为供试病原菌，采用点菌法与打孔法从花椒根际土中分离筛选得到一株编号为B3的芽孢杆菌对花椒根腐病具有较强的拮抗效果。武志江等[9]以强致病力的百合尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）为靶菌，采用平板对峙法最终筛选得到一株具有较强拮抗活性的拮抗细菌，解淀粉芽孢杆菌 11B91。Huang 等[10]结合平板与盆栽试验，得到了一株对番茄细菌性枯萎病病原具有较强拮抗效果的解淀粉芽孢杆菌 WF02。郭荣君[11]等利用营养竞争平板筛选法获得了拮抗大豆根腐病菌 Fusarium oxysporum 和 F. solani的 枯 草 芽 孢 杆 菌 菌 株 B006 和B010，通过田间小区试验证明，其对大豆根腐病的防治效果分别为 74.6% 和 63.5%，并具有增产效果。

1.2 诱变选育

从自然界分离的野生菌菌株其生防效果通常不理想，而人工诱变选育操作简单、快速，不仅可以提高野生型菌株产量，还能改造其生长代谢活动，是实验室与工业生产上较常用的菌种选育方法之一。根据诱变剂的不同可分为物理诱变与化学诱变。闫冬等[12]采用亚硝基胍（NTG）诱变，筛选得到两株高产 LI-F类抗菌酯肽的多粘类芽孢杆菌突变株 N1-37 和 N2-27。李娜等[13]采用 UV 和 NTG 复合诱变的方法，获得了2株传代稳定、毒力强、抗逆性好、对一品红灰霉病的相对防效可达 85% 以上的枯草芽孢杆菌 Bs-a的突变菌株 D17 和 W03。

1.3 遗传改造

通过基因工程手段对生防芽孢杆菌进行改造或对其产物进行改良是获得高效生防芽孢杆菌的重要途径。近年来在这一方面，我国已取得显著成果。胡晓璐等[14]建立了短小芽胞杆菌（Bacillus pumilus DX01）菌株的 Tn5 转座突变株抑稻瘟病活性的高效筛选体系，利用 Tn5 转座子插入突变获得大量突变株，最后筛选出6株与对照株抑制稻瘟病菌活性显著变化的突变株，其中突变株 Tn5-901 对真菌孢子萌发的抑制率为 96%，远高于对照 DX01 36% 的抑制率。刘丽霞等[15]运用同源重组的方法将外源有活性的 sfp 基因整合入芽孢杆菌 B. subtilis168 菌株中，将其改造为产surfacrin 的菌株。朱震等[16]根据脂肽类 物质合成编码基因（sfp、ituD 和 lpa-14 基因）设计引物，结合PCR 的方法，筛选到一株具广谱抗菌活性且含有 sfp、ituD 和 lpa-14 这 3 个关键基因的解淀粉芽孢杆菌 XZ-173，该菌对立枯丝核菌和青枯菌具有出很好的拮抗活性，对根结线虫也有很好的抑制作用。

2 培养基组成

培养基的营养成分如碳源、氮源、无机盐和生长因子等是细胞生长与繁殖所必需的。高密度培养时，培养基营养成分组成及比例要恰当，尤其是碳氮比（C/ N），如 C/N 过低，发酵起始阶段菌体大量繁殖，导致菌体提前自溶，不利于芽孢的形成 ；而 C/N 过高，则菌体繁殖减少，发酵后期活菌及芽孢总量偏低。因此单纯增加营养物质用量的方法并不能实现高密度发酵，在芽孢杆菌高密度培养时，应根据菌种及所需产物特点，优选来源容易、价格低廉、利于生长且芽孢产率高的培养基成分用于工业生产。

2.1 碳 源

碳源既是构成细胞及代谢产物必不可少的结构物质，又是维持细菌生长代谢所需能源的原料。发酵过程中，不同芽孢杆菌的生理特性存在差异，因此高密度发酵过程中，所需碳源种类与浓度亦不完全相同。芽孢杆菌高密度发酵中，最常用碳源为葡萄糖、蔗糖。Posada 等[17]在研究培养基组分与培养条件对枯草芽孢杆菌 EA-CB0575 活菌数与芽孢产率影响时发现，葡萄糖为最佳碳源，在含葡萄糖与 MgSO4·7H2O的培养基中，芽孢数达 8.78×109CFU/mL，芽孢率高达 94.2 %。为减少生产成本，麸皮、玉米淀粉、糖蜜等廉价碳源越来越多被采用，且这些天然培养基中的某些成分能够促进芽孢的形成，如玉米浆中的维生素 B1 已被证明对芽孢形成有促进作用[18-19]。Chen等[20]利用玉米粉、豆粉及酵母粉发酵枯草芽孢杆菌WHK-Z12 可得到较高的芽孢产量。林戎斌等[21]对地衣芽孢杆菌CHB6的液体发酵培养基成分进行筛选优化，结果表明，碳氮源对结果的影响最大，其最适碳源为 1.5% 的糖蜜，其余组分分别为 0.5% 大豆蛋白胨、0.15%K2HPO4·3H2O、1.5%NaCl，此时 CHB6 活菌数最高可达 4.8×109CFU/mL。

2.2 氮 源氮素是构成芽孢杆菌细胞及其代谢产物的另一重要营养物质，因此氮源成为影响芽孢杆菌高密度发酵的关键因素之一。氮源分为有机氮源与无机氮源两类。研究表明，无机氮源比有机氮源更易被菌体直接吸收利用，而有机氮源则会对菌体增殖和芽孢形成产生明显的促进作用，因此目前芽孢杆菌高密度发酵多使 用 复 合 氮 源。 李 达 等[22]利 用 酵 母 粉 3%、 黄 豆 粉

2%、NH4Cl 3% 作为枯草芽孢杆菌 NKY 1145 的氮源，最 大 活 菌 数 达 6.3×109CFU/mL。 解 顺 昌 等[23]将 蛋白胨 1.5%、豆粕 1%、酵母粉 0.5% 作为地衣芽孢杆菌 YTDY-01 的氮源，成孢率约为 96.2%，芽孢数量达到 78.3±6.4×108CFU/mL。Rao 等[24]在优化 Bacillus amyloliquefaciens B128 培 养 基 时 得 出 最 适 的 氮 源 为0.18%（NH4）2SO4、0.8% 蛋 白 胨， 发 酵 后 芽 孢 数 为5.93×108CFU/mL。

2.3 无机盐及其他

培养基中无机盐与微量元素对芽孢杆菌高密度发酵也有较大影响，一般常用的无机盐包括钙盐、钠盐、镁盐、钾盐、磷酸盐、铁盐等。林成强等[25]对CHB6产芽孢培养基进行了研究，结果显示无机盐离子对 CHB6 的菌体量及其芽孢形成均具有影响，其中 Mn2+离子的影响最大。Díaz-García 等[26]利用硝酸铁与盐等处理解淀粉芽孢杆菌 BS006，使其芽孢数由起始的1×108CFU/mL 升高到 1.05×1010CFU/mL，芽孢率达88.7%。臧超群等[27]发现 NaCl对生防菌 S286 的菌体生长有促进作用。王西详等[28]对枯草芽孢杆菌 NS178发酵培养基进行优化，得出（NH4）2SO4、K2HPO4对菌体生产影响较大，优化后 NS178 发酵液菌落数为34.50×108CFU/mL，培养 72 h 时芽孢率达到 75.8%。还有研究表明，Ca2+能够提高芽孢产量[29-31]；添加芽孢杆菌核糖核酸酶会促进菌体生长与芽孢萌发[32]，提高发酵活菌数与芽孢率。

3 培养条件

在芽孢杆菌高密度发酵过程中，除了需要适宜的营养条件外，培养条件也至关重要，要得到高密度的活菌或芽孢，要求发酵保持在适宜的环境条件下进行，其条件主要包括 pH 值、溶氧、温度、种龄与接种量等。

3.1 pH 值

pH值是芽孢杆菌高密度发酵极为重要的一个条件因子，发酵过程中需要充分考虑对象芽孢杆菌的最适 pH 值范围，并在发酵过程中维持稳定的 pH 值，避免pH值急剧变化，对细胞生长和代谢造成不利影响。芽孢杆菌发酵过程中，pH值一般呈先降后升趋势，培养基配制时应充分考虑其代谢对培养体系pH值缓冲体系的贡献，定时补料加入酸或碱[33]。芽孢杆菌发酵的 pH 值一般控制在 6.0～7.5 之间。胡秀芳等[34]通过添加碳酸钙调节发酵液的 pH 值，从而防止菌体自溶和促进芽孢形成。

3.2 溶 氧

溶解氧浓度是限制芽孢杆菌高密度发酵的又一关键因素。各种微生物对发酵液中溶氧浓度有一个最低的要求，这一溶氧浓度叫做临界氧浓度（C临界），每一种微生物都有自己特定的C临界，而细菌的C临界一般为 3%～10%，如枯草芽孢杆菌 CS27 的发酵罐最适搅拌速度为 180 r/min，其 C 临界约为 10%[35]，一些好氧菌的最适溶氧可高达 30%。发酵过程中一般通过控制发酵罐的通气量与搅拌速度来维持最适需氧量。Kupriyanova 等[36]研究球形芽孢杆菌芽孢形成与溶解氧的关系时发现，随着溶解氧浓度升高，芽孢形成率也随之提高。钟蔚[37]发现通过提高通气量和搅拌转速，可以有效促进枯草芽孢杆菌 BS1 的生长繁殖，提高菌体生成量与芽孢数。但同时也有一些相反的研究结论，这可能与不同菌体的遗传差异与芽孢形成条件不同有关。

3.3 温 度

培养温度是影响细胞生长与代谢的重要因素，高密度发酵应维持在菌体生长繁殖和生物合成所需的最适温度。不同的芽孢杆菌，其最适生长温度存在差异，一般控制在 25～40℃。

3.4 种龄与接种量

种子液种龄与接种量对发酵也有较大影响，应选择处于对数生长中后期的菌体作为种子，并根据实际情况确定接种量。种子太年轻或接种量太少都会出现前期生长缓慢、发酵周期延长的情况；而接种过老的种子，菌体会过早衰退，接种量过大则易使菌体生长过快，均不利于后期生长。芽孢杆菌发酵接种量大多数控制在 4%～10%。吴大华[35]对枯草芽孢杆菌 CS27的发酵条件进行研究，确定最佳工艺条件为种龄 12 h、接种量 10%、培养时间 21 h、搅拌速度 180 r/min、 pH值 6.5、溶氧量 10% ；在此条件下，所获得的枯草芽孢杆菌 CS27 菌体生物量约为 1.45 ×1010CFU/mL。

4 高密度培养方式

高密度发酵培养方式较多，其中补料分批培养、细胞循环培养、固定化培养较为成熟完善。而芽孢杆菌高密度发酵一般采用补料分批发酵。

4.1 补料分批发酵

补料分批发酵具有操作灵活，染菌、退化概率小、可获得高的转化率、对发酵过程可实现控制等优点，通过流加高浓度的营养或前体物质，培养液中细胞浓度可以达到非常高的程度，同时可解除阻遏作用，提高产物得率[38]。

Monteiro 等[39]在枯草芽孢杆菌发酵时发现，通过在对数后期补加葡萄糖，使其浓度维持在 3.5 g/L，既可以解除葡萄糖的阻遏效应，又可以避免在芽孢形成阶段葡萄糖浓度过低的限制，提高活菌与芽孢产量。张艳军[40]对枯草芽孢杆菌 B579 摇瓶发酵补料策略进行了优化，结果表明葡萄糖反馈补料是最佳补料策略，在发酵过程中控制葡萄糖浓度在 3.0～6.0 g/L 范围内，菌体浓度可达 9.5×109CFU/mL。Monteiro 等[41]在枯草芽孢杆菌发酵对数生长期中后期补加含葡萄糖与钙的溶液，芽孢产量增加了 5 倍。付维来等[42]通过补加新鲜培养基，延长了地衣芽孢杆菌 M109 的生长周期，提高了发酵水平，菌体浓度由最初的 1.0×109CFU/mL 提高到 1.2×1010CFU/mL。张峰等[43]利用溶氧反馈补料策略进行高密度枯草芽孢杆菌工程菌培养，培养过程中维持 20%～50% 的溶解氧，最终细菌干质量浓度达到 48.1 g/L。

4.2 其 他

芽孢杆菌高密度培养过程中，某些菌会出现代谢阻遏现象，这是可采用过滤培养方式解决这一问题。过滤培养属于固定化培养的一种。戚薇等[44]利用中空纤维超滤装置进行 TQ33 高密度培养，在对数后期，当乳酸质量浓度达到 15 g/L 时，开始过滤培养。过滤培养的 6 h 中平均过滤速率和培养基的流入速率为 1 L/h，平均稀释率为 0.4 L/h ；最终菌体和芽孢浓度分别达到 1.6×1010和 1.2×1010CFU/mL，是分批培养的21倍和37 倍。

5 结论与展望

低成本、高效率的高密度培养是实现芽孢杆菌产品大范围推广应用的关键技术，现己成为芽孢杆菌菌剂工业化生产的重要研究领域。探索芽孢杆菌高密度发酵的影响因素，提高菌体及芽孢密度以达到高生产率与高效率是该技术研究的主要目标。在芽孢杆菌高密度发酵过程中，不仅需选取最适的发酵菌种，最优的营养成分配比，最佳的培养条件，还需对培养方式做进一步的研究与优化。

近年来，我国芽孢杆菌高密度发酵技术在生产上已得到广泛应用，并取得了一定成果，但是也存在一些需要解决完善的问题。高密度发酵策略的优化是完善高密度培养技术的首要问题。同时，需要改进发酵设备、加强对在线检测设备的研发，为发酵调控提供实时、准确的依据，最终实现芽孢杆菌高密度发酵。

[1]Abriouel H，Franz C M，Omar N B，et al. Diversity and applications of Bacillus bacteriocins[J]. Fems Microbiology Reviews，2011，35（1）：201-232.

[2]Raza W，Ling N，Yang L，et al. Response of tomato wilt pathogen Ralstonia solanacearum to the volatile organic compounds produced by a biocontrol strain Bacillus amyloliquefaciens SQR-9[J]. Scientifi c reports，2016，6 ：1-13.

[3]Wang Y，Yuan Y，Liu B，et al. Biocontrol activity and patulinremoval effects of Bacillus subtilis，Rhodobacter sphaeroides and Agrobacterium tumefaciens against Penicillium expansum[J]. Journal of Applied Microbiology，2016，121（5）：1384-1393.

[4]Setlow P. Spores of Bacillus subtilis ：their resistance to and killing by radiation，heat and chemicals[J]. Journal of applied microbiology，2006，101（3）：514-525.

[5]Hyronimus B，Le M C，Sassi A H，et al. Acid and bile tolerance of spore-forming lactic acid bacteria[J]. International Journal of Food Microbiology，2000，61（2–3）：193-197.

[6]Han T，You C，Zhang L，et al. Biocontrol potential of antagonist Bacillus subtilis Tpb55 against tobacco black shank[J]. BioControl，2016，61（2）：195-205.

[7]Tan S，Gu Y，Yang C，et al. Bacillus amyloliquefaciens T-5 may prevent Ralstonia solanacearum infection through competitive exclusion[J]. Biology and Fertility of Soils，2016，52（3）：341-351.

[8]李姝江，朱天辉，谯天敏，等 . 花椒根腐病生防芽孢杆菌的筛选鉴定及定殖和防治效果 [J]. 西北农林科技大学学报（自然科学版），2016，44（4）：114-122.

[9]武志江，李业燕，王亚军，等 . 百合枯萎病拮抗细菌的筛选，鉴定 及 其 抑 菌 物 质 研 究 [J]. 微 生 物 学 通 报，2015，42（7）：1307-1320.

[10]Huang C N，Lin C P，Hsieh F C，et al. Characterization and evaluation of Bacillus amyloliquefaciens strain WF02 regarding its biocontrol activities and genetic responses against bacterial wilt in two different resistant tomato cultivars[J]. World Journal of Microbiology and Biotechnology，2016，32（11）：183.

[11]郭荣君，李世东，张 晶，等 . 基于营养竞争原理的大豆根腐病生防芽孢杆菌的筛选及其特性研究 [J]. 植物病理学报，2010，（3）：307-314.

[12]闫 冬，别小 妹， 陆 兆 新，等 . 多 粘 类 芽 孢 杆菌 JSa-9 高 产 LI-F类抗菌脂肽突变株的选育 [J]. 核农学报，2014，28（10）：1737-1743.

[13]李 娜，刘锦霞，杜文静，等 . 生防枯草芽孢杆菌高效抗逆菌株选育及其对一品红灰霉病的防控效果 [J]. 北方园艺，2014，（23）：101-105.

[14]胡晓璐，陈云鹏，沈新迁，等 . 短小芽胞杆菌 DX01 菌株 Tn5 转座突变株的抑菌活性筛选体系的建立 [J]. 植物保护学报，2012，39（5）：406-410.

[15]刘 京兰，蔡勋超，薛雅蓉，等 . 生防 解淀粉芽 孢杆菌 CC09 合成iturin A 条件的响应面优化 [J]. 中国生物防治学报，2016，32（2）：235-243.

[16]朱 震，罗 毅，张 鹏，等 . 产表面活性素和伊枯草菌素 A 菌株的筛选及其脂肽类产物的特性 [J]. 微生物学通报，2011，38（10）：1488-1498.

[17]Posada U F，Romero T M，Villegas E V. Effect of medium components and culture conditions in Bacillus subtilis EA-CB0575 spore production[J]. Bioprocess and biosystems engineering，2015，38（10）：1879-1888.

[18]Hageman J H，Shankweiler G W，Wall P R，et al. Single，chemically defi ned sporulation medium for Bacillus subtilis ：growth，sporulation，and extracellular protease production[J]. Journal of bacteriology，1984，160（1）：438-441.

[19]Sasaki K，Jiaviriyaboonya S，Rogers P L. Enhancement of sporulation and crystal toxin production by cornsteep liquor feeding during intermittent fed-batch culture of Bacillus sphaericus 2362[J]. Biotechnology Letters，1998，20（2）：165-168.

[20]Chen Z M，Li Q，Liu H M，et al. Greater enhancement of Bacillus subtilis spore yields in submerged cultures by optimization of medium composition through statistical experimental designs[J]. Applied Microbiology and Biotechnology，2010，85（5）：1353-1360.

[21]林 戎斌，谢迺 鸿，张 慧，等 . 地衣芽孢杆 菌 CHB6 液体高密度发酵条件优化 [A]. 第四届全国微生物资源学术暨国家微生物资源平台运行服务研讨会论文集 [C]. 北京 ：全国微生物资源学术暨国家微生物资源平台运行服务研讨会，2012.

[22]李 达，牛春华，姜媛媛，等 . 枯草芽孢杆菌 NKY1145 高密度发酵工艺条件的优化 [J]. 中国酿造，2015，34（11）：75-78.

[23]解顺昌，刘扬科，胡国春，等 . 地衣芽孢杆菌 YTDY_01 高产芽孢的培养基优化 [J]. 生物技术世界，2015（10）：1-3.

[24]Rao Y K，Tsay K J，Wu W S，et al. Medium optimization of carbon and nitrogen sources for the production of spores from Bacillus amyloliquefaciens B128 using response surface methodology[J]. Process Biochemistry，2007，42（4）：535-541.

[25]林陈强，谢廼鸿，邱宏端，等 . 地衣芽孢杆菌 CHB6 高芽孢形成率发酵条件的研究 [J]. 热带作物学报，2011，32（9）：1746-1749.

[26]Díaz-García A，Jennifer García-Riaío，Zapata-Narvaez J. Improvement of sporulation conditions of a new strain of Bacillus amyloliquefaciens in liquid fermentation[J]. Advances in Bioscience & Biotechnology，2015，6（4）：302-310.

[27]臧超群，安福涛，刘长远，等 . 生防细菌 SY286 发酵条件优化 [J].中国农学通报，2015，（25）：157-163.

[28]王 西 祥， 丁 延 芹， 杜 秉 海， 等 . 响 应 面 法 优 化 枯 草 芽 孢 杆 菌NS178 产芽孢发酵工艺 [J]. 山东农业科学，2015，47（4）：59-65.

[29]Slieman T A，Nicholson W L. Role of dipicolinic acid in survival of Bacillus subtilis spores exposed to artificial an solar UV radiation[J]. Applied and Environmental Microbiology，2001，67 ：1274-1279.

[30]O’Hara M B，Hageman J. Energy and calcium ion dependence of proteolysis during sporulation of Bacillus subtilis cells[J]. Journal of Bacteriology，1990，172 ：4161-4170.

[31]Molin G，Svensson M. Formation of dry-heat resistant Bacillus subtilis var. niger spores as influenced by the composition of the sporulation medium[J]. Antonie van Leeuwenhoek，1976，42（4）：387-395.

[32]Kupriyanova A F，Krinari G，Kolpakov A，et al. Degradation of silicate minerals by Bacillus mucilaginosus using bacillus intermedius RNase[J]. Advances in GeoEcology，1998，31 ：813-818.

[33]Villegas E V，Mosquera L S，Posada Uribe L F，et al. Process for increasing biomass and spores production of plant growth promoting bacteria of the Bacillus genus[P]. U.S. Patent：20，160，058，016，2016-03-03.

[34]胡秀芳，应飞祥，陈集双 . 胶质芽孢杆菌突变株 021120 的培养条件及发酵工艺优化 [J]. 中国生物工程杂志，2007，27（9）：58-62.

[35]吴大华 . 枯草芽孢杆菌 CS27 高密度培养及保藏研究 [D]. 福州 ：福建农林大学，2011.

[36]Kupriyanova A F，Krinari G，Kolpakov A，et al. Degradation of silicate minerals by Bacillus mucilaginosus using bacillus intermedius RNase[J]. Advances in GeoEcology，1998，31 ：813-881.

[37]钟 蔚 . 枯草芽孢杆菌微生态制剂制备工艺研究 [D]. 南京 ：南京农业大学，2013.

[38]李 寅，高海军，陈 坚 . 高细胞密度发酵技术 [M]. 北京 ：化学工业出版社，2006.

[39]Monteiro S M，Clemente J J，Henriques A O，et al. A procedure for high-yield spore production by Bacillus subtilis[J]. Biotechnology Progress，2005，21 ：1026-1031.

[40]张艳春 . 生防菌 B579 发酵条件优化及生防效果的研究 [D]. 天津 ：天津科技大学，2011.

[41]Monteiro S M S，Clemente J J，Carrondo M J T，et al. Enhanced spore production of Bacillus subtilis grown in a chemically defi ned medium[J]. Advances in Microbiology，2014，4（8）：444.

[42]付维来，杜建涛，刘 鹏，等 . 地衣芽孢杆菌 M109 高密度发酵条件的优化 [J]. 中国畜牧兽医，2012，39（11）：215-219.

[43]张 锋，王 期，李桂兰，等 . 溶氧反馈 -分批补料高密度培养枯草杆菌谷氨酰胺合成酶工程菌 [J]. 南京师大学报（自然科学版），2010，33（2）：96-103.

[44]戚 薇，刘馨磊，王建玲，等 . 中空纤维膜过滤法高密度培养凝结芽孢杆菌 TQ33[J]. 食品与发酵工业，2003，29（4）：15-18.

（责任编辑：成 平）

Research Progress of High Cell Density Fermentation Technology in Biocontrol of Bacillus spp.

ZHENG Shuang-feng，TAN Shi-yong，TAN Wu-gui，LUO Zhi-wei，XU Tao-ming，ZHANG Dong-xue，FENG Lai

（Key Laboratory of Plant Nutrition and Biological Fertilizer Ministry of Agriculture, Hunan Taigu Bio-Tech Co. Ltd, Changsha 410205, PRC）

In recent years, high cell density fermentation(HCDF) with advantage of low cost and high effi ciency has been a hot spot in industrial production of Bacillus spp.. The factors, including bacteria, composition of culture medium, culture conditions, training modes, etc. could infl uence on the high cell density fermentation. Research progress of factors that affecting HCDF of Bacillus spp. were summarized in this paper, which provided theoretical basis and technical guidance for the HCDF of Bacillus spp.

Bacillus spp.; high density fermentation; research progress

Q815

A

1006-060X（2017）03-0120-05

DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.003.034

2016-11-25

国家重点研发计划项目（2016YFD0300904-2）；湖南省重点研发计划项目（2016NK2016）

郑双凤（1989-），女，湖南衡阳市人，助理工程师，主要从事农用有益微生物筛选与发酵过程优化与控制工作。

丰 来