微 生 物 学 通 报 FEB 20, 2008, 35(2) 306~30 Microbiology 2008 by Institute of Microbiology, CAS tongbao@im.ac.cn 生 物 实 验 室 响 应 面 分 析 法 优 化 副 溶 血 性 弧 菌 生 长 条 件 刘 代 新 宁 喜 斌 * 张 继 伦 2 (. 200090) (2. 20202) 摘 要 : 通 过 单 因 素 分 析, 确 定 最 适 于 副 溶 血 性 弧 菌 VPJ33 生 长 的 ph 温 度 和 盐 度 在 此 基 础 上, 综 合 考 虑 3 个 因 素 对 VPJ33 生 长 的 影 响, 用 Design-Expert 软 件 进 行 响 应 面 分 析, 优 化 VPJ33 的 培 养 条 件 得 到 了 菌 体 生 长 模 型, 以 及 取 得 模 型 最 优 值 时 各 因 素 的 水 平 结 果 表 明, VPJ33 的 最 优 培 养 条 件 为 :ph 8.4 温 度 34. 和 盐 度 2.47%; 菌 体 生 长 过 程 中, ph 和 盐 度 以 及 ph 和 温 度 对 VPJ33 生 长 的 交 互 作 用 显 著, 盐 度 和 温 度 对 VPJ33 生 长 的 交 互 作 用 不 显 著 菌 体 生 长 模 型 达 到 显 著 水 平, 可 以 对 VPJ33 在 不 同 条 件 下 的 生 长 情 况 进 行 分 析 和 预 测 关 键 词 : 副 溶 血 性 弧 菌, 响 应 面, 生 长 条 件 Optimization of Growth Condition of Vibrio parahaemolyticus via Response Surface Methodology LIU Dai-Xin NING Xi-Bin * ZHANG Ji-Lun 2 (. College of Food Science, Shanghai Fisheries University, Shanghai 200090) (2. Shanghai Entry-exit Inspection and Quarantine Bureau, Shanghai 20202) Abstract: In this paper, the optimum ph, temperature and salinity for VpJ33 growth were determined through singe-factor analysis respectively and the Response Surface Methodology (RSM). The multivariate non-linear model was applied to study the interactions and optimization of the growth parameters for VpJ33 which were explored by experiments. The experimental results showed that the optimum conditions for germination as follows: ph 8.4, temperature 34. and salinity 2.47%. Significant interactions between ph and salinity, as well as ph and temperature were found during the germination respectively, otherwise the relationship between salinity and temperature was relatively unapparent. The experimental results indicated that the proposed model is reasonably accurate and can be used for describing and predicting the growth feature of VPJ33 in different outside environmental factors. Keywords: Vibrio parahaemolyticus, Response Surface Methodology, Growth Condition (Vibrio parahaemolyticus, VP),, 基 金 项 目 : (No. 06dz0529) * 通 讯 作 者 :Tel: 02-6570706; : xbning@shfu.edu.cn 收 稿 日 期 :2007-06-25; 接 受 日 期 : 2007-09-30
: 307, [], [2],,,, [3] (Response Surface Methodology, RSA),,, [4,5] Design-Expert 6.0,,,, [6] VPJ33 ph 3,, ph, OD, Design-Expert 6.0 Box-Behnken, VPJ33 材 料 和 方 法. 材 料 和 仪 器.. 试 验 菌 株 : VPJ33,..2 主 要 试 剂 及 培 养 基 : NaOH()( ); NaCl()( ); (TSB)( )..3 主 要 仪 器 : ( ); ph ( WTW); UV2300 ().2 试 验 方 法.2. 菌 体 生 长 的 测 定 : VPJ33 8 h, 5 ml 3.5 NaCl TSB, 2, OD 600.2.2 单 因 素 试 验 : ()ph 5 ml 3.5 NaCl TSB ph 5.00 6.00 7.00 7.50 8.00 8.50 9.00, 37, h, 600 nm (2) (T) VPJ33 5 ml 3.5 NaCl TSB, 0 20 25 30 34 37 42, h, 600 nm (3) (S)TSB 2 3 4 5 6 7 8 9 0,, 37, h, 600nm.2.3 响 应 面 试 验 : VPJ33, VPJ33 ph, Design-Expert, VPJ33, VPJ33, 8 h OD 600, 3, 2 结 果 与 分 析 2. 单 因 素 试 验 2.. ph 对 菌 体 生 长 的 影 响 :, (ph 5 6) (ph 0), VPJ33, ph 5 ; (ph 7 9) VPJ33, 8h OD 600.400, ph 7 9 图 ph 对 VPJ33 生 长 的 影 响 Fig. Effect of the ph on growth of VPJ33 2..2 温 度 (T) 对 菌 体 生 长 的 影 响 : 2, (0 25 )(42 ), VPJ33, 0; 30 37, VPJ33, 8 h OD 600.200, 30 37 2..3 盐 度 (S) 对 菌 体 生 长 度 的 影 响 : 3, ( )(5 0 ), VPJ33, 0% ; 2 4 VPJ33, 8 h OD 600.600, 2 4
308 微 生 物 学 通 报 2008, Vol.35, No.2 ph, 2, OD 600 8h Design- Expert 2, OD 600 Y A B C 图 2 Fig. 2 温 度 对 VPJ33 生 长 的 影 响 Effect of the temperature on growth of VPJ33 Y=.50+0.035A 0.097B+0.040C 0.020AB+0.02AC 0.03BC 0.030A 2 0.B 2 0.8C 2 ( 3),, (P=0.0207<0.0500), 0.9293, 92.93%, VPJ33 图 3 盐 度 对 VPJ33 生 长 的 影 响 Fig.3 Effect of the salinity on growth of VPJ33 2.2 响 应 面 试 验 2.2. VPJ33 Table (Factors) 表 响 应 面 三 因 素 三 水 平 试 验 设 计 The experiment design of 3 factors and 3 levels of response surface method (Levels) + 0 ph A 8.50 8.00 7.50 (%) Salinity ( ) Temperature (Encode) B 4 3 2 C 30 33.5 37 No. 2 3 4 5 6 7 8 9 0 2 3 4 5 A (ph) 表 2 响 应 面 分 析 方 案 与 试 验 结 果 Table 2 Experimental result and scheme of response surface method Factors OD 600 B ( ) C ( ) Salinity Temperature Measured value Predicted value.45.40.56.5.20.25.23.28.23.24.25.27.29.28.40.39.22.25.4.08.30.36.8.4.50.50.50.50.5.50
: 309 表 3 回 归 模 型 方 差 分 析 Table 3 Analysis of variance with regression model F P ( ) SS DF MS Source F value Prob> F Model 0.26 9 0.028 7.30 0.0207 A 966 966 2.48 0.76 B 0.075 0.075 9.38 70 C 0.03 0.03 3.3 0.286 AB 64 64 0.42 0.5450 AC 722 722 0.44 0.5355 BC 063 063 0.6 0.7053 A 2 B 2 C 2 Residual Cor Total Note R 2 0.9293 Adj R 2 0.8020 33 0.047 0.2 0.09 0.28 5 4 33 0.047 0.2 39 0.85 2.03 30.09 0.3992 0.079 27 Significance level * 2.2.2 Design-Expert 2, 4 6 4 5 6, ph ph VPJ33 ; VPJ33,, Fig.4 图 4 ph 和 盐 度 交 互 作 用 对 VPJ33 生 长 的 影 响 Effect of interaction between the ph and salinity on growth of VPJ33 Fig.5 图 5 ph 和 温 度 交 互 作 用 对 VPJ33 生 长 的 影 响 Effect of interaction between the temperature and ph on growth of VPJ33
30 微 生 物 学 通 报 2008, Vol.35, No.2 Fig.6 图 6 温 度 和 盐 度 交 互 作 用 对 VPJ33 生 长 的 影 响 Effect of interaction between the temperature and salinity on growth of VPJ33 表 4 试 验 结 果 的 验 证 Table 4 Result of demonstration tests Experiment condition ph Temperature ( C) Salinity (%) OD 600 Best single condition Best predicted condition Best condition 8.00 8.4 8.4 34 34. 34. 3 2.47 2.47.50.54.52 A B C, Design-Expert, [7], 3 (A B C)(0.82-0.526 0.78) (8.4 2.47% 34.), Y.54 2.2.3 VPJ33, 3, 4,, 3 讨 论 与 结 论 VPJ33,, 9, ph 5 0, 0 42, ph 7 9, 30 37, 2 4, ph 3,, Box-Behnken, Design-Expert,,, VPJ33 ph 8.4 34. 2.47 ;, ph ph VPJ33, VPJ33, VPJ33, VPJ33 VPJ33 34.,, 2.47, 参 考 文 献 [] Douet JP, Castroviejo M. Study of the haemolytic process and receptors of thermostable direct haernolysin from Vibrio parahaemolyticus. Res Microbiol, 996, 47(): 687 696. [2].., 2003, 0(): 8 0. [3].., 2004, 6(): 3 9. [4] Giovinni. M. Response surface methodology and product optimization. Food Technology, 982, 37(9): 4 45. [5],.., 2005, 2(2): 68 7. [6], Daniel Tao,,. Design-Expert Falcon., 2005, 34(3): 343 348. [7].. :, 2002, pp.35 42.