松茸发酵培养基的优化实验目的v1.掌握发酵培养基的配制方法v2.熟悉用正交试验优化发酵培养基的方法实验原理v1.确定培养基的基本组成v2.确定所用原材料的种类v3.确定所用原材料的浓度配比关系一、培养基的设计v1.单因素法v2.正交试验法v3.均匀试验设计v4.响应面法二、培养基优化方法v1.概念利用已经设计好的表格-正交表-来安排试验并进 行数据分析的一种方法。它是从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行 试验，这些有代表性的点具备了“均匀分散，齐整 可比”的特点，是一种高效率、快速、经济的实验 设计方法。三、正交试验法v记号：Ln（tm）L：正交表的符号n：表的行数（可安排试验的次数）t：表中的字码数（水平数）m：表的列数（最多可安排因素个数）vL8(27) L9(34) L16(45)2.基本工具正交表3.正交表的特点试验点分布均匀、整齐可比任何一列中各字码（水平）都出现，且出现的次数相等任何两列中各横行组成的数字对，包含着所有可能的数字对，且各种数字对出现的次数相等v（1）明确任务 确定指标v（2）制定因素水平表1）确定因素（A、B、C）2）选择因素的变化范围3）确定因素水平数4）制定因素水平表因素水平A淀粉/%B黄豆饼粉 /%C蛋白胨 /% 1530.2 2750.4 3970.64.实验的基本步骤v（3）设计试验方案1）选择正交表2）表头设计（不混杂）3）列出试验方案4）进行实验因素 实验实验 号ABC结结果1 2 3 4 5 6 7 8 91 1 1 2 2 2 3 3 31 2 3 1 2 3 1 2 31 2 3 3 1 2 2 3 1因素 实验实验 号ABC结结果1 2 3 4 5 6 7 8 91 1 1 2 2 2 3 3 31 2 3 1 2 3 1 2 31 2 3 3 1 2 2 3 1X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9（4）分析试验结果1）方法一：直接比较v直观分析法是通过对每一因素的平均极差 来分析问题。v极差：平均效果中最大值和最小值的差。找出影响指标的主要因素找出最佳因素水平组合。 2）方法二 ：直观分析因素 实验实验 号ABC结结果1 2 3 4 5 6 7 8 91 1 1 2 2 2 3 3 31 2 3 1 2 3 1 2 31 2 3 3 1 2 2 3 1X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 k1 k2 k3 (X1+X2+X3)/3 (X4+X5+X6)/3 (X7+X8+X9)/3(X1+X4+X7)/3 (X2+X5+X8)/3 (X3+X6+X9)/3(X1+X5+X9)/3 (X2+X6+X7)/3 (X3+X4+X8)/3极差K最大- K最小K最大- K最小K最大- K最小A： 计算各因素每个水平的平均效果和极差。vB ：对计算结果进行分析，分析各因素的主次和影响趋势，找到最优试验方案。 比较RA 、RB、RC值，R值越大的因素，影响越大，控制 要越严格，R值越小的因素，影响越小。对每一个因素，选择K值最大的水平为最佳条件。如：对于因素A 淀粉，若k2K1k3 ，即k2最大，根据因素水 平表中的设计，其水平为7%。表明7%为最佳的淀粉浓度。 对于因素B ，k2最大，对于因素C ，k3最大。则实验的最佳 实验条件为： A2 B2 C3，即最佳实验条件为：淀粉为7%，黄 豆饼粉5%，蛋白胨0.6%若某一因素k3或者k1 最大，则说明所选择的该因素的水 平范围不合适， 如：对于因素C，k3最大，说明因素水平表 中所设计的最高水平0.6% 不一定为最佳。如果该因素的R值 较大，影响较显著，则必须进行重复实验或对照实验。其中对照实验条件应为：试验1： A2 B2 C3试验2： A2 B2 C4 C4应大于C3 对照两者的结果，若试验1结果值大于试验2，则试验1条 件即为最优化条件。若试验2结果值大于试验1，则应再改变 因素C的水平，继续做对照实验，直至达最佳结果。vC：验证实验v本实验以菌体生物量为指标，用四因素三水平的正交试验确定松茸液体发酵的最优培养基。实验步骤一、培养基的配制表1 正交试验表设计1.将土豆、葡萄糖、KH2PO4、MgSO4作为培养基的主要影 响因素，每一因素设定3个水平，进行四因素三水平的正交试 验，试验设计如表1因素水 平A土豆/% B葡萄糖 /%C KH2PO4/ %D MgSO4/%110.01.00.10.05220.02.00.30.15330.03.00.50.25表2 正交表实验方案2.按表2配制9组培养基入100ml锥形瓶中，每瓶25ml。（可四小组分工合作）因素A土豆/%B葡萄糖/% C KH2PO4/%D MgSO4/%菌重实验 11(10.0)1(1.0)1(0.1)1(0.05) 实验 21(10.0)2(2.0)2(0.2)2(0.15) 实验 31(10.0)3(3.0)3(0.3)3(0.25) 实验 42(20.0)1(1.0)2(0.2)3(0.25) 实验 52(20.0)2(2.0)3(0.3)1(0.05) 实验 62(20.0)3(3.0)1(0.1)2(0.15) 实验 73(30.0)1(1.0)3(0.3)2(0.15) 实验 83(30.0)2(2.0)1(0.1)3(0.25) 实验 93(30.0)3(3.0)2(0.2)1(0.05)v锥形瓶培养基：标记，加棉塞、报纸包扎。v枪头、枪头盒v121，灭菌20min二、灭菌v将菌种摇匀后用无菌移液管吸取1ml悬液，接到每一组培养基中（接种量要完全一样）三、接种v将三角瓶置于恒温摇床中，25， 120rpm培养3d。四、发酵五、测定菌体湿重 v离心，称量菌体湿重。 实验结果v填写正交实验表，分析数据，确定各因素的 主次顺序，最优组合，写出最优培养基配方表3 正交表实验结果记录及分析因素A土豆/%B葡萄糖/%C KH2PO4/%D MgSO4/%菌重实验 11(10.0)1(1.0)1(0.1)1(0.05) 实验 21(10.0)2(2.0)2(0.2)2(0.15) 实验 31(10.0)3(3.0)3(0.3)3(0.25) 实验 42(20.0)1(1.0)2(0.2)3(0.25) 实验 52(20.0)2(2.0)3(0.3)1(0.05) 实验 62(20.0)3(3.0)1(0.1)2(0.15) 实验 73(30.0)1(1.0)3(0.3)2(0.15) 实验 83(30.0)2(2.0)1(0.1)3(0.25) 实验 93(30.0)3(3.0)2(0.2)1(0.05) k1 k2 k3 极差R思考题v1、用正交试验法优化培养基的实验流程是什 么。v2、什么是极差。