芽孢杆菌是一类用途较为广泛的益生菌，在饲料,农业等领域都有广泛的用途，芽孢是芽孢杆菌的休眠体，具有较强

的抗逆性，便于保存和应用。因此工业上怎么样获得高质量的芽孢是非常重要的。

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芽孢形成机制
☞芽孢是细菌营养体的休眠体，往往在不利于菌体生长的环境中产生。

☞Spo0A 和 Sigma 因子(SigH、SigF、SigE、SigK 和 SigG)是影响芽孢 形成的主要调控因子。

☞Spo0A 磷酸化状态(Spo0A−P)对 Sigma 因子的转录过程起着重要的调控作用，进而调控芽孢形成。Spo0A 含量和

磷酸化水平提高并达到一定阈值，芽孢开始形成。

☞细胞密度与营养状况是影响 Spo0A 磷酸化的关键因素，环境中 细胞密度过大和营养匮乏促进 Spo0A 磷酸化水平

提高，进而调控芽孢形成。

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芽孢生产工艺

应用于微生态制剂 生产的发酵工艺主要有 3 种：液态发酵、固态发酵 和液固两相发酵，其内涵及特点见下表：

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提高芽孢生产的方法

活菌数和芽孢率是表征枯草芽孢杆菌微生态制剂品质的两个重要参数，提高芽孢量的方法如下：

1、发酵方式的选择

可根据自己产品的情况，市场定位等选择发酵（液态、固态、混合）方式。“Enhancement of Bacillus subtilis 

Growth and Sporulation by Two-Stage Solid-State Fermentation Strategy”改文章采取两阶段固态发酵获得了

不错的产芽孢效果。

2、发酵培养基和发酵条件优化

☞培养基，培养基成分包括碳源、氮源和无机盐、需要注意的是产芽孢培养基的培养基要求比较贫瘠，无机盐中磷

酸盐和锰离子在很多情况对产芽孢是有利的。

☞发酵条件，发酵条件包括pH，温度和溶氧，这三种条件对菌体生长和产芽孢都有着显著的影响，需要分别考虑因

素对生长和产芽孢的影响。

☞两段发酵，枯草芽孢杆菌营养体细胞生长和芽孢形成所需的最佳环境不同，芽孢往往在不利于菌体生长的 严峻环

境中更易产生，因而两段式发酵是提高枯草 芽孢杆菌活菌数和芽孢率的有效手段。即在第一阶 段构建适宜菌体快

速生长的最佳环境，促进产生更 多的菌体；第二阶段改变条件，在有助于芽孢形成 的最佳环境下诱导芽孢形成。

☞培养基和培养条件优化方法可参考以下介绍：

【发酵基础】培养基的设计和优化

发酵培养基优化方法和优化策略介绍

3、补料

可采取补料的方式提高生物量，提高芽孢量。但是补料很容易导致营养体的快速增加，而不产芽孢。

4、菌株选育

一般情况下我们并不会考虑筛菌的工作，大部分情况是该菌株就有一定的功能，我们研究其生产技术。但菌种非常

关键，可以筛选产芽孢量较高的菌株。