利用响应面法优化粪肠球菌（Enterococcus faecium）对苯并[α]芘的降解作用

《Environmental Technology》：Optimization of benzo[α]pyrene degradation by Enterococcus faecium using response surface methodology

巴苯降解益生菌的响应面法优化研究，从酸奶渣分离出Enterococcus faecium MA-4，通过单因素和响应面法确定最佳条件为pH 6.5、35℃、7mg/L BaP、10%接种量，降解率达61.52%，模型验证良好，但需评估安全性。

　　

摘要

苯并[α]芘（BaP）是一种难以清除的持久性有机污染物。本文报道从开菲尔（Kefir）颗粒中分离出一种新型的BaP降解益生菌——粪肠球菌 MA-4。通过单因素试验确定了MA-4降解BaP的四个关键因素：pH值为7、温度为37°C、BaP浓度为10 mg L^-1以及接种量为15%。采用Box–Behnken设计结合响应面分析法，研究了pH值、温度、BaP浓度和接种量对MA-4降解BaP速率的影响，旨在优化其降解动力学。结果表明，接种量是影响降解效果的主要因素。在最佳条件下（pH值为6.5、BaP初始浓度为7 mg L^-1、温度为35°C、接种量为10%），MA-4的BaP降解速率提高了61.52%。方差分析验证了该模型的准确性，F值为12.03（p<0.0001）；二次回归模型的R²值为0.9232，R²adj（0.8465）与R²pred（0.6506）接近。Adeq Precision（10.986）和Lack of Fit（F-值=0.99）也表明了该模型的可靠性。这种益生菌能有效降解BaP，为食品中BaP的去除提供了潜在的应用前景。然而，由于粪肠球菌可能具有机会性致病性，其应用需要严格的安全评估。本研究为基于益生菌的食品中BaP修复提供了重要的理论和实践指导。