通过两阶段培养策略积累聚β-羟基丁酸（Poly-β-hydroxybutyrate），可以提高使用低成本墙体材料进行喷雾干燥过程中Azospirillum argentinense Az39菌株的存活率
《Biocatalysis and Agricultural Biotechnology》：Poly-β-hydroxybutyrate accumulation via a two-stage cultivation strategy increases the survival rate of
Azospirillum argentinense Az39 during spray-drying using low-cost wall materials
编辑推荐：
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首次研发出了低成本的、可扩展的、易润湿的Azospirillum spp.粉剂配方，这种细菌属于革兰氏阴性植物生长促进细菌（PGPR）。
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首次研发出了低成本的、可扩展的、易润湿的Azospirillum spp.粉剂配方，这种细菌属于革兰氏阴性植物生长促进细菌（PGPR）。
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通过两阶段PHB诱导工艺，存活率提高至约99%，同时产量高且水分活度（aw）低。
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可扩展的固态形式能够保持细胞完整性和长期活力。
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使用来自工业副产品的低成本甘油、乳清和麦芽糊精。
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该配方符合可持续发展目标（SDGs），具有低投入、循环利用和生态友好型特征。
章节摘录
引言
微生物接种剂已成为促进植物生长和减少对合成肥料依赖的重要工具，从而推动可持续农业实践的发展。在众多被研究的植物生长促进细菌中，Azospirillum属的菌种（包括Azospirillum argentinense Az39）因能够提高养分利用率、产生植物激素以及增强植物对环境压力的抵抗力而备受关注（Martin等人，2024年）。
培养基制备
本研究使用了改良的BTB2培养基进行生物量生产。每升培养基的成分包括：蛋白胨（5克）、酵母提取物（5克）、甘油（8毫升）、NaCl（1.2克）、MgSO4·7H2O（2.5毫升，10%溶液）、K2HPO4（1.3毫升，10%溶液）、CaCl2（2.9毫升，10%溶液）、K2SO4（1.7毫升，10%溶液）、Na2SO4（24.0毫升，10%溶液）、NaHCO3（1.0毫升，5%溶液）、Na2CO3（0.9毫升，10%溶液）、Fe(III)EDTA（5毫升，200倍稀释液）、蔗糖（30克）以及Prodooze?抗泡沫剂（2滴）。培养基的pH值调整为7.0 ± 0.1。
存活率、干燥产量和水分活度的模型
响应面图（图1A）和等高线图（图1B）展示了MD（g L-1）和WP（g L-1）对A. argentinense Az39存活率的影响，实验在固定最佳干燥入口温度94.6°C的条件下进行。3D响应面图显示随着底物浓度的增加，CFU计数逐渐增加，而等高线图则突出了微生物数量最多的区域。实现最高存活率（约99%）的最佳条件为WP浓度111.63 g L-1，...
工艺优化及壁材的作用
优化过程采用了响应面方法（RSM），该方法揭示了存活率、产量和水分活度等参数的线性与二次方关系。粉末产量对MD和温度的增加呈近似线性响应。尽管转化率未纳入优化范围，但其变化趋势与产量相似，即随着麦芽糊精和乳清粉浓度的增加而增加。这种一致性证实了...
结论
我们证明，结合采用两阶段培养策略以促进细胞内PHB的积累，并对喷雾干燥条件进行响应面优化，显著提高了Azospirillum argentinense Az39粉剂的性能。富含PHB的菌株在干燥过程中表现出更好的耐受性，存活率约为99%，细胞形态和膜完整性得到保持，这一点通过流式细胞术分析得到了验证。优化的配方...
CRediT作者贡献声明
Andreísa Teixeira Castro：方法学研究。 Filipe Almendagna Rodrigues：方法学研究。 Tainá Torres：方法学研究、数据分析。 Disney Ribeiro Dias：监督、资源协调、资金争取。 Rosane Freitas Schwan：监督、资源协调、资金争取。 Joyce Dória：项目监督、行政管理、资金争取。 Victor Hugo Buttrós：文本撰写与修订、初稿撰写、可视化设计、验证、方法学研究、数据分析、数据整理。
作者声明他们没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
作者衷心感谢巴西拉夫拉斯联邦大学（UFLa）的高等教育人员发展协调机构（CAPES）、米纳斯吉拉斯州研究支持基金会（FAPEMIG）以及国家科学技术发展委员会（CNPq）提供的财政支持。同时，我们也感谢该校的多元用户发酵微生物学实验室（LaMFe）在技术支持和实验室空间方面所给予的支持。
Victor Hugo Buttrós | Pamela Mynsen Machado Martins | Clara Resende de Souza Castro | Caroline Dambroz | Taís Teixeira das Neves | Dirceu de Sousa Melo | Andreísa Teixeira Castro | Filipe Almendagna Rodrigues | Tainá Torres | Disney Ribeiro Dias | Rosane Freitas Schwan | Joyce Dória
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