2.2 Packett-Burman结果
通过单因素实验，所选8因子对菌体量和DHA产量都较大影响，利用PB两水平对培养基8种成分进行考察，筛选重要因子，确定最佳方案，实验设计见表1。
表1 PB试验因素与水平
A(g/L) | B(g/L) | C(g/L) | D(g/L) | E(ml/L) | F(g/L) | G(g/L) | H(ml/L) | |
葡萄糖 | 甘油 | 酵母粉 | 胰蛋白粉 | 乙醇 | 氯化钠 | 六水氯化镁 | Vitamin | |
-1 | 20 | 20 | 4 | 4 | 4 | 24 | 10.4 | 1 |
1 | 25 | 25 | 5 | 5 | 5 | 30 | 13 | 1.25 |
Packett-Burman实验结果见表2，用Minitab软件分析PB实验见表3，在99%置信区间下，A(葡萄糖)和D（胰蛋白粉）为影响显著因子。同时得到一次回归模型方程：Y= 851.236 +11.049A+ 6.306B+5.993C+17.99D-2.23E -6.269F -1.051G +0.289H （1），复相关系数R2=99.16%，拟合很好，8个因子对响应值的影响大小依次是：胰蛋白粉＞葡萄糖＞甘油＞氯化钠＞酵母粉＞乙醇＞氯化镁＞维生素溶液。
表2 PB试验方案与结果
实验点 | A | B | C | D | E | F | G | H | DHA(mg/L) |
1 | -1 | -1 | 1 | 1 | 1 | -1 | 1 | 1 | 859.02 |
2 | 1 | -1 | -1 | -1 | 1 | 1 | 1 | -1 | 822.87 |
3 | 1 | 1 | -1 | 1 | -1 | -1 | -1 | 1 | 891.14 |
4 | 1 | -1 | 1 | 1 | -1 | 1 | -1 | -1 | 877.51 |
5 | -1 | -1 | -1 | -1 | -1 | -1 | -1 | -1 | 815.49 |
6 | -1 | 1 | -1 | -1 | -1 | 1 | 1 | 1 | 818.54 |
7 | -1 | 1 | 1 | -1 | 1 | -1 | -1 | -1 | 842.96 |
8 | -1 | 1 | 1 | 1 | -1 | 1 | 1 | -1 | 864.27 |
9 | 1 | 1 | -1 | 1 | 1 | -1 | 1 | -1 | 882.57 |
10 | -1 | -1 | -1 | 1 | 1 | 1 | -1 | 1 | 840.84 |
11 | 1 | -1 | 1 | -1 | -1 | -1 | 1 | 1 | 853.84 |
12 | 1 | 1 | 1 | -1 | 1 | 1 | -1 | 1 | 845.77 |
表3 因素影响效果分析
项 | 效应 | 系数 | T | P |
常量 | 851.236 | 673.79 | ＜0.001 | |
A | 22.097 | 11.049 | 8.75 | 0.003* |
B | 12.611 | 6.306 | 4.99 | 0.015 |
C | 11.985 | 5.993 | 4.74 | 0.018 |
D | 35.981 | 17.990 | 14.24 | 0.001* |
E | -4.461 | -2.230 | -1.77 | 0.176 |
F | -12.538 | -6.269 | -4.96 | 0.016 |
G | -2.102 | -1.051 | -0.83 | 0.466 |
H | 0.579 | 0.289 | 0.23 | 0.834 |
*”表示在99%置信区间内显著
2.3最陡爬坡实验结果
根据PB实验可知，除了A(葡萄糖)和D（胰蛋白粉）以外，其他因子在99%的置信区间内DHA产量没有显著影响，E（乙醇），G（六水氯化镁），H（维生素溶液）效应值非常小，可以不加，所以维持其他组分保持低水平，对A(葡萄糖)和D（胰蛋白粉）进行最陡爬坡。由表4可知，最优条件在第五处理附近，因此以A(葡萄糖)浓度30g/l，D（胰蛋白粉）浓度5.0g/l作为后续响应面实验的中心点。
表4 最陡爬坡实验设计和结果
处理 | A | D | DHA(mg/L) |
1 | 22 | 4.2 | 850.30±1.12 |
2 | 24 | 4.4 | 855.92±1.20 |
3 | 26 | 4.6 | 859.01±0.90 |
4 | 28 | 4.8 | 882.53±1.02 |
5 | 30 | 5.0 | 895.14±1.58 |
6 | 32 | 5.2 | 890.76±1.01 |
7 | 34 | 5.4 | 885.60±1.03 |
8 | 36 | 5.6 | 870.46±1.08 |
9 | 38 | 5.8 | 848.72±1.06 |
10 | 40 | 6.0 | 814.23±1.01 |
2..4中心组合设计和响应面分析
根据爬坡试验得到的中心点,对A和B进行中心试验组合设计。为使拟合方程具有旋转性和通用性,中心点重复5次，星号臂长γ= 1.414。自变量水平及编码见表5，试验设计及结果见表6 。
表5 中心组合实验的变量和水平
因子（g/L） | 水平 | ||||
-1.414 | -1 | 0 | 1 | 1.414 | |
A(葡萄糖) | 27.2 | 28 | 30 | 32 | 32.8 |
D（胰蛋白粉） | 4.78 | 4.8 | 5 | 5.2 | 5.52 |
表6 中心组合试验设计及试验结果
A(葡萄糖) | D（胰蛋白粉） | DHA(mg/L) |
1.414 | 0.00 | 895.90 |
1.00 | -1.00 | 896.11 |
-1.414 | 0.00 | 881.18 |
0.00 | 0.00 | 907.60 |
0.00 | 0.00 | 907.13 |
-1.00 | 1.00 | 892.98 |
0.00 | 0.00 | 907.77 |
-1.00 | -1.00 | 878.53 |
1.00 | 1.00 | 897.40 |
0.00 | 0.00 | 907.02 |
0.00 | 1.414 | 897.03 |
0.00 | -1.414 | 891.32 |
0.00 | 0.00 | 905.49 |
图1 响应面分析法(A,D)立体分析图A和相应的等高线图B
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