應用BP神經(jīng)網(wǎng)絡和遺傳算法優(yōu)化蘇云金芽孢桿菌BRC-LLP29、BRC-LLB19及BRC-ZQL3菌株的發(fā)酵培養(yǎng)基.pdf

1、本課題選取三個對不同作用靶標的Bt菌株作為研究材料，包括高效殺蚊的BRC-LLP29菌株、對廣州管圓線蟲有良好殺蟲效果的BRC-ZQL3菌株及BRC-LLB19菌株。應用神經(jīng)網(wǎng)絡和遺傳算法分析前人對這三個Bt菌株研究的響應面數(shù)據(jù)，將相應培養(yǎng)基進一步優(yōu)化，從而為降低培養(yǎng)基成本和提高殺蟲效率提供理論依據(jù)。
　?。?）Bt BRC-LLP29：以發(fā)酵培養(yǎng)基組份葡萄糖、干酪素及硫酸鋁的含量作為輸入層，致倦庫蚊的校正死亡率為輸出層，對Bt

2、BRC-LLP29的發(fā)酵過程進行神經(jīng)網(wǎng)絡建模，并利用遺傳算法對該模型進行全局尋優(yōu)，得到當Bt BRC-LLP29發(fā)酵培養(yǎng)基中葡萄糖、干酪素及硫酸鋁的濃度分別為8.0 g/L、30.0 g/L和1.2 g/L時，致倦庫蚊的校正死亡率達到最大。經(jīng)驗證，響應面生物測定的結果與神經(jīng)網(wǎng)絡生物測定的結果相當。但是，神經(jīng)網(wǎng)絡優(yōu)化的配方在每升培養(yǎng)基中葡萄糖的用量減少了11.8g及干酪素的用量增加了1.6 g，從成本上計算毎升培養(yǎng)基可節(jié)省0.18428元

3、。
　?。?）Bt BRC-LLB19：以發(fā)酵培養(yǎng)基組份玉米淀粉、黃豆餅粉及酵母粉的含量作為輸入層，芽孢數(shù)為輸出層，對Bt BRC-LL B19的發(fā)酵過程進行神經(jīng)網(wǎng)絡建模，并利用遺傳算法對該模型進行全局尋優(yōu)，得到當Bt BRC-LL B19發(fā)酵培養(yǎng)基中玉米淀粉、黃豆餅粉及酵母粉的濃度分別為16.0196 g/L、21.5294 g/L和3.5098 g/L時，菌體產的芽孢量達到最大。經(jīng)驗證，響應面與神經(jīng)網(wǎng)絡培養(yǎng)菌株的產孢量相當。但

4、是，毎升培養(yǎng)基中神經(jīng)網(wǎng)絡優(yōu)化的配方可比響應面優(yōu)化的配方少用3.9804 g玉米淀粉、5.1706 g黃豆餅粉及1.9902 g酵母粉，即每升培養(yǎng)基可節(jié)省1.0169元。
　?。?）Bt BRC-ZQL3：以發(fā)酵培養(yǎng)基組份碳酸鈣、玉米粉及酵母膏的含量作為輸入層，芽孢數(shù)為輸出層，對Bt BRC- ZQL3的發(fā)酵過程進行神經(jīng)網(wǎng)絡建模，并利用遺傳算法對該模型進行全局尋優(yōu)，得到當Bt BRC- ZQL3發(fā)酵培養(yǎng)基中碳酸鈣、玉米粉及酵母膏的質