随着经济水平发展,人们对于食品安全问题越来越重视。微生物污染,特别是真菌污染会对果蔬、谷物等食品造成巨大的经济损失和安全问题。目前市面上存在的杀菌和抑菌主要产品为化学杀菌剂。但是使用化学杀菌剂会产生环境污染、食品残留等安全问题,已经不符合中国新时代绿色发展的主题。微生物源杀菌剂因其安全性高、绿色环保等优点逐渐成为现代杀菌剂开发的主流。但是因为微生物杀菌剂一般直接利用菌体、芽孢或次级代谢产物,存在生产成本过高、生防效果受环境因素限制等缺点。现在迫切需要对微生物杀菌剂的系统开发及工业化生产方式进行优化来满足实际生产需要。载体固定既能提升微生物的稳定性,又能用于固定化发酵,以提高具有抑菌活性次级代谢产物的产量,是目前研究的热点。硅藻土具有原料易得、成本低廉、比表面积大、吸附性能好等优点,在载体固定方面有巨大的研究价值。本研究主要目的为利用硅藻土（DE）作为固定载体,用以固定解淀粉芽孢杆菌fmb J（Bacillus amyloliquefaciens fmb J,fmb J）进行微生物杀菌剂的综合开发。研究的主要内容包括基于DE吸附包埋解淀粉芽孢杆菌芽孢构成的生物杀菌剂和基于DE固定fmb J发酵Bacillomycin D（BD）。主要开展的工作和结果为:（1）BD与Mn2+通过刺激kin B和kin D转录,增加spo0F-spo0A的磷酸化从而化促进fmb J芽孢形成。其中,BD（62.5 mg/L）和Mn2+（0.5 m M）对fmb J芽孢形成具有协同作用,其荧光强度为624.92±17.87 AU,芽孢数为（1.96±0.05）×10~8 CFU/m L;而BD（15.6 mg/L）与Mn2+（1 m M）具有加性作用,其荧光强度为643.36±9.99 AU,芽孢数为（2.02±0.03）×10~8 CFU/m L。该方案为优化芽孢产量提供数据支撑。（2）DE作为固定载体吸附解淀粉芽孢杆菌fmb J构成微生物杀菌剂。并采用优化后LB培养基(1m M Mn2+和15.6 mg/L)培养36 h。向菌液中添加DE,通过水浴振荡的方式使得DE包埋fmb J,过滤烘干制备微生物杀菌剂。通过单因素实验、Plackett-Burman实验和Box-Behnken实验对吸附条件进行优化。最优吸附条件为:80 rpm、29℃的水浴条件下,每5 m L菌液添加0.1 g DE,吸附58 min,最佳吸附率为87.80%。验证实验结果显示,DE对fmb J吸附率为89.23±3.08%,菌密度为5.80×1010CFU/g,与实验模型预设相符。随后,利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、激光粒度测量和扫描电子显微镜-能量色散光谱仪（SEM-EDS）对该条件下制备的微生物杀菌剂进行表征。FTIR结果显示,吸附作用没有引起DE基团的变化。激光粒度仪结果表明,吸附过程对DE的完整结构造成一定程度的破坏。SEM-EDS结果表明fmb J被包埋于DE内部。抗菌和稳定性实验的结果表明,微生物杀菌剂具有良好的抗菌活性和储存稳定性。（3）DE固定fmb J,发酵BD,通过单因素实验、Plackett-Burman实验和Box-Behnken实验对发酵条件进行优化。最优发酵条件为:fmb J的接种量为3.19 m L（6.38%）,接种于50 m L的发酵培养基中（250 m L三角瓶）,33℃、180rpm条件下进行发酵,发酵至15.48 h时添加0.31 g DE进行固定并继续发酵至72 h。最终BD产量达到942.33±5.46 mg/L,对比游离fmb JBD产量提高22.8%（175.25 mg/L）。（4）反复发酵实验验证DE固定解淀粉芽孢杆菌fmb J体系的反复发酵能力并对其机理进行探究。三次发酵的结果分别为1103.31±30.81 mg/L、1047.83±29.25mg/L和663.72±29.82 mg/L,对比于游离的fmb J分别高270.70 mg/L、371.60 mg/L、430.36 mg/L。通过测量反复发酵过程中菌体干重、BD浓度、葡萄糖含量、生长速率、合成速率,碳源消耗速率、胞内氨基酸和BD合成相关基因研究固定化细胞BD产量提高的机理。结果表明,固定化fmb J可以更快积累氨基酸,从而能快速进入BD的生产状态,同时拥有更好的稳定性、更长使用寿命以及更多使用次数。