基于Box Behnken响应面法优化口腔模拟环境IgY抑制牙龈卟啉单胞菌增殖

【目的】利用Box Behnken响应面法研究免疫球蛋白Y(Ig Y)影响牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)的生长繁殖特性,发现口腔模拟环境中P.gingivalis的响应值与Ig Y剂量、初始P.gingivalis数量、培养时间的关系。【方法】以P.gingivalis最终的菌落数为评价指标,通过单因素试验研究培养时间、Ig Y剂量和初始P.gingivalis数量的最佳条件,再依据Box Behnken中心组合原则设计三因素三水平响应面试验进行优化,评价Ig Y的抑制效果。优化得到的试验条件重复3次,以验证模型的准确性。【结果】单因素试验结果表明,以180 mmol/L的Ig Y剂量,2×10~6 CFU/m L的初始P.gingivalis数量,37°C厌氧培养4 h,口腔模拟环境Ig Y对P.gingivalis繁殖的影响达到最佳状态。通过Design Expert 8.0软件对回归方程的分析得到各因素最佳条件为:Ig Y剂量165 mmol/L、初始P.gingivalis数量2×10~6 CFU/m L、培养时间4.5 h。采用优化实验条件,重复3次试验,P.gingivalis最终菌落数是5.92×10~5 CFU/m L,与模型预测值5.85×10~5 CFU/m L相对误差1%,方差分析表明模型P值显著,缺失值P值不显著,理论值与实测值拟合良好。【结论】Ig Y能显著抑制牙龈卟啉单胞菌的增殖,优化后口腔模拟环境中的P.gingivalis最终菌落数显著降低,回归模型能够预测口腔模拟环境中P.gingivalis的增殖。