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微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外具有絮凝活性的代谢产物，具有安全、无毒，易于生物降解的特点。由于其克服了其它絮凝剂在使用安全和环境污染方面的问题，所以研究和开发微生物絮凝剂具有重要的现实意义和广阔的应用前景。 本研究采用常规的分离、纯化方法，从华南农业大学东区实验田土壤中共分离得到87株细菌，最终筛选出10株有絮凝活性的菌株，加上复壮的有絮凝活性的实验室保藏菌株ST3、ST5共12株。通过分子聚类方法IS-PCR及全细胞蛋白电泳将这些菌株划分为4个类群和一个单株ST5，在絮凝活性较高的类群2中选择菌株XT2做进一步研究。结合形态学观察及16S rRNA基因的测序分析，初步确定菌株XT2为克雷伯氏菌(Klebsiella sp.)。 在发酵培养基的基础上，通过单因子实验、Plackett-Burman实验设计、最速上升实验及响应面实验设计优化培养基成分及培养条件。实验结果表明，XT2菌株产絮凝剂的最佳碳源为葡萄糖，但为降低成本而最终选用对絮凝活性影响不大的葡萄糖和糊精(1:9)混合物。最终确定的培养基配方为：葡萄糖+糊精(1:9)9.06 g/L，硝酸钾0.77 g/L，磷酸缓冲液(pH=7.2)40.06 mmol/L，氯化钠1.0 g/L。与种子培养基VM相比，该培养基成分及配制的复杂性都显著降低，成本也有大幅度下降。最佳培养条件为：温度34℃，摇床转速180 rpm，种子培养基的最佳发酵时间9 h，接种量1％，发酵30 h时絮凝活性达到最大。在中性及偏碱性的5.0 g/L的高岭土悬液中，添加2％(v/v)发酵液，絮凝率可稳定在90％左右。 絮凝剂特性及成分的初步研究表明，终浓度为4 mmol/L金属离子Na+、Ca2+、Mg2+、Mn2+、Fe3+和Al3+对发酵液絮凝活性没有显著影响。发酵液絮凝活性成分主要分布在上清液中。经初步定性分析，其主要成分为多糖。该絮凝剂具有良好的热稳定性，100℃水浴加热30 min，絮凝活性仅降低到81％。此外，每升发酵液约可提取到0.761 g絮凝剂粗提品，稀释到原体积(1 L)，絮凝率为84％。 综上所述，菌株Klebsiella sp.XT2产生絮凝剂的发酵培养基构成简单，发酵时间短，成本低廉，而且该微生物絮凝剂以较低的投加量，在较宽的pH值和温度范围内，仍能保持较高的絮凝活性，显示出良好的应用前景。此外，在发酵条件优化过程中，该研究通过采用数学及统计学方法，显著减少了实验次数，提高了实验效率。