研究旨在应用响应面法对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)BY-3的发酵培养基进行优化,以提高纤维素酶产量、降低发酵成本。试验以羧甲基纤维素酶(CMCase)活性为响应值,通过单因素试验筛选出该菌株产酶的最适碳源和氮源,采用二水平的Pluckett-Burman筛选试验从8种潜在的培养基组分中筛选出能显著影响CMCase活性的因素,随后利用最陡爬坡试验逼近最大响应区域,最终通过中心组合试验(CCD)和响应面分析确定了显著因素的最优浓度。结果表明,B.subtilis BY-3产酶的最适碳源为玉米秸秆,最适氮源为豆粕;筛选出NaCl(X3)和玉米秸秆(X6)2个能显著影响CMCase活性的因素,得到最优的产酶发酵培养基:MgSO4·7H2O 0.3 g/l,K2HPO4·3H2O 1.5 g/l,NaCl5.772 g/l,酵母粉0.5 g/l,豆粕20 g/l,玉米秸秆28.499 g/l,CaCl2·2H2O 0.1 g/l,吐温80 0.1%(v/v)。在此培养基中发酵24 h,CMCase活性达到(5.305±0.073)U/ml,与模型预测值(5.263 U/ml)拟合良好。通过单因素试验和响应面优化,酶活较基础发酵培养基条件下[(1.683±0.049)U/ml]提高了近3.15倍。试验为作物秸秆的有效利用和纤维素酶制剂的开发提供帮助。