亞硝酸氧化細菌液態(tài)發(fā)酵工藝研究.pdf

1、亞硝酸氧化細菌作為硝化細菌兩個重要生理類群的其中之一，已經(jīng)被越來越多的研究工作者所重視。亞硝酸氧化細菌具有生長速度緩慢，自然條件下數(shù)量低等特點，這種特點一方面使亞硝酸氧化細菌的研究較為困難，另一方面也制約其工業(yè)化生產(chǎn)和應用。因此，對于提高亞硝酸氧化細菌生長速度與生長量的研究顯得極為重要。
　　 本課題針對實驗室篩選得到的自養(yǎng)硝化桿菌y3-2(Nitrobacter sp.)，以菌濃度和生長速率為目標進行實驗，并得到主要研究結(jié)果如

2、下：
　　 (1)通過Real-time PCR與MPN計數(shù)結(jié)果的比較，確立了Real-time PCR對y3-2計數(shù)的可行性。優(yōu)化了y3-2的DNA抽提方法，研究表明超聲波震蕩可以提高DNA的抽提效率，超聲波震蕩功率為200W最佳作用時間為2min。
　　 (2)利用單因素與正交試驗相結(jié)合的辦法優(yōu)化了y3-2培養(yǎng)基配方，得到y(tǒng)3-2最佳培養(yǎng)基配方為CaCO30.5 g/L，Na2CO31.0 g/L，NaNO20.5

3、g/L，MgSO4·7H2O0.12 g/L，NaH2PO4·2H2O1.16 g/L，K2HPO4·3H2O0.33 g/L，MnSO4·H2O0.0076 g/L，(NH4)6Mo7O24·4H2O50μg/L。通過單因素試驗考察了發(fā)酵條件如接種量，溫度，pH，轉(zhuǎn)速對y3-2生長的影響，獲得最佳發(fā)酵條件為接種量10%，溫度28℃，滅菌前初始pH值為6.8～7.1，搖床轉(zhuǎn)數(shù)200 rpm。優(yōu)化后，硝化桿菌y3-2批次發(fā)酵周期由優(yōu)化前的

4、7天縮短至4天，Real-time PCR計數(shù)菌濃度由優(yōu)化前的3.0×107cfu/ml提高到優(yōu)化后的4.0×109 cfu/ml，菌濃度提高了2個數(shù)量級。
　　 (3)考察了y3-2傳代的穩(wěn)定性及對有機質(zhì)和鈉鹽的耐受性，研究表明y3-2傳代穩(wěn)定，對有機質(zhì)的耐受性優(yōu)于文獻報導的其他亞硝酸氧化細菌，高濃度的鈉鹽對y3-2有較強的抑制作用，y3-2不適用于海水等含鹽量高的水體。
　　 (4)探索了y3-2分批發(fā)酵與間歇補料發(fā)

5、酵，并進行了50L放大實驗。50L分批發(fā)酵結(jié)果展示y3-2的發(fā)酵周期為4d，菌濃度提高到5.0×109 cfu/ml。50L間歇補料發(fā)酵結(jié)果顯示y3-2發(fā)酵周期為6d，菌濃度達到9.0×109 cfu/ml，并確定了NaNO2補加濃度為0.3g/L，補加開始時間為48h，補加結(jié)束時間為96h。
　　 (5)實驗從CaCO3，溶氧，溫度，pH四個方面研究了它們對y3-2菌劑保藏的影響，獲得最佳保藏方案為pH調(diào)至6.5，-20℃+1