水質(zhì)改良芽孢桿菌菌種的篩選及發(fā)酵工藝優(yōu)化研究.pdf

1、以有益微生物為主要活性成分，加入各種載體而形成的生物水質(zhì)改良劑是今后防治養(yǎng)殖水污染的發(fā)展方向之一。芽孢桿菌作為水產(chǎn)微生物水質(zhì)改良劑，是水產(chǎn)養(yǎng)殖中常用于調(diào)節(jié)水質(zhì)的一類有益微生物。但是，芽孢桿菌在我國仍缺乏統(tǒng)一的質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致市場上的芽孢桿菌產(chǎn)品的質(zhì)量參差不齊，主要是缺乏優(yōu)良的芽孢桿菌菌株。而工業(yè)微生物中，選育和構(gòu)建一株優(yōu)良的菌株僅僅是一個(gè)開始，要使優(yōu)良菌株的潛力充分發(fā)揮出來，還必須優(yōu)化發(fā)酵過程，以獲得較高的產(chǎn)物濃度、底物轉(zhuǎn)化率和生產(chǎn)效

2、率。因此，探討芽孢桿菌的發(fā)酵方式和優(yōu)化其發(fā)酵過程就顯得尤為重要。 本研究首先進(jìn)行菌種的篩選，對在三個(gè)采樣點(diǎn)采回的樣品進(jìn)行了分離篩選，從中篩選出8株芽孢桿菌，初步鑒定其中A1為環(huán)狀芽孢桿菌，C3為蠟狀芽孢桿菌，A3、A5、B1、B3、C4、C5為枯草芽孢桿菌。通過一系列菌種優(yōu)良性的比較試驗(yàn)，篩選出了養(yǎng)殖水體水質(zhì)改良最優(yōu)的菌種，結(jié)果表明，組合菌株中，C3、C4、C5菌的組合最優(yōu)，單菌株中，C4菌最優(yōu)。 其次，本研究通過多因子

3、單水平試驗(yàn)、單因子多水平試驗(yàn)和多因子多水平的正交試驗(yàn)，對枯草芽孢桿菌C4進(jìn)行了生長最適營養(yǎng)條件的研究。結(jié)果表明：枯草芽孢桿菌C4搖瓶發(fā)酵的最適培養(yǎng)基為馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基加入葡萄糖10g/L、硫酸鎂5g/L、酵母膏20g/L。除了馬鈴薯和蔗糖，葡萄糖為最大的影響因子，其次分別為酵母膏和硫酸鎂。最佳搖瓶發(fā)酵條件為初始pH 7.0、培養(yǎng)溫度為30℃，搖床振蕩培養(yǎng)24h后，所得發(fā)酵液的菌液濃度為1.24～1.25×1010 cfu/mL。最佳種齡

4、為18h。 最后，通過用豆粕粉和玉米淀粉對最適培養(yǎng)基中成本大的酵母膏、馬鈴薯、蔗糖進(jìn)行替換，并對它們的用量進(jìn)行了優(yōu)選，篩選出了一個(gè)效果較好實(shí)用化的工業(yè)用培養(yǎng)基，其成份為：玉米淀粉8g/L、豆粕粉25g/L、葡萄糖10g/L、硫酸鎂5g/L、硫酸錳30.8 mg/L。通過100L發(fā)酵罐的中試試驗(yàn)，比較兩者的發(fā)酵結(jié)果，表明后者的菌液濃度比前者雖然少了20％，但是原料成本卻下降了50％以上，且芽孢形成率提高了5％，從而驗(yàn)證了所篩選的豆