碳氮营养和培养条件对芽孢杆菌(Bacillus sp.)A4生长的影响

芽孢杆菌(Bacillus sp.)A4是一株具有溶甲藻能力的菌株,为探究营养条件与培养条件对A4生长的影响,明确在多因素共同作用下菌株的生长特性,先以单因素方法比较不同碳、氮营养因子对其生长的影响,再以Plackett-Burman方法综合比较碳源、氮源、pH、接种菌量、温度、转速、装液量等因子对其生长的协同影响效应。结果显示,A4菌对有机碳源玉米浆和有机氮源大豆蛋白利用效果最好,培养24 h后菌量分别达到3.58×10~8、3.19×10~8 CFU/ml。各因子的重要性排序依次为大豆蛋白、温度、玉米浆、转速、接种菌量、pH、装液量,且大豆蛋白和温度对A4菌的生长影响显著(P0.05)。研究表明,培养条件对菌株生长调控也有重要意义,在评估相关因素对菌株生长或生态功能的影响时,须将营养条件和培养条件协同分析。     

益生菌D-1液体发酵工艺的研究

为提高菌体的得率和芽孢转化率,进行了菌株D1最佳培养条件参数和培养基优化的研究及测定此条件下的生长曲线。通过研究发酵温度、接种量、培养基初始pH、溶解氧等因素对菌株D1生长的影响,确定最佳培养条件为:培养温度30℃,培养基初始pH7.0,接种量5%(相对摇瓶装液量),装液量100mL/500mL。在发酵基础培养基成分保持不变的情况下改变氮源、碳源、生长因子、无机盐单因子进行单因子试验,采用L9(3)4正交表设计实验,进行培养基优化,确定最佳培养基配比为玉米淀粉2%,蛋白胨2.5%,NaH2PO40.8%,玉米浆1.5%,MgSO4·7H2O0.05%,3.08%MnSO4水溶液0.1%。在最佳培养条件下,用最优培养基测定了菌株D1的生长曲线,并确定了菌株D1的最佳种龄为18～20h,生产收获时间为26h。     

海洋红酵母RH1菌株发酵培养条件的研究

该研究比较了不同碳源、氮源、无机盐对海洋红酵母菌（Rhodotorula sp.）RH1菌株发酵产量的影响,通过葡萄糖、蛋白胨、酵母膏和硫酸镁（MgSO4）4因素3水平的正交试验,确定了RH1菌株的最优培养基为蛋白胨10 g.L-1,酵母膏15 g.L-1,葡萄糖20 g.L-1,MgSO40.25 g.L-1,磷酸二氢钾（KH2PO4）0.25 g.L-1,氯化钠（NaCl）10 g.L-1。结果显示,该菌株最佳摇瓶发酵条件为接种量10%,初始pH 5.0,摇瓶装液量80 mL/500 mL三角瓶,培养温度28℃,经48 h培养,菌量可达10.46×108cfu.mL-1,比优化条件前提高23.9%。还进行了RH1菌株25 L发酵罐扩大培养试验,在接种量为8%、初始pH 5.0、搅拌速率350～400 r.min-1、通气量9 L.min-1、温度28℃的条件下,经28 h的培养,菌量可达33.6×108cfu.mL-1。预计通过连续补料的方式进行培养,有望进一步提高菌量。     

褐藻酸降解菌的筛选及其生长条件

采用安藤芳明选择性培养基从自然发病明显的海带幼苗上分离出8株褐藻酸降解菌。研究表明，8株菌能够不同程度地降解褐藻酸钠，菌株A1和A2表现出较强的降解能力，接种1d后液体培养基即变清。温度是该菌大量繁殖的决定性因子，其生长的最适温度为20℃，最适pH7.5。褐藻酸钠质量分数为0.5％-0.6％时，不同氮源和碳源对菌体生长的影响不同，其中有机氮和铵态氮有利于菌体生长，尿素和硝酸钠抑制菌体生长；只有在培养基中含有褐藻酸钠时，菌体才能正常生长。     

响应面法优化芽孢杆菌(Bacillus sp.)A4的培养参数

为了提高芽孢杆菌(Bacillus sp.)A4的菌浓度,采用响应面法对其培养参数进行优化。以单因素实验为基础,筛选适合A4菌生长的碳源和氮源,采用Plackett-Burman实验方法确定影响菌浓度的显著因子;通过最陡爬坡实验逼近菌浓度最大值响应稳定区域;最后根据Box-Behnken实验确定显著因子的最佳水平,建立相关参数的回归方程,得到优化培养参数,并以摇瓶培养实验验证理论参数及方程的科学性。结果显示,最适碳源、氮源分别为玉米浆、大豆蛋白,且它们与温度均为显著影响A4菌浓度的因子,其最适水平分别为20.06 g·L~(-1)、13.29 g·L~(-1)、30.26℃。采用优化后的参数进行摇瓶培养(24 h),A4菌浓度达1.19×109CFU·mL~(-1),与理论计算值(1.24×109CFU·mL~(-1))无显著差异(P0.05),但显著高于未优化菌株培养浓度(2.69×107CFU·mL~(-1))(P0.01)。可见,运用响应面法优化芽孢杆菌A4的培养参数,能显著提高A4菌的菌浓度。     

黄海黄杆菌YS-9412-130产酶发酵条件的优化

以产低温碱性蛋白酶的黄海黄杆菌YS－9412－130突变株SW2－104为培养菌株，进行碳源、氮源、无机盐、起始pH值、培养时间、接种量和接种龄等发酵条件的优化实验。实验结果证明，在以1％葡萄糖为碳源，以3.5％豆饼粉为氮源，无机盐：0.4%Na2HPO4、0.03%KH2PO4、0.02%MgSO4、0.1%Na2CO3、0.2?Cl2，起始pH值7.0，接种12h种龄的种子4％，20℃、250r/min的条件下在旋转摇床中培养36h，菌株产酶活性最高。     

哈维氏弧菌Y91301菌株培养工艺的研究

用大黄鱼分离的哈维氏弧菌Y91301进行试验,研究接种浓度、培养瓶装液量、起始pH值、培养时间、培养温度和培养液配方等因素对菌株生长的影响,确定静置培养时最适条件为:接种母液浓度1×108～1×109cfu ml,接种量6%～8%(相对培养瓶装液量),装液量40～50ml 250ml,培养液初始pH值为6 0～6 5,培养温度28℃;使用Zobell2216E培养配方更适合大量培养和生产的需要;旋转培养能够获得更高的生物量。     

草鱼体表嗜水气单胞菌拮抗细菌S190的分离鉴定及生物学特性研究

由采集的草鱼体表细菌中，分离筛选到1株抗嗜水气单胞菌较强的菌株S190。通过对该菌株个体和群体形态特征观察、生理生化特征测定及16SrDNA序列分析，初步确定为Jeotgalicoccus psychrophilus S190。杯碟法拮抗试验表明，S190对嗜水气单胞菌有较强的抑制作用；最适作用条件为25℃、pH8．0。该菌株对葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌也表现出一定程度的抑制作用。生物学特性研究表明：S190生长最适碳源为1％的糊精，氮源为0．01％的酵母粉，磷源为0．01mol／L的K2HPO4；培养温度25℃，pH10，NaCl浓度5％（m／V），接种量3％（V／V），装液量以250ml三角瓶装250ml生长最好。     

EM菌培养基的优化及菌株数量的检测

通过正交试验确定最适合EM菌生长的碳源、氮源和温度。结果表明:最适合菌株生长的碳源为葡萄糖,适合EM菌生长的氮源为蛋白胨,温度对菌株生长的影响较大,在35℃时,菌株的生长状况最好。将EM菌接入到优化后的培养基中培养3d后,通过稀释平板计数法确定芽孢杆菌的数量为3.4×105,酵母菌的数量为9.7×109,乳酸菌的数量为6.4×109,菌株总的数量达到1.6×1010CFU/mL。     

渔源解淀粉芽孢杆菌CQN-2菌株培养基及发酵条件优化

CQN-2是一株具有抗病、促生长等多种功能的肠道内源性解淀粉芽孢杆菌。为研究其最佳培养条件,从而为规模化生产发酵提供依据,本文以菌体生物量为指标,采用单因素试验和正交试验对CQN-2菌株的最适培养基及发酵条件进行优化。结果表明,CQN-2菌株的最适碳源为可溶性淀粉,最适氮源为细菌学蛋白胨,经优化后的最佳培养基配方为可溶性淀粉20 g/L、细菌学蛋白胨30 g/L、糖蜜50 g/L、KH_2PO_4 0.5 g/L、MgSO_4 0.5 g/L、NaCl 0.3 g/L、Mn~(2+) 5 mmol/L、Al~(3+) 1 mmol/L;最佳发酵培养条件为初始pH值7.0,接种量为3%、装液接种量25 mL/250 mL;使用优化后的培养基将CQN-2接种于5 L发酵罐进行高密度发酵培养36 h后的活菌数为3.03×10~(12) CFU/mL。     

海洋胶红酵母Y2产类胡萝卜素发酵促进剂的研究

研究了几种添加物对海洋胶红酵母（Rhodotorulamucilaginosa）Y2发酵产类胡萝卜素的促进作用。在摇瓶条件下,发酵培养基中分别添加不同量的番茄汁、花生油、大豆油、玉米浆、谷氨酸钠和生物素,培养72h后取样分别测定类胡萝卜素产量及生物量。结果显示,当分别添加2mL·L-1番茄汁、1．5mL·L-1花生油和3mL·L-1玉米浆时,类胡萝卜素产量比对照组提高14．2％、30．3％和21．3％;谷氨酸钠和生物素会抑制海洋胶红酵母Y2类胡萝卜素的合成。因此,番茄汁、花生油和玉米浆是较为经济适用的海洋胶红酵母Y2产类胡萝卜素发酵促进剂,具有广阔的开发应用潜力。     

哈氏弧菌文蛤分离株WG1702培养条件优化研究

于2007年9月在江苏吕泗文蛤发病高峰期,从发病文蛤体内和养殖水体中分离到1株哈氏弧菌WG1702,培养条件优化试验结果表明,菌株WG1702在32 h时达到生长高峰,最适温度为28℃,最佳初始pH为7,最佳盐度为40,最佳装液量为60 ml/150 ml,促进生长的金属离子是NH4+、Fe2+、Fe3+,最佳C、N源为葡萄糖和蛋白胨;pH、温度、不同菌龄正交试验证明最佳组合为pH 7.11,温度28℃,菌龄24 h,通过方差分析结果可以看出三因素中pH对生长影响显著(P<0.05)。     

鳗草根际固氮菌的分离鉴定及培养条件的筛选

为了解鳗草(Zostera marina)根际微生物的共生固氮功能,并分离得到对海草有潜在促生效果的功能微生物,以山东荣城天鹅湖鳗草为研究对象,采用选择性固氮培养基从其根际分离得到了两株具较高固氮酶活性的菌株(3A和4G),从形态学、生理生化特性、16S rDNA和固氮基因nifH等方面对菌株进行筛选和鉴定,探讨菌株的最佳培养条件并获得了菌株典型生长曲线。结果表明,菌株3A为海旋菌(Thalassospira),革兰氏阳性菌,菌落圆形桔黄色,可利用的碳源:D-甘露糖,D-松三糖,L-鼠李糖等,最佳培养条件:盐度2.585%,pH 8.18,温度31.49℃;菌株4G为芽孢杆菌(Bacillus),革兰氏阴性菌,菌落圆形乳白色,可利用的碳源:D-纤维二糖,D-葡萄糖,D-麦芽糖,蔗糖,D-甘露醇,D-海藻糖等,最佳培养条件:盐度2.920%,pH 7.99,温度37.27℃。利用乙炔还原法测定二者的固氮酶活性,分别为252.21 nmol C_2H_4/(mL·h)和196.31 nmol C_2H_4/(mL·h)。研究证实两株菌株具有良好的固氮性能,可用于海草固氮肥的研制,在海草床生态系统恢复研究领域具有潜在的应用前景。     

Effects of different carbon sources addition on nutrition composition and extracellular enzymes activity of bioflocs,and digestive enzymes activity and growth performance of Litopenaeus vannamei in zero‐exchange culture tanks

A 35‐day feeding experiment was conducted to investigate the effects of different carbon sources addition on nutritional composition and extracellular enzymes activity of bioflocs, and digestive enzymes activity and growth performance of Litopenaeus vannamei juveniles (average 5.52 ± 0.21 g) in zero‐water exchange culture tanks. Molasses, corn flour and wheat bran were used as carbon sources and added into the tanks to promote the development of bioflocs during the experiment. During the entire experiment, good water quality and biofloc development were achieved under the addition of different carbon sources. At the end of the experiment, the proximate composition and extracellular enzymes activities of the collected bioflocs from seven biofloc groups were influenced by the addition of the different carbon sources. Meanwhile, the specific activities of protease, amylase, lipase and cellulase in the hepatopancreas, stomach and intestine of the shrimp showed differences among the seven biofloc groups, and most of them were significantly higher than those obtained in the control group (P < 0.05). There were differences in the performance (growth and FCR) of the shrimp among the seven biofloc groups, and all of them were significantly better than those obtained in the control group (P < 0.05). Based on the results of this study, 60% molasses + 20% corn flour + 20% wheat bran could be an appropriate formula of the addition of carbon sources for intensive culture of L. vannamei (mainly in terms of growth and FCR) in zero‐water exchange culture tanks.     

碳源对海水反硝化细菌活性的影响及动力学分析

分别以乙酸钠(1.8∶1)、柠檬酸钠(3.5∶1)、葡萄糖(3∶1、6∶1、7∶1)、甲醇(3.2∶1)为唯一碳源,研究不同碳源及碳氮比对反硝化细菌活性的影响。结果表明,不同碳源及碳氮比情况下均能实现对硝酸盐的去除,其中,以乙酸钠为碳源时去除效率最高,10h去除率可达78.8%;以甲醇为碳源时去除效率最低,24h去除率为71.9%。以柠檬酸钠和甲醇作为唯一碳源时,观察到亚硝酸盐的积累,峰值分别为16.9mg.L-1、15.3mg.L-1;以葡萄糖、乙酸钠作为唯一碳源时,亚硝酸盐氮含量较低。用单一底物Monod方程模拟不同碳源条件下NO3--N去除情况,发现模拟值与实验值吻合良好。     

生物絮团在斑节对虾养殖系统中的形成条件及作用效果

为确定斑节对虾（Penaeus monodon）养殖系统中生物絮团形成所需的最适碳源及添加量,试验选取葡萄糖、蔗糖、糖蜜3种碳源按碳（C）与氮（N）比（C/ N）为20：1添加,再按日投饲量的0％、25％、50％、75％和100％添加蔗糖,以期获得其最适添加量。结果显示,添加3种不同糖作为碳源均可以显著提高斑节对虾的特定生长率（P ﹤0.05）,而添加蔗糖可以显著提高斑节对虾的成活率（P ﹤0.05）;与其他组相比,添加75％的蔗糖组可以显著提高斑节对虾的特定生长率和成活率（P ﹤0.05）,促进异养细菌和浮游植物的繁殖,水体氨氮（NH4-N）、亚硝酸氮（NO2-N）等有害物质的浓度较低,过多的添加蔗糖却会起到反作用。结果表明添加75％的蔗糖最适合生物絮团在斑节对虾养殖系统中形成,并促进斑节对虾的生长。     

罗非鱼循环水养殖系统中一株肺炎克雷伯氏菌的分离鉴定及其脱氮性能研究

实验从山东德州市一罗非鱼(Oreochromis niloticus)养殖场循环水养殖系统的脱氮池中分离到一株具有高效脱氮特性的菌株(编号DZYC02),分别以葡萄糖、蔗糖、可溶性淀粉、丁二酸钠、乙酸钠、柠檬酸钠为碳源,研究了碳源种类对菌株DZYC02脱氨氮效果的影响;同时以蔗糖为碳源、NH4Cl为氮源,研究了不同碳氮比、初始pH及盐度对该菌株脱氮效果的影响。结果显示:菌株DZYC02在以柠檬酸钠为碳源、C∶N≥15、pH 5~7、盐度0~15的条件下具有良好的脱氮效果,24 h内对浓度为20 mg/L的NH+4的去除率达100%,48 h内对浓度为20 mg/L的NO-2去除率高达100%;将该菌采用浸泡方式感染斑马鱼(Danio rerio)进行生物安全试验,结果显示菌株DZYC02对斑马鱼表现出较好的安全特性。分别用Biolog细菌鉴定方法和16S rDNA序列分析比对法对该菌进行鉴定,结果显示菌株DZYC02为一株肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)。