复合芽胞杆菌共培养条件的响应面优化研究

在前期筛选出了具有耐盐、促生能力的短小芽胞杆菌(Bacillus pumilus)SC-12和具有高效广谱抗病能力的解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)BZ6-1,而且两株菌不存在拮抗作用。为了获得活菌数高、经济效益好的复合芽胞杆菌菌剂,以上述两株菌为研究对象,以活菌数为指标,采用单因素法、最陡爬坡法和Box-Behnken响应面法设计并优化共培养条件,并在100 L发酵罐中进行了验证试验。获得的最佳共培养条件如下:SC-12与BZ6-1的菌落数比例为2∶1(v/v);培养温度为30℃;培养时间为16 h;接种量为3%(v/v);转速为132 r/min;pH值为7.6。以优化后的培养条件进行两个菌株的共培养,得到的菌落数为11.00×108cfu/mL,比原始发酵得到的菌落数增加了39.20%;在100 L发酵罐中发酵的菌落数达到10.30×108cfu/mL,比原始发酵的菌落数增加了43.00%。     

利用玉米秸秆酶解液发酵胶质芽胞杆菌WY120的研究

胶质芽胞杆菌WY120是微生物肥料生产常用菌株,传统的生物钾肥菌剂发酵生产的主要原料是采用淀粉、蔗糖和葡萄糖等。以玉米秸秆为原料,通过与淀粉蔗糖培养基发酵培养胶质芽胞杆菌的比较研究,探讨了玉米秸秆酶解液作为碳源发酵生产胶质芽胞杆菌的可行性。结果显示,玉米秸秆酶解液作为碳源发酵生产的胶质芽胞杆菌,其活菌数为3.52×108 cfu/mL,是淀粉蔗糖培养基的1.63倍。秸秆酶解液培养基的优化试验结果显示,其最佳初始葡萄糖浓度为15 g/L,活菌数可达到3.95×108 cfu/mL。当转速为250 r/min,pH控制在7.0~7.2时,5 L发酵罐的试验结果显示,其活菌数高达6.76×108 cfu/mL,是摇瓶培养的1.71倍。研究结果表明,玉米秸秆可替代传统的淀粉蔗糖为碳源发酵生产胶质芽胞杆菌,为玉米秸秆资源化利用提供了一种新途径。     

一株胶质芽胞杆菌YA-07的鉴定及固体发酵研究

胶质芽胞杆菌(Bacillus mucilaginosus)是一类能分解土壤中磷、钾和硅酸盐矿物的化能异养型好氧细菌,广泛应用于微生物肥料中。该菌在微生物肥料生产过程中主要是经液体发酵后由草炭吸附而成,这种工艺生产的微生物肥料有效活菌数和芽胞率均较低。因此,如何通过改善胶质芽胞杆菌的发酵方式和发酵条件以提高其有效活菌数和芽胞率显得尤为重要。对陕西省洛川县苹果园土壤中分离到的一株YA-07菌株通过形态学、生理生化实验和16s rDNA序列比对鉴定为胶质芽胞杆菌(Bacillus mucilaginosus)。通过单因素实验和正交试验,建立了一种使该菌产生高密度有效活菌数和高芽胞率的固体发酵条件。结果表明:YA-07能够产生大量有效活菌数和高芽胞率的培养基组分为500 mL培养瓶装草炭50 g,淀粉添加量3%,蛋白胨添加量3%,不添加无机盐和微量元素。在培养温度30℃,pH 7.0左右,接种量10%,培养时间144 h条件下,YA-07的有效活菌数可以达到1.58×10~9 cfu/g,芽胞率可以达到91.3%。利用固体发酵技术提高了胶质芽胞杆菌的有效活菌数和芽胞率,在改善微生物肥料产品质量的同时减少了环境的污染,对促进我国绿色农业的发展具有重要意义。     

解淀粉芽胞杆菌FJAT-8754产纤维素酶和淀粉酶特性及发酵条件优化

采用淀粉平板和羧甲基纤维素钠（CMC-Na）平板从选取的140株芽胞杆菌中初筛出8株具有产纤维素酶和淀粉酶复合酶芽胞杆菌,经酶活力测定解淀粉芽胞杆菌FJAT-8754（Bacillus amyloliquef aciens）具有较高的淀粉酶、纤维素酶活力。通过研究解淀粉芽胞杆菌FJAT-8754的生长、产酶曲线以及酶学特性,确定在发酵28 h后菌体生长进入稳定期,培养44 h时发酵液中活菌数达到最大为4.41×109 cf u · mL -1,在36 h时纤维素酶、淀粉酶均达到酶活最高峰,酶活分别为135.8、1543.3 U · mL -1;纤维素酶反应最适p H值为5.5、最适温度为50℃,Vmax为5.14×10-3 mg · mL -1· min-1、 Km值为7.71×10-1 mg · mL -1;淀粉酶反应最适pH值为5.5、最适温度为55℃,Vmax为3.35×10-2 mg · mL -1· min-1、 Km值为6.03×10-3 mg · mL -1。采用3因素7水平,即U 7（73）均匀设计法优化解淀粉芽胞杆菌产酶条件,确定产纤维素酶、淀粉酶的最优条件均为：初始pH值6.2、培养温度37.5℃、转速180 r · min-1,优化后解淀粉芽胞杆菌 FJAT-8754纤维素酶活力为202.9 U·mL -1、淀粉酶活力为2392.9U·mL -1。     

解磷巨大芽胞杆菌液体发酵的培养基优化

为得到高密度发酵的最优培养基组成,以一株分离自土壤的解磷巨大芽胞杆菌为研究对象,以发酵液OD600为判断活菌数依据,进行响应面法优化试验。首先进行单因素试验筛选培养基中的碳源、氮源、碳源浓度、氮源浓度、无机盐及无机盐浓度,得到单因素最佳值;然后利用响应面设计,通过3步试验,即部分因子试验、最陡爬坡试验和中心组合试验对培养基进行优化。结果表明：该株巨大芽胞杆菌的最佳培养基质量组成为：乳糖6 g/L,蛋白胨7.45 g/L,NaCl 5 g/L,MgSO4·7H2O 2.46 g/L,CaCl2 1.22 g/L,K2SO4 0.087 g/L。在此最优培养基条件下培养,发酵液最终活菌数达到2.0×109 cfu/mL以上。运用此培养基配方进行发酵,可为农业生产提供高密度的磷细菌菌剂。     

枯草芽胞杆菌GB519发酵液菌体数量和芽胞率检测方法的比较

为了提高枯草芽胞杆菌GB519发酵液菌体数量和芽胞率的统计效率,本研究采用平板涂布法和平板倾注法进行活菌计数,利用加热除菌法、结晶紫染色法和孔雀绿染色法开展芽胞率检测效率的比较研究。结果表明:平板涂布法与倾注法的菌体计数数量差异不大,误差率相对一致。枯草芽胞杆菌GB519利用结晶紫染色法与孔雀绿染色法检测芽胞率差异不显著。确定了枯草芽胞杆菌GB519加热除菌法菌体致死温度为80℃、时间为15 min,其芽胞量为131.9×10~8CFU/mL,芽胞率为50.1%,与孔雀绿染色法(54.8%)差异不显著,与结晶紫染色法芽胞率(58.7%)差异显著。本研究将为类似的芽胞检测研究提供方法和数据参考。     

产挥发性物质芽胞杆菌对枇杷炭疽病菌的抑制作用及其鉴定

采用二分隔特殊平板研究芽胞杆菌挥发性物质对枇杷炭疽病菌Colletotrichum acutatum的抑制作用。研究结果表明,筛选得到的8株芽胞杆菌菌株中,抑菌效果最好的菌株为FJA T-4748,抑菌率达90.06％;其次为FJAT-10011,抑菌率达54.99％。经16S rDNA序列鉴定结合菌落形态观察,确认这8株芽胞杆菌分别为解木糖赖氨酸芽胞杆菌 Lysinibacillus xylanilyticus、波茨坦短芽胞杆菌 Brevibacillus borstelensis、短短芽胞杆菌Brevibacillus brevis、土壤短芽胞杆菌 Brevibacillus agri、阿氏芽胞杆菌 Bacillus aryabhattai、美丽短芽胞杆菌Brevibacillus formosus及简单芽胞杆菌Bacillus simplex。本研究筛选的产挥发性物质芽胞杆菌菌株可为枇杷采后炭疽病的生物防治提供菌株参考。     

1株枯草芽胞杆菌的鉴定及其产脂肪酶特性

【目的】对1株产脂肪酶细菌MY016进行鉴定并对其产脂肪酶特性进行研究,为后期规模化发酵生产脂肪酶及其在畜牧业中的实际应用奠定基础。【方法】采用形态学观察、生理生化鉴定、16S rDNA测序分析,对实验室分离保存的1株产脂肪酶细菌MY016进行鉴定;通过菌落和芽胞计数、生长曲线测定,对MY016的生长特性进行分析;通过产脂肪酶量和酶活检测、脂肪酶基因扩增和系统进化分析,对MY016菌株的产脂肪酶特性进行探讨。【结果】产脂肪酶细菌MY016经形态观察、生理生化鉴定和16S rDNA分析,被鉴定为枯草芽胞杆菌。MY016在培养2 h后进入对数生长期,生长迅速;培养10 h其菌液600 nm吸光度最高达到4.7,随后进入稳定期;12 h时活菌数约为5.3×10⁹ CFU/mL;培养22 h后开始二次生长,吸光度最高达5.2;培养46 h后进入衰退期。芽胞观察和计数结果显示,MY016菌株在接种16 h后开始形成芽胞,随着培养时间延长,芽胞形成率逐渐升高,直至72 h完全形成芽胞,芽胞数最高为1.9×10⁹ CFU/mL。产脂肪酶能力检测结果显示,MY016菌株在培养36 h时产酶量达到最大,为246.918 mg/L,然后总酶量逐步降低;48 h时总酶活达到最高,约为281.883 U/L。成功扩增了MY016菌株的脂肪酶基因,并构建系统进化树,结果显示MY016脂肪酶基因与其他芽胞杆菌的脂肪酶基因亲缘关系最近,表明其脂肪酶基因进化保守。【结论】产脂肪酶枯草芽胞杆菌MY016生长迅速、产酶量稳定,总酶活较高,适合后期规模化生产和在畜牧业中推广应用。     

啤酒废水污泥培养苏云金芽胞杆菌

以啤酒厂不同处理工段废水、污泥为原料培养苏云金芽胞杆菌(Bt),并与城市污水做比较,研究啤酒废水、污泥的化学耗氧量(COD)、pH、发酵情况及其毒力.结果表明,以啤酒厂混合池原废水和酸化池废水为原料培养Bt,活芽胞数可达109cfu·mL-1级,与城市污水相比(D595nm=0.202),能产较高的晶体蛋白(D595n...     

西藏尼玛县盐碱地嗜碱芽胞杆菌资源采集与鉴定

为调查西藏尼玛县盐碱地环境芽胞杆菌资源,采用纯培养法从西藏尼玛县采集的盐碱地样品中分离芽胞杆菌,利用16SrRNA基因进行系统发育进化分析。同时,选取代表性菌株进行生理生化特性分析。结果筛选到了14株芽胞杆菌,经16SrRNA基因鉴定均属于嗜碱芽胞杆菌。16SrRNA系统发育分析表明,14株嗜碱菌划分为3个群:类群I包含11株菌,与假坚强芽胞杆菌Bacillus pseudofirmus的亲缘关系较近,类群II由FJAT-24879组成,与Jeotgalibacillus campisalis的亲缘关系较近;类群III包含2株菌,与Bacillus horikoshii具有较近的亲缘关系。3种芽胞杆菌均在pH8以上生长良好,生理生化结果分析表明嗜碱芽胞杆菌杆菌类群具有丰富的生理生化特征。研究结果表明西藏尼玛县盐碱地含有较多芽胞杆菌种类。