沼泽红假单胞菌培养基的优化及降氨氮作用的研究

第12卷第3期集美大学学报(自然科学版)V o.l12N o.3 2007年7月Journa l o f Ji m e iU n i ve rsity(N atura l Sc i ence)Ju.l2007

[文章编号]1007-7405(2007)03-0198-06

沼泽红假单胞菌培养基的优化及降氨氮作用的研究

蔡慧农1,2,倪辉1,2,苏文金1,2

(1.集美大学生物工程学院,福建厦门361021;2.厦门市食品生物工程技术研究中心,福建厦门361021)

[摘要]对沼泽红假单胞菌的培养基进行了优化,并对其降氨氮效果进行了研究.结果表明:沼泽红假单胞菌可以利用多种碳源和氮源,乳酸和草酸铵是实验室培养沼泽红假单胞菌的最适碳源和氮源,乳酸

根的质量浓度及碳氮比对沼泽红假单胞菌生长具有显著影响,而磷酸根浓度对沼泽红假单胞菌生长没有显

著影响;用正交试验获得最适于培养沼泽红假单胞菌的乳酸质量浓度为1%,碳氮比为115,磷酸二氢钾

的质量浓度为115g/L;在自然光照、30e条件下,沼泽红假单胞菌的延滞期为2d,对数生长期为2~10d,

稳定期为10~20d;沼泽红假单胞菌具有很强的综合降氨氮作用,但其降氨氮效果受水质的影响而不稳定.

[关键词]沼泽红假单胞菌;培养基优化;降氨氮

[中图分类号]S154139[文献标识码]A

0引言

光合细菌是自然界广泛存在的一类具有光能合成体系的原核生物,它不仅能进行光合作用,还能固定、同化和降解有机物及某些有毒物质[1-2].在养殖水域中添加光合细菌不仅可提高区域生态的生产力水平[1],还可降低COD、BOD、氨氮量,增加溶氧[3-4],降低硫化氢[5],改善水质.随着养殖业的快速发展及绿色养殖、健康养殖的推广,光合细菌作为一种养殖益生菌受到了越来越多的关注[5-8].

沼泽红假单胞菌(Rhod op seudo m ona s palu stris)属非硫红螺菌科、红假单胞菌属,是近年水质净化领域应用和研究中常用的光合细菌[9-10].集美大学生物工程学院微生物与发酵研究室分离获得了一株沼泽红假单胞菌,为了开发该菌株在水产养殖中的应用技术,需要对该菌的培养及净化水质效果进行深入研究.前人对影响沼泽红假单胞菌生长的环境因子进行了全面的研究[11-12],但关于营养成分对沼泽红假单胞菌生长影响方面的研究报道却很少.因此,本文对沼泽红假单胞菌的碳源、氮源、培养基主要成分配比及降氨氮作用进行了研究,为该菌株的大规模培养及运用营养生态学的基本原理调节光合细菌的生长、提高其净化水质的效果提供了理论基础.

1材料与方法

111实验材料

11111菌种

沼泽红假单胞菌PSB-J030323:由集美大学生物工程学院微生物与发酵研究室从厦门集美附近的虾池中分离获得.

[收稿日期]2006-03-31

[作者简介]蔡慧农(1957-),男,教授,主要从事生物工程方面的研究.通讯作者:苏文金(1956-),男,教授,博士生导师,从事海洋微生物生物活性物质研究.

第3期蔡慧农等:沼泽红假单胞菌培养基的优化及降氨氮作用的研究

11112 培养基

保种培养基(g /L ):C H 3COONa 310,N a H C O 3510,(NH 4)2SO 4110,蛋白胨5,酵母膏110,M gSO 4015,N a C l 110,KH 2PO 4110,K 2H P O 4015,Ca C l 20105,碳酸钙20,琼脂20,pH 713.基础培养基(g /L):C H 3COON a 310,Na H CO 3510,(NH 4)2SO 4110,蛋白胨5,酵母膏110,

M gSO 4015,NaC l 110,KH 2PO 4110,K 2H PO 4015,CaC l 20105,碳酸钙20,pH 713.

11113 试剂

蛋白胨、酵母膏、牛肉膏等购买于上海生化试剂有限公司;其它试剂均为分析纯.11114 仪器

S W -CJ-1型水平流净化工作台(吴江市净化设备总厂)、5410CC275TH Z H 恒温光照培养箱(杭州雪中碳科技有限公司)、TDL-40B 型普通台式离心机(上海安亭科学仪器厂)、F A 1004N 电子天平(上海精密科学仪器有限公司)、101-3B 型电热鼓风干燥箱(上海实验仪器总厂).112 实验方法

11211 沼泽红假单胞菌种制备

用接种铲挑取少量保存在琼脂柱中的沼泽红假单胞菌PSB -J030323接入装有15mL 培养基的具塞试管(试管总体积约为20mL)中并密封,30e 、静置光照(光强2000lx)培养至微红色;吸取这种光合细菌培养液10mL 转接入装有250mL 培养基的磨口三角瓶(总体积为300mL )中并密封,30e 、2000lx 光照培养7d 后备用.11212 沼泽红假单胞菌培养基优化实验

在500mL 的具塞试剂瓶中装入400m L 培养基,灭菌冷却后接入6mL 沼泽红假单胞菌PSB -J030323液体菌种,密封后在30e 、2000l x 的光照条件下静置培养,用单因素试验考察单种培养基成分对沼泽红假单胞菌生长的影响,用正交试验优化沼泽红假单胞菌的培养基成分配比.11213 沼泽红假单胞菌降氨氮实验

在5L 的生物反应器中加入4L 培养基或养殖废水,接入1%的沼泽红假单胞菌PSB -J030323液体菌种,敞口、静置,30e 自然光照培养,定时取样并用纳氏试剂比色法测定氨氮质量分数.11214 沼泽红假单胞菌生物量测定方法

用干重法测定沼泽红假单胞菌生物量.

2 实验结果

211 碳源对沼泽红假单胞菌生长的影响

以1g /L 的硫酸铵为氮源,以011g /L 的酵母膏为生长因子,分别用乙酸钠、碳酸氢钠、乙醇、甘油、乳酸、苹果酸、丙酮、葡萄糖、乙酸乙酯、酒石酸、琥珀酸、柠檬酸、草酸钙等为碳源配制培养基(以含碳量计为5g /L),接种沼泽红假单胞菌进行培养试验.

11d 后,以乳酸、柠檬酸、苹果

酸、乙酸钠、琥珀酸、酒石酸为碳源的光合细菌培养液都变成红色,说明这些物质都可以作为碳源培养沼泽红假单胞菌.图1是培养11d 后沼泽红假单胞菌生物量的比较结果,生物量最大的4种培养基所采用的碳源分别是乳酸、柠檬酸、苹果酸和乙酸

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