胶质芽孢杆菌的培养条件研究

科技创新基金项目申报表项目名称：胶质芽孢杆菌培养条件的研究

一、项目基本情况

项目名称胶质芽孢杆菌培养条件的研究

项目类别自然科学类学术论文

研究期限5个月申请经费500元

项目简介

胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)是一种能分解硅酸盐矿物的细菌，也称为硅酸盐细菌。本项目通过从硅酸盐菌肥中分离获得试验菌株，通过形态鉴定，筛选获得胶质芽孢杆菌；利用单因子实验探讨培养碳源和氮源、温度、pH、装液量、不同接种量等条件对胶质芽抱杆菌培养的影响；分析比较得到胶质芽孢杆菌的最佳培养条件。为胶质芽孢杆菌菌肥的生产提供科学参考。

二、立论依据（项目的意义、现状分析、参考文献等）

项目的研究意义

胶质芽孢杆菌能够分解含钾硅酸盐矿物，因此以此菌剂为主要活性成分的生物钾肥在国内外被广泛地应用[1-4]。研究表明胶质芽孢杆菌能够分解土壤中的硅酸盐矿物，释放被矿物晶格包裹着的K离子和SiO2[5]。而且，土壤矿物K 一般占土壤全K的90 % -98 %[6]，实验也证明胶质芽孢杆菌对棉花等植物有明显的增产效果[7]。因此开发以胶质芽孢杆菌为主要成份的生物K肥具有很大的应用前景。作为微生物肥料，其在根际的定殖及在作物生长周期保持较多数量的成活，这是人工接种菌剂能否有效提高作物产量的重要因素。此课题通过对胶质芽孢杆菌的培养条件的研究，筛选出最适于胶质芽孢杆菌生长的条件。

通过对胶质芽孢杆菌发酵培养基的优化试验，我们可以找出最佳的适合于胶质芽孢杆菌生长的液体培养环境，提高原料的利用率，增加效益。对胶质芽孢杆菌生长条件改善之后，还能够为我们对于它的进一步研究提供很好的条件，如对矿物质的分解作用，处理活性淤泥[8]，处理污水，净化水质，多糖、有机酸和蛋白质等代谢产物的研究[9]等。

国内外现状分析

由于胶质芽孢杆菌在生产中的广泛应用，因此为降低成本，提高产量，许多人在菌体发酵方面进行了研究。李华的研究表明，在分别以葡萄糖、甘露糖、淀粉、蔗糖四种为碳源的培养液中细菌在葡萄糖中生长最快；在以鼓皮汁、豆饼粉汁、酵母膏、牛肉膏四种为氮源的培养液中，鼓皮汁为最佳氮源。另外他还认为金属离子、培养温度、pH、气液比也对菌株的生长有一定影响[10]。俄国学者Glukhova通过硅酸盐细菌在液体培养液中发酵实验发现，在以蔗糖为碳源，以铵盐为氮源时，代时最短，生物量最高[11]。Erygin则在接种前用磁场处理培养基，发现此处理后，经对照在生长速率、生物量方面均有较大增加[12]。Krinarii则发现芽孢杆菌核糖核酸酶的加入，会明显地促进营养细胞的生长和芽孢的萌发[13]。殷永娴的研究表明该菌为好氧细菌，摇床培养比静置培养的菌量多；在有氮培养基中的菌量明显多于无氮培养基，故生产菌肥应采用有氮培养基，而在淀粉培养基中可形成较多的芽孢，适于制干菌粉[14]。以上研究只涉及对培养基的碳、氮源的探究，未能从整个培养基的营养配比上进行探讨。本文通过从硅酸盐菌肥中分离筛选得到一株细菌，并通过单因子实验对其

最佳生长条件进行了探讨，从而得到胶质芽孢杆菌的最佳培养条件。以提高菌体的生成和对原料的利用，运用于生物钾肥的生产上提高生产效益。

参考文献

[1] 盛下放，黄为一. 硅酸盐细菌NBT菌株在小麦根际定植的初步研究[J]. 南京，江苏青

年微生物学学术报告会议论文集，2000，31-33

[2] 龙键，李娟，龙明兰. 硅酸盐细菌对含钾矿粉和土壤的解钾作用研究进展[J]. 贵州师

范大学学报，2000，18(1)：77-81

[3] 宋未. 植物根际促生细菌研究进展[J]. 北京: 全国微生物肥料专业会议论文集，

1995，179-185

[4] 陈廷伟. 钾细菌[M]. 北京：农业出版社：1999, 5-11

[5] 连宾. 硅酸盐细菌的解钾作用研究. 贵阳: 贵州科技出版社, 1998, 106

[6] 北京农业大学主编. 农业化学总论. 北京: 农业出版社,1991, 152-153

[7] 盛下放, 黄为一, 殷永娴. 硅酸盐细菌的解钾作用及对棉花的增产效果. 土壤, 2001, 33 (3): 163-165

[8] 盛下放，黄为一. 硅酸盐细菌NBT菌株在小麦根际定植的初步研究[J].南京，江苏青年

微生物学学术报告会议论文集，2000，31-33

[9] 蒋先军，黄昭贤，谢德体等. 硅酸盐细菌代谢产物对植物生长的促进作用[J]. 西南农

业大学学报，2000，22(2)：116-119

[10] Mel’nikova E O，Avakyan-ZA. Karavaiko，G，1.et al. microbiological destruetion

of silicate minerals containing beryllium.[J].Mikrobiologia，1990，59(l)：63-69 [11]中国科学院南京土壤研究所微生物室编.土壤微生物研究法[M]. 北京：科学出版社，

1985

[12] Glukhova，A. A. Physilogical and biological characteristics of growth of

Bacillus mucilaginosus[J] Microbiol., 1993，29(6)：862-868

[13] 李华，陈万仁. 胶质芽孢杆菌及其突变株生理特性的初步研究[J]. 土壤肥料，

2001(2)：28-32

[14] Erygin，G.D.Pchelkina，V.V. Influence of nutritional medium Treatment of

microorganisms by a magnetic field on growth and Development Prikl.Biokhim[J].Mikrobiol.1995，24(2)：257-263

[15] 惠明,王慧,田青,等.一株脱硅胶质芽孢杆菌的分离与初步鉴定[J].河南科技学院学

报(自然科学版), 2007,35(3):15-18

[16] 李顺鹏.微生物学实验指导[M].北京:中国农业出版社,2003:33-38