枯草芽孢杆菌培养基优化

培养基
培养基（Medium）是供微生物、植物和动物组织生长和维持用的人 培养基（Medium）是供微生物、植物和动物组织生长和维持用的人 工配制的养料，一般都含有碳水化合物、含氮物质、无机盐（包括微 量元素）以及生长因子和水等。有的培养基还含有抗菌素和色素，用 于单种微生物培养和鉴定。 培养基的分类方法有很多种。按化学分类可分为天然培养基、组合培 养基和半组合培养基。按物理分类可分为液体培养基、固体培养基、 半固体培养基和脱水培养基。按微生物分类分为选择性培养基和鉴别 培养基。 培养基由于配制的原料不同，使用要求不同，而贮存保管方面也稍有 不同。一般培养基在受热、吸潮后，易被细菌污染或分解变质，因此 一般培养基必须防潮、避光、阴凉处保存。对一些需严格灭菌的培养 基（如组织培养基），较长时间的贮存，必须放在2~6℃的冰箱内。 基（如组织培养基），较长时间的贮存，必须放在2~6℃
枯草芽孢杆菌培养基的成分
蔗糖 磷酸二氢钾 硫酸铵
水
培养基
蛋白胨
琼脂 酵母膏
碳酸钙
培养基优化正交Βιβλιοθήκη Baidu计
枯草芽孢杆菌生长受到多种因素的影响，根据数理统计原理，利用规 格化的表格——L 格化的表格——L16（45）正交表，合理安排试验，即分别安排 16个 16个 试验组，每试验组 3个重复，共 48个测试样。接种后测试1次 OD 420 48个测试样。接种后测试1 值(即光学密度值)，然后每隔8 h测试1次 OD 420值，连续5次。根据检 即光学密度值)，然后每隔8 h测试1 值，连续5 测结果进行统计分析，筛选 出枯草芽孢 杆菌最佳培养基 的配方。其 正交试验方案见表 1。
注：菌悬液稀释浓度(％)=原菌液体积／(原菌液体积 + 培养基体积)
Y = 0．518 2 X2 +0．128 2 X +0．970 2 ( r = 0． +0． +0． 0.996343) (1) 式(1)中：X —被检测菌悬液的OD420值；Y—被检测菌悬液 (1)中：X 被检测菌悬液的OD 值；Y 的活菌数量(10 cfu／mL)。 可知X 的活菌数量(10 8cfu／mL)。 可知X与Y成正相关。
分析与讨论
根据菌株增殖培养基配方优化试验( 3)，从极差(R)分 根据菌株增殖培养基配方优化试验(表3)，从极差(R)分 析可以看出，A 析可以看出，A—E因素影响枯 草芽孢杆菌生长OD420值的 草芽孢杆菌生长OD 主次顺序是：E>A>B >C>D。因素 碳酸钙和A 主次顺序是：E>A>B >C>D。因素 E碳酸钙和A葡萄糖对 枯草芽孢 杆菌生长的影响十分明显，因素D磷酸二氢钾对 杆菌生长的影响十分明显，因素D 生长的影响最小。从均值 I一Ⅳ理论分析，培养基优化的 配方组合为：A4、B2、C3、D1、E4。根据图2 配方组合为：A4、B2、C3、D1、E4。根据图2，本次正 交试验最佳生长条件是试验组 l4，即培养温度(34±2)℃， l4，即培养温度(34±2)℃ 葡萄糖 3.50 6g 蛋白胨0.83 g、酵母膏0.50 g、磷酸二氢钾 蛋白胨0.83 g、酵母膏0.50 g、磷酸二氢钾 0.35 g和碳酸钙 0.25g，并加无菌水 l 000 mL。 g和碳酸钙 0.25g，并加无菌水 mL。
不同PH对枯草芽孢杆菌生长的影响 不同PH对枯草芽孢杆菌生长的影响
用HCl或NaOH将1000ml培养基的PH值分别调至2.0、3.0、4.0、5.0、 HCl或NaOH将1000ml培养基的PH值分别调至2.0、3.0、4.0、5.0、 6.0、7.0、8.0、9.0和10.0，然后各接种细菌母液1ml，并置于37℃的恒 6.0、7.0、8.0、9.0和10.0，然后各接种细菌母液1ml，并置于37℃ 温摇床上培养16h后测其OD 温摇床上培养16h后测其OD420值。结果如下图所示： PH 值 OD 值 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10 ….
0.015 0.013 0.016 0.031 0.066 0.08
0.042 0.036 0.018 ….
由图 可看出，在 pH为2.0～7.0的范围内，菌的OD420值随着 pH升高而 逐渐增大，当 pH大于 7.0时，其 OD420值随 pH升高而降低，即在 pH为 7.0左右时，枯草芽孢杆菌的浓度最大，生长最好。
枯草芽孢杆菌 OD420值一活菌数量的关系
按体积比计取，枯草芽孢杆菌菌悬液用液体培养基进行 稀释 ，稀释浓 度分别为 20％、40％、60％、80％ 和 100％ ，形成 了 5个等差梯度试 20％、40％、60％、80％ 100％ 验组 ，每个试验组 3个重复，样品总数 l5个。紫外线分光光度计将波 l5个。紫外线分光光度计将波 长调制到420 nm后，分别测定各试验组菌悬液的OD 长调制到420 nm后，分别测定各试验组菌悬液的OD 420值，并用平板计 数法检测活菌数量，从而得到活菌数量与 OD 420值的关系。结果见表2. 值的关系。结果见表2.
表 3 液体培养基配方试验结果
图2 在样品组中出现第 1个生长峰值情况 个生长峰值情况
根据 跟踪测试结果，枯草芽孢杆菌试验组 14达到 生长峰值后，有一段平滑生长期，随后锐减。这主 要是由于接种时，每个试验组均接种20％，枯草芽 孢杆菌数量较大，导致培养基消耗殆尽，满足不了 枯草芽孢杆菌继续生长的需要所致。但是接种量较 大，可缩短培养时间，提高生产效率。
表 2 不同浓度菌悬液测试结果 试验组 1 2 3 4 5 菌悬液稀释浓度（％） 20 40 60 80 100 OD420值 活菌数量（108cfu/mL） 1.10 ± 0.06 1.26 ± 0.09 1.78 ± 0.16 2.13 ± 0.13 2.83 ± 0.10
0.3612 ± 0.0092 0.7062 ± 0.0064 1.0652 ± 0.0017 1.4124 ± 0.0116 1.7683 ± 0.0140
表 1 液体培养基正交试验因素水平表 水平 1 2 3 4 A 葡萄糖 20.0 25.0 30.0 35 B 蛋白胨 6.7 8.3 10.0 11.7 C 酵母膏 3.3 4.2 5.0 5.8 D 磷酸二氢钾 3.5 4.0 4.5 5.0 E 碳酸钙 1.0 1.5 2.0 2.5
注：培养液 1 L
参考文献： 参考文献：
1、《枯草芽孢杆菌的培养条件及对水质的净化作用》（广东 枯草芽孢杆菌的培养条件及对水质的净化作用》 海洋大学水产学院，广东湛江 524025；广东绿百多生物技 524025；广东绿百多生物技 术有限公司，广东湛江 524000） 524000） 2、《枯草芽孢杆菌培养基配方优化的研究》（上海海洋大学’ 枯草芽孢杆菌培养基配方优化的研究》（上海海洋大学’ 上海 201306；山东省淡水水产研究所，山东 济南 250117； 201306；山东省淡水水产研究所，山东 250117； 济宁市水文水资源勘测局 ，山东 济宁 272019） 272019） 3、《枯草芽孢杆菌发酵培养基的优化》（李超 孙冬岩 北京都 枯草芽孢杆菌发酵培养基的优化》 润科技有限公司） 4、《枯草芽孢杆菌发酵培养基的优化》（《中国植物病理学 枯草芽孢杆菌发酵培养基的优化》 会2005年学术年会暨植物病理学报创刊50周年纪念会论文集》 2005年学术年会暨植物病理学报创刊50周年纪念会论文集》 2005年 2005年） 5、《益生枯草芽孢杆菌MA139增殖培养基的优化》（《中国 益生枯草芽孢杆菌MA139增殖培养基的优化》 农业大学学报》 2006年03期 农业大学学报》 2006年03期）
枯草芽孢杆菌培养基的优化
枯草芽孢杆菌
枯草芽孢杆菌，是芽孢杆菌属的一种。单个细胞 0.7～ 0.7～ 0.8× 0.8×2～3微米，着色均匀。无荚膜，周生鞭毛，能运动。 革兰氏阳性菌，芽孢0.6～0.9×1.0～1.5微米，椭圆到柱状， 革兰氏阳性菌，芽孢0.6～0.9×1.0～1.5微米，椭圆到柱状， 位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后菌体不膨大。菌落表面 粗糙不透明，污白色或微黄色，在液体培养基中生长时， 常形成皱醭。需氧菌。可利用蛋白质、多种糖及淀粉，分 解色氨酸形成吲哚。广泛分布在土壤及腐败的有机物中， 易在枯草浸汁中繁殖。枯草芽孢杆菌是一种很好的菌种。 应用领域很广，可以用作饲料添加剂，用作生物肥料的发 酵剂，可以应用在养殖场直接添加给动物吃，可以应用在 鱼塘净化水质。或者一些城市环境监测部门或环保公司， 他们用于污水或污染物的处理。以及一些糖厂或公司用于 治理污染等。
结论
枯草芽孢杆菌在工厂化养鱼中主要用作封闭循环水质改良 剂，能降低水体中氨氮、亚硝酸盐的含量，清除硫化氢等 有害物质，分解消化池底大量有机物质、残饵及养殖鱼类 排泄物。并以代谢产物作为营养元，迅速形成水体环境中 的优势菌群，抑制有害病菌繁殖，抵御外来风险，减少了 用药，维护优良浮游微藻菌相平衡，降解代谢产物率，对 改善池塘水环境有明显的效果.试验结果表明,当培养基的配 方为无水葡萄糖 3.50 L、蛋白胨 0.83 g／L、酵母膏 0.50 g／L、磷酸二氢钾0.35 g／L和碳酸钙0.25 g／L，根据数 理统计分析，优化的枯草芽孢杆菌培养基条件能有效促进 枯草芽孢杆菌生长。