利用味精废水生产苏云金芽孢杆菌生物农药Ⅱ苏云金芽孢杆菌菌种筛选及发酵优化.docVIP

利用味精废水生产苏云金芽孢杆菌生物农药Ⅱ苏云金芽孢杆菌菌种筛选及发酵优化 　　[摘要]利用味精废水生产苏云金芽孢杆菌生物农药。首先将废水作为筛选培养基,对18株苏云金芽孢杆菌进行初筛和复筛后,确定菌株WB5为适合该废水生长的菌株。在此基础上,通过正交实验,确定了添加到废水中的营养物组分(%):玉米淀粉3,蛋白胨1,豆粕3。发酵条件优化结果表明:培养基初始pH为8.0,发酵温度30℃、200rpm摇床培养50h。 　　[关键词]味精废水 苏云金芽孢杆菌 筛选 发酵优化 　　我国味精工业每年排出上亿吨的高浓度有机废水,废水处理问题已成为我国味精工业面临的一大难题[1]。利用味精废水生产苏云金芽孢杆菌生物农药,不仅能够处理味精废水、不会造成二次污染,同时能够得到高毒力、对环境无污染的生物农药,实际上是一举两得的办法,为味精废水资源化提供了又一个选择空间[2]。由于苏云金芽孢杆菌对营养物质的要求不高,在含氮0.075%～0.225%,含糖0.1%～1.5%和糖氮比0.44～20.0的环境下就能很好的生长[3]。味精废水中含有还原糖、多种氨基酸和有机化合物,能够基本满足苏云金芽孢杆菌生长发育所需。因此利用味精废水发酵生产苏云金芽孢杆菌生物农药成为可能,该方案的实施有助于减少环境污染,变废为宝,具有广阔的发展前景。 　　本研究在对味精废水成份进行分析、预处理(已报道)[4]基础上,进行了菌种筛选和发酵优化,寻找最优的培养菌株和培养条件,以达到变废为宝的目的。本文报道适用于废水的生产菌种的筛选和发酵优化。 　　 　　1材料与方法 　　 　　1.1 材料 　　1.1.1 菌种 　　18株苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt),本实验室保藏。 　　1.1.2 废水来源 　　废水取自福州富成食品有限公司(原福州味精厂)。 　　1.1.3 培养基 　　(1)筛选培养基:将味精废水pH调至7.0。 　　(2)斜面培养基(g/L):牛肉膏3,蛋白胨10,氯化钠5,琼脂7.2。 　　(3)发酵培养基:经预处理的味精废水,配入适量浓度其它营养物。 　　1.2 方法 　　1.2.1 废水成分分析 　　1.2.1.1 pH的测定:用精密pH试纸结合pH计测定。 　　1.2.1.2 氨氮的测定:甲醛法[5]。 　　1.2.1.3 COD的测定:重铬酸钾法[6]。 　　1.2.1.4 硫酸根含量测定:分光光度比浊法[7]。 　　1.2.1.5 还原糖的测定:DNS定糖法[8]。 　　1.2.2 废水的预处理 　　每L废水中CaO的添加量为14.3g,处理温度100℃,处理时间20min,过滤后备用[4]。 　　1.2.3 培养方法 　　从新鲜斜面接种一环菌株至培养基中,培养基装于250mL三角瓶中,每瓶装量为30mL,在30℃、转速200rmp条件下进行摇床振荡培养。 　　1.2.4 菌浓的测定 　　将菌体发酵液稀释10倍后摇匀,在分光光度计上以600nm的波长,测定其相应的OD值。 　　1.2.5 废水中抑制苏云金芽孢杆菌生长的主要因素 　　1.2.5.1 pH对Bt培养的影响 　　将稀释5倍的基本培养基,各取30mL利用HCl和NaOH溶液调节废水至不同的pH:3～9。分别接入Bt HD1,摇瓶培养36h后取出,测定其菌浓,模拟不同pH的废水培养Bt,研究pH对Bt生长的影响。 　　1.2.5.2 SO42-对Bt培养的影响 　　将稀释5倍的基本培养基,各取30mL添加不同量的无水硫酸钠,使其含有不同浓度的硫酸根:0.1～0.7mmol/mL。分别接种Bt HD1,摇床培养36h,测其菌浓,模拟不同浓度的硫酸根培养Bt,从而研究硫酸根对Bt生长的影响。 　　1.2.6 适合于废水培养的苏云金芽孢杆菌的筛选 　　1.2.6.1 菌种的初筛 　　将18株Bt菌种分别接种到筛选培养基摇床培养36h后,测定各个菌株的发酵菌浓,筛选出5株Bt菌株作为复筛的对象。 　　1.2.6.2 菌种的复筛 　　将初筛获得5株Bt菌株接种到筛选培养基中,摇瓶培养36h后取出,对各个菌株进行制片镜检、测定菌浓以及血球计数,经对综合考察而筛选出1株菌体形态饱满、生长迅速、对废水环境有极强耐受力的优良菌株。 　　1.2.7 培养基的优选 　　选择葡萄糖、玉米淀粉、蛋白胨、豆粕、KH2PO4 等5个营养物为预处理后味精废水的添加组分,采用L18(37)正交表,随机安排因素和浓度水平。对加入废水中的各营养物组分进行优化试验,从而确定最优的培养基组分。 　　1.2.8 发酵条件的优选 　　分别考查不同发酵条件(初始pH、发酵温度与摇床转速)下对Bt发酵的影响。