1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1 本课题研究意义
1.1 课题意义
随着水体富营养化的加剧,蓝藻水华如今已成为各国面临的重大环境问题。铜绿微囊藻(m. aeruginosa)是形成水华的主要藻类之一,产生藻毒素,严重威胁着人类的健康。探索有效的控藻途径已极为迫切,细菌溶藻是一种新型的生物控藻技术。b. brevisb15为从土壤中分离出的一株能够产生抑藻物质的芽孢杆菌,本课题旨在通过优化培养基成分、改善发酵条件来提高b15的抑藻活性,为该活性物质的分离纯化及该菌的应用奠定基础。
2. 研究的基本内容和问题
2.1 研究的目标
通过对碳源、氮源、培养基ph值、发酵时间、温度、接种量和装液量等条件进行优化,提高短短芽孢杆菌中抑藻活性物质的产量。
2.2 研究的内容
3. 研究的方法与方案
研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 3.1研究方法 (1)将指数期铜绿微囊藻接入到新鲜BG11培养基中,置于25℃光照培养箱,光照强度2500Lux,光暗比(12h/12),培养; (2)将细菌接种到液体牛肉膏蛋白胨培养基(1L:3g牛肉膏,10g蛋白胨,5gNaCl,PH7.5,200rpm,过夜即细菌种子液); (3)细菌发酵液(4℃,8000g,10min),取上清液,0.22um滤膜过滤除菌即得无菌滤液; (4)用流式细胞仪进行计数,测定抑藻率; 3.2技术路线 3.3 实验方案 3.3.1 藻种细菌种子液的培养和无菌滤液的制备 (1)将指数期铜绿微囊藻接入新鲜BG11培养基中,置于25℃光照培养箱,光照强度2500Lux,光暗比(12h/12),培养备用; (2)将细菌接种到液体牛肉膏蛋白胨培养基(1L:3g牛肉膏,10g蛋白胨,5gNaCl,PH7.5,200rpm,过夜即细菌种子液); (3)细菌发酵液(4℃,8000g,10min),取上清液,0.22um滤膜过滤除菌即得无菌滤液,备用; (4)按体积比1%将种子液加入到配置的培养基中,200rpm/min,30℃,培养48h,每天摇晃三次。提取300ul加入到20mL起始浓度1.0*106藻液; (5)公式:抑藻率(%)=(C对照-C处理)/C对照*100%。 3.3.2 不同碳源对B15溶藻效果的影响 (1)以蛋白胨作为氮源,加入10g/L不同碳源(蔗糖、麦芽糖、淀粉、麸皮和酵母提取物),考虑不同碳源对菌株溶藻效果的影响。 (2)将最佳碳源按不同质量浓度(5、10、15、20、25g/L)测定菌株B15溶藻效果的影响,确定出最佳的质量浓度。 3.3.3 不同氮源对菌株B15溶藻效果的影响 (1)在确定出最佳碳源的基础上,进一步研究不同氮源(10g/L)对菌株溶藻效果的影响。 氮源:蛋白胨、硫酸铵、硝酸钾、酵母提取物、牛肉膏、玉米面、黄豆粉和尿素; (2)将最佳氮源按不同质量浓度(5、10、15、20、25g/L)测定菌株B15溶藻效果的影响,确定出最佳的质量浓度。 3.3.3 培养基优化正交试验 选取上述测定出来的氮源和碳源,将这些元素进行三个水平的正交试验。选取出溶藻效果最佳的培养基组合。选取培养基配方和最佳培养基组合进行发酵试验,确定最优培养基组合。 3.3.4 培养条件的单因子试验 采取上述测定的优化培养基配方,分别研究菌株B15溶藻效果达到最大值时的培养温度、培养基初始pH值、摇床转速、接种量和装量液。 (1)培养温度的设定:25℃、28℃、30℃、33℃、35℃和37℃; (2)培养基初始pH值的设定:pH值5、6、7、8、9; (3)摇床转速的设定:50、100、150、200、250rpm/min; (4)接种量的设定:1%、2%、3%、4%、5%; (5)装液量的设定:30mL、40mL、50mL、60mL、70mL。 3.4 可行性分析 (1)研究内容集中、目标明确、研究方法可靠。 铜绿微囊藻生长周期短,繁殖速度快,实验室条件下培养较易获得。 (2)研究员基础扎实 本项目的研究成员有着扎实的专业知识与实验技能,有着对科研的热情及认真负责的态度,这些为本项目的完成提供了保证。 (3) 研究条件优良。 本实验室已经具备了开展本研究的常规仪器设备。这些为本项目的完成提供了硬件方面的保证。 |
4. 研究创新点
溶藻菌短短芽孢杆菌B15为新发现的溶藻菌株,具有较高的抑藻活性,且该菌安全无毒,为开发新型、环保、高效的抑藻剂,为有害蓝藻的治理提供一条可能的途径。
5. 研究计划与进展
2016.06-2016.07 在实验室学习实验技术、阅读相关文献;
2016.09-2016.11 筛选出最佳碳源和氮源以及各自的最佳质量浓度;
2016.11-2016.12 培养基正交试验,确定最佳培养基组合;
