摘要：利用从杭州农药厂活性污泥中筛选到的一株新型高效降解尼古丁的菌株Shinella sp.HZN7为对象，通过正交试验对影响菌株生长的pH值、温度、氯化钠、葡萄糖、转速等条件参数进行了优化，得出了其在实验室条件下的最佳生长条件.通过在土壤中添加烟草废弃物，利用该高效尼古丁降解菌株Shinella sp.HZN7对模拟烟草废弃物污染土壤进行生物修复的土壤实验，实验表明：添加菌株的处理组与不加菌株的对照组相比，在尼古丁的去除能力、pH值稳定性、含水率保持等方面均有较大改善，以及对土壤有机质量的变化产生一定的影响，且在一定范围内，随着烟草废弃物添加量的增大，生物修复的效果越明显。
菌源
菌株HZN7(申氏杆菌属，Shinellasp.)为本实验室分离，保藏至中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCC M 2013060.
培养基
LB培养基(Luria-Bertani medium):含10.0 g/L蛋白胨，5.0 g/L酵母膏和10.0 g/L氯化钠，pH7.0.
烟草废弃物
取自杭州利群卷烟厂，120℃烘干至恒重，密封.
供试土壤
采自浙江工业大学校园内菜地表层土(0～20 cm)，采集土样预处理：多点采样，去除杂物，自然风干，研磨均匀，过1 mm(30目)筛后，室温保存[7].
正交试验
通过比较不同pH值、温度、氯化钠、葡萄糖、转速对菌体生长的影响，从中筛选出菌株HZN7的最佳生长条件，确定影响因子的影响顺序[8-9].依据正交实验设计，以LB培养基为基础，通过改变pH值、温度、转速、添加、减少或者改变培养基中某些组分的质量分数，配制成不同体系的液体培养基.然后按5%的接种量接入在LB培养基中培养至对数期的HZN7(OD600=0.90，菌体用无菌水洗涤2次)，摇床培养12 h.取2 mL菌液，6 000 r/min离心5 min，弃上清液，加入等体积去离子水混匀，稀释至适当浓度后，用紫外可见分光光度计在600 nm波长下测定吸光度。
菌株HZN7最佳生长条件的正交试验
本实验采用5因素3水平设计(表1)，以L18(35)设计，每一种组合分别设3个重复.根据K值、R值进行统计学分析，K值表示的是同一因素各水平的实验结果之和，k值表示K值的平均值，K值的大小则反映该因素中各水平对实验结果影响的大小.R(极差)为同一因素中kmax-kmin，根据极差的大小可以判断各因素对实验指标的影响主次，R值的大小说明该因素对实验结果影响的大小，R值越大，说明该因素对实验结果影响越大，R值越小则说明该因素的影响越小。
表1各因素水平列表
表2 L 18(3 5)正交试验结果
注：1)A，B，C，D，E分别代表相应的因素，下标代表其对应的水平.
由表2可知：根据正交试验的结果，菌株HZN7的最佳生长条件pH值为7.0，葡萄糖10 g/L，氯化钠10 g/L，温度40℃，转速180 r/min.按上述条件进行实验，摇床培养12 h，菌株HZN7的OD600达到1.517.由此可知，A2B3C2D3E2为菌株的最佳生长条件，且各因素的影响顺序为C>A>B>E>D。
3结论
本研究对菌株HZN7的生长条件进行了优化，菌株HZN7在优化后的培养基中(葡萄糖10 g/L，氯化钠10 g/L，pH控制7.0)，置于40℃，180 r/min的恒温摇床中培养12 h，菌体生长量达到最大，OD600达到1.517.该实验结果为后期在工业上大量生产高效尼古丁降解菌HZN7提供了一定的指导性作用.尼古丁高效降解菌在土壤中降解烟草废弃物的实验表明：在不同量烟草废弃物污染程度下，添加菌株HZN7的处理组与不添加菌株的对照组，尼古丁的去除率得到明显提升，且烟草废弃物添加量在100 g时，对于尼古丁的去除，土壤的修复效果最佳.同时添加了高效降解菌HZN7的土壤，对于维持土壤pH值、含水率、改变微生物的群落结构起到了积极的作用，为后续对于烟草废弃物污染的土壤的修复，做出了一定的理论贡献。