2结果与分析


2.1碳源对假单胞杆菌BS1生长的影响

图1碳源对假单孢杆菌BS1生长的影响


结果如图1所示,从图中可以看出,以液体石蜡为碳源的无机盐培养基中,假单胞杆菌BS1菌体的生长状况良好,培养第7 d时菌悬液的OD640值为2.10。当以正辛烷、正庚烷、正己烷为碳源时,随着碳链长度的减小,菌体的生长状况逐渐下降,培养第7 d时菌悬液的OD640值分别为1.31、0.46、0.14;当以正己烷为碳源时,菌体几乎没有生长,培养9 d内菌悬液的OD640值基本处于同一水平;这可能是由于假单胞杆菌BS1不能利用正己烷、正庚烷为碳源进行生长代谢,或是由于正己烷、正庚烷对菌体细胞产生的毒性,使其生长受到抑制。


2.2接种量对假单胞杆菌BS1生长的影响

图2接种量对菌株生长的影响


图2为接种量对假单胞杆菌BS1生长的影响试验结果,从图中可以看出:接种量分别为1%、2%时,菌体生长的延滞期较长(0~3 d),菌体的生长状况较差,培养第7 d时菌悬液的OD640值分别为1.63、1.70。当接种量分别为5%、7%、10%时,培养前期(0~4 d)菌体生长较快,但培养后期(4~9 d)菌体的生长状况不如接种量为3%时,培养第7 d时菌悬液的OD640值分别为1.82、1.71、1.66和1.91。


2.3温度对假单胞杆菌BS1生长的影响

图3温度对菌株生长的影响


试验结果图3表明,温度对假单胞杆菌BS1的生长有一定的影响,在25~40℃温度范围内,菌体均可以生长。温度为30℃时,菌体的生长状况最好,培养第7 d时菌悬液的OD640值为2.16。其次是温度为35℃、37℃时,培养第7天时菌悬液的OD640值分别为2.09和1.62。当温度为25℃和40℃时,菌体的生长状况较差,培养第7 d时菌悬液的OD640值分别为1.01、0.74。


2.4 pH对假单胞杆菌BS1生长的影响

图4 pH对假单胞杆菌BS1生长的影响


2.5 NaCl浓度对假单胞杆菌BS1生长的影响

图5 NaCl浓度对假单胞杆菌BS1生长的影响


NaCl浓度对假单胞杆菌BS1生长的影响试验结果如图5所示。结果表明,假单胞杆菌BS1的生长随NaCl浓度的增加而逐渐受到抑制。当培养基中不添加NaCl(浓度为0)时,菌体的生长状况最好,其次是NaCl浓度为1%和3%时,培养第7 d时菌悬液的OD640值分别为2.16、2.04和1.74。当NaCl浓度为5%时,菌体的生长明显受到抑制,培养第7 d时菌悬液的OD640值为1.20;当NaCl浓度为10%和15%时,菌体几乎不再生长,这表明过高的盐浓度不利于假单胞杆菌BS1的生长繁殖。


2.6装液量对假单胞杆菌BS1生长的影响

图6装液量对菌株生长的影响


装液量对假单胞杆菌BS1生长的影响如图6所示,试验结果表明:在250 mL的三角瓶中,装液量为130 mL时菌体的生长状况最好,其次是装液量为100 mL和160 mL时,培养第7 d时菌悬液的OD640值分别为2.08、1.82和1.81;当装液量为70 mL时,菌体的生长状况较差,培养第7 d时菌悬液的OD640值为1.33;当装液量为190 mL时,菌体的生长状况最差,培养第7 d时菌悬液的OD640值为1.15。


2.7适宜培养条件下假单胞杆菌BS1的生长曲线

图7适宜培养条件下假单胞杆菌BS1的生长曲线


图7表示假单胞杆菌BS1在适宜培养条件下的生长曲线。从图中可以看出:0~48 h为菌体生长延滞期,菌体生长比较缓慢,菌体的数量只有少量增加,是菌体适应新环境和积累能量的阶段;48~156 h为菌体快速生长繁殖期,培养液中菌体的数量急剧增加;156~240 h为菌体生长稳定期,菌体细胞的分裂速度减慢,菌体的生长和死亡速率基本相等;由于培养液中营养物质的消耗、营养比例失调以及代谢废物的大量积累,菌体细胞的死亡速度大于分裂产生新细胞的速度,240 h后为菌体衰亡期。


3讨论


碳源是供给菌株各种生命活动所需能量和构成菌株细胞及代谢产物的物质基础,因此选择合适的碳源对菌株的生长有很大的影响。在水性基质中,长链烷烃的溶解度太小(10-5~10-10g·L-1),不足以维持微生物的生长;但当碳链小于C8时,烷烃会对细胞膜的结构造成破坏而产生毒性。试验中,当以正辛烷、正庚烷、正己烷为碳源时,随着碳链长度的减小,假单胞杆菌BS1菌体的生长逐渐受到抑制,分析这可能是由于假单胞杆菌BS1不能利用正己烷、正庚烷为碳源进行生长代谢,或是由于正己烷、正庚烷对菌体细胞产生的毒性,使其生长受到抑制,彭新榜等和李习武等的研究结果与此一致。同时,试验考虑到该假单胞杆菌BS1是从被石油长年污染的土壤中分离而得,而石油中含有蜡质成分,故设置处理以液体石蜡为碳源,结果表明液体石蜡(主要成分为C16~C20正构烷烃)为适宜假单胞杆菌BS1生长的碳源。因此,可用假单胞杆菌BS1来分解植物叶片表面的蜡质层,该结果进一步拓宽了假单胞杆菌BS1的应用领域。


接种量的大小对微生物生长延滞期和生长速度有一定的影响,是微生物生长过程中的一个重要控制参数。试验结果表明,接种量为1%和2%时,假单胞杆菌BS1菌体的生长延滞期较长(0~3 d),菌体的生长状况较差,原因可能是接种量太少影响其生长代谢。当接种量分别为5%、7%、10%时,培养前期(0~4 d)菌体生长较快,但培养后期(4~9 d)菌体的生长状况不如接种量为3%时,这可能是因为接种量过大会使营养物质在短间内消耗过多,同时菌体产生大量的代谢物,从而抑制菌体的进一步生长。


试验结果表明温度对假单胞杆菌BS1菌体的生长有一定的影响,当温度为25℃和40℃时,菌体的生长状况较差,这可能就是由于25℃和40℃的环境温度影响细胞的新陈代谢活动,使菌体的生长受到抑制。


不同微生物对pH值条件的要求各不相同,它们只能在一定的pH值范围内生长,这个范围有宽有窄,而其生长最适pH值常限于一个较窄的范围,对pH值条件的不同要求,在一定程度上反映出微生物对环境的适应能力。试验结果表明,假单胞杆菌BS1菌体生长的适宜pH值为7.0,周群英等报道的较适宜细菌生长的pH值在7.5左右与研究结论基本吻合。


试验结果表明,培养基中不添加NaCl(浓度为0%)时,适宜假单胞杆菌BS1菌体的生长,而叶和松对产生物表面活性剂J3、T4假单胞菌株的研究表明,其最佳生长的NaCl浓度为2%、3%,这可能是由于不同的菌株对盐浓度的适应能力有差异所致。同时,试验结果还表明,过高的盐浓度(NaCl浓度在5%~15%)对假单胞杆菌BS1菌体的生长有明显的抑制作用,这可能是由于高盐环境中外渗透压过高而导致菌体细胞严重失水收缩,质壁分离而死亡。试验在明确适宜假单胞杆菌BS1生长的碳源为液体石蜡的基础上,进一步摸索出假单胞杆菌BS1液体培养的优化条件,为今后生产应用假单胞杆菌BS1提供了基础。


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