基本信息
- 项目名称：
- 高絮凝活性芽孢杆菌的筛选、絮凝特性及培养条件优化研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本研究拟培养分离筛选具有产高效絮凝剂芽孢杆菌，进行形态、生化特性和分子鉴定，同时研究其絮凝特性，产絮凝剂的最佳培养基组成和培养条件，为该菌进一步开发应用奠定基础，为我国水产养殖改善水体养殖环境提供一个全新理念，因此本研究具有重要的理论价值和实际应用价值。
- 详细介绍：
- 本作品的研究过程如下：（1）从四川农业大学农场采集土壤进行菌种的分离纯化，然后根据菌落特征，筛选出目标菌株，对其絮凝活性进行测定，由此得出絮凝活性最高的一株，进行初步鉴定和分子鉴定，最终确认其为巨大芽孢杆菌。（2）对巨大芽孢杆菌的产絮凝剂絮凝特性进行研究，研究表明巨大芽孢杆菌的絮凝剂是在细胞生长过程中产生并排到细胞外的代谢产物。（4）对巨大芽孢杆菌产絮凝剂的影响因素进行了研究，结果表明菌液投加量、钙离子浓度、高岭土悬液PH值对絮凝率都有影响。（5）对巨大芽孢杆菌产絮凝剂的培养条件进行优化研究，通过对其培养时间、培养温度、PH、碳氮比、金属离子等的影响效果研究，得出絮凝剂絮凝率最大的最佳培养条件，为巨大芽孢杆菌运用于水产养殖的实际应用奠定基础。（6）现阶段正在进行菌液对水体净化效果以及对鲤生长生化指标影响的研究，以期得到对水体净化的最佳使用浓度,以及对鲤生长理化指标的影响。为巨大芽孢杆菌运用于水产养殖，净化养殖水体提供理论依据。 本研究的意义：我国，是水产养殖大国，池塘养殖是我国的主要养殖模式，但是现有的养殖模式多是粗放型的，大多数养殖用水不经处理，水体恶化是导致池塘水产养殖病害爆发，产量下降的主要因素之一；同时大量饲料的浪费是思量成本称为养殖中的重大支出项，大大降低了养殖利润。据相关研究结果可以预测微生物絮凝剂对于水产养殖具有很大的应用潜力.。 首先，产絮凝剂微生物利用水体中的残饵和粪便形成可以被养殖对象摄取的饵料，实现饲料蛋白的二次利用，最大程度的提高饲料的价值。 其次，在水产养殖系统中可以利用产絮凝剂微生物净化养殖水体，在产絮凝剂过程中将水体中的颗粒有机物，溶解有机物和无机氮源转化，改善养殖环境，可以明显降低换水量或者不换水。 这两点都非常好的解决了现在我国水产上的重大问题：饲料成本和养殖水质问题。 因此我们拟培养分离筛选具有产高效絮凝剂芽孢杆菌，进行形态、生化特性和分子鉴定，同时研究其絮凝特性，产絮凝剂的最佳培养基组成和培养条件，为该菌进一步开发应用奠定基础，为我国水产养殖改善水体养殖环境提供一个全新理念，因此本研究具有重要的理论价值和实际应用价值。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：筛选出具有高絮凝活性的芽孢杆菌，运用于水产养殖，解决现阶段我过扬中的水产养殖水体污染问题，为我国水产养殖水体净化提供理论依据。 思路：培养分离筛选具有产高效絮凝剂芽孢杆菌，进行形态、生化特性和分子鉴定，同时研究其絮凝特性，产絮凝剂的最佳培养基组成和培养条件，为该菌进一步开发应用奠定基础，为我国水产养殖改善水体养殖环境提供一个全新理念，因此本研究具有重要的理论价值和实际应用价值。
科学性、先进性及独特之处
- 1、芽孢杆菌属的细菌广泛分布在水、空气和土壤中，因其各方面优点优点，备受关注和研究。2、微生物絮凝剂及产絮凝剂微生物具有絮凝范围广、活性高、安全无毒、不污染环境等特点,具有广谱絮凝活性,因此,目前被广泛用于废水和给水处理。而对于水产养殖的水质净化和保持养殖水体优良状态方面鲜见报道。3、巨大芽孢杆菌作为一种益生菌，其研究主要集中在降解土壤中的有机磷和降低水中氨氮比，但产絮凝剂方面的研究鲜见报道。
应用价值和现实意义
- 首先，产絮凝剂微生物利用水体中的残饵和粪便形成可以被养殖对象摄取的饵料，实现饲料蛋白的二次利用，最大程度的提高饲料的价值。 其次，在水产养殖系统中可以利用产絮凝剂微生物净化养殖水体，在产絮凝剂过程中将水体中的颗粒有机物，溶解有机物和无机氮源转化，改善养殖环境，可以明显降低换水量或者不换水。 最后，为我国水产养殖改善水体养殖环境提供一个全新理念，因此本研究具有重要的理论价值和实际应用价值。
学术论文摘要
- 中文摘要：采用平板分离法从土壤中分离出芽孢杆菌，以发酵液对高岭土悬液絮凝效果为指标筛选出高絮凝活性菌株，并通过细菌形态、生化特性和16SrDNA序列分析进行鉴定；同时考察发酵液加入量、Ca2+和pH等对絮凝效果的影响以及微生物絮凝剂在发酵液中的分布。结果分离筛选得到1株具有高效絮凝活性的芽孢杆菌MBFF6菌株，其絮凝率达95.7%；通过细菌菌落形态特征、生理生化特性和16SrDNA序列分析鉴定，确定该菌为巨大芽孢杆菌；最佳的絮凝条件为发酵液加入量2%，Ca2+浓度为4.5mmol/L，pH 7.0；微生物絮凝剂是细菌生长过程产生的胞外代谢产物，存在于发酵液中。产絮凝剂的最佳培养基组成为：5g/L葡萄糖，0.5g/L硫酸铵，5g/L K2HPO4，2g/L KH2PO4，0.2g/L MgSO4，pH 7。最佳培养条件为：接种量2%（v/v），温度30℃，转速150r/min，时间24h。 关键词：微生物絮凝剂；芽孢杆菌；筛选；鉴定；絮凝特性；培养条件
获奖情况
- 1，即将在《浙江大学学报》上刊载；
鉴定结果
- 无
参考文献
- [1]胡筱敏,邓述波,牛立东,等.一株芽孢杆菌所产絮凝剂的研究[J]. 环境科学研究,2001, 14(1):36-39 [2]夏四清,丁西明,常玉广,等.枯草芽孢杆菌产高效微生物絮凝剂的研究[J].中国给水排水, 2009,25(1):14-17 [3]布坎南,吉本斯,编著.伯杰细菌鉴定手册[M].北京:科学出版社, 1984,第八版,pp.729-739. [4]Wu J Y, Ye H F. Characterization and flocculating properties of an extracellular biopolymer produced from a Bacillus subtilis DYU1 isolate [J]. Process Biochem, 2007,42(7):1114-1123 [5]Zhang ZQ, Lin B, Xia S Q, et al. Production and application of a novel bioflocculant by multiple-microorganism consortia using brewery wastewater as carbon source [J]. J Environ Sci, 2007,19(6):660-666. [6]吴俊森.微生物絮凝剂的研究与应用[J]. 山东师范大学学报 2006, 21(1): 85-86 [7]潘康成,高传庆,张钧利,等.三株益生芽孢杆菌的16SrDNA测序鉴定[J].饲料工业,2010,31(8):24-27.
同类课题研究水平概述
- 迄今为止，能产生絮凝剂的微生物种类很多，已发现并具有絮凝性的微生物多达50种以上，主要集中在大肠杆菌、酵母、红球菌、气单胞菌、土壤杆菌、霉菌等菌种（属），而对于芽孢杆菌属絮凝剂的研究却很少，仅有少量的报道。胡筱敏等（2001）报道从土壤中分离得到一株具有能够产生高效微生物絮凝剂的芽孢杆菌A-9菌株。夏四清等（2009）从活性污泥中分离得到一株产高效絮凝剂的枯草芽孢杆菌TJHJ-1，其对高领土的絮凝率达97%。 微生物絮凝剂及产絮凝剂微生物具有絮凝范围广、活性高、安全无毒、不污染环境等特点,而且作用条件粗放 ,具有广谱絮凝活性,因此,目前被广泛用于活性污泥、有机废水、废水脱色等废水和给水处理。而对于水产养殖的水质净化和保持养殖水体优良状态方面目前仍没见报道。 巨大芽孢杆菌作为一种益生菌，它的研究主要集中在降解土壤中的有机磷以及降低水中氨氮比，但在产絮凝剂方面的研究却鲜见报道。
