溶藻菌短短芽孢杆菌B15的发酵条件优化(2)
致深层水生植物的光合作用受到限制，迫使水中溶解氧来源减少[9]
。除此之外，其还会
影响饮用水源和水产品的安全[10]
。因此，探索有效的抑藻途径已极为迫切。
目前水华治理常用方法主要是物理方法、化学方法和生物方法[11~12]
。物理方法除藻
会耗费较多人力，在打捞过程中也有可能会损害水体中的水生动物及其他的一些水生植
物；化学方法除藻所使用的高锰酸钾、氯气、过氧化氢、二氧化氯等氧化物多用于给水
处理中的藻类去除，但容易产生一些有毒害的副产物，应用会受到一定的限制。生物方
法中微生物控藻技术已成为富营养化水体治理的研究热点之一， 因其具有高效、 成本低、
二次污染风险小等特点，现多将溶藻细菌用于研究。其中，芽孢杆菌（Bacillus）是一类
广泛分布于自然环境以及动物肠道等处的好氧或兼性厌氧菌能产生多种抗菌物质[13]
， 并且大多无毒，是一种理想的控藻菌属，已引起诸多学者的关注。如，贾雯[14]
等发现，侧
孢短芽孢杆菌在其稳定期和衰亡期的溶藻效果明显好于其延滞期和对数期。 刘晶[15]
等发
现蜡状芽孢杆菌（B. cereus L7）和短小芽孢杆菌（B. pumilus L18）的细菌滤液对铜绿微
囊藻和鱼腥藻具有溶解效果。
短短芽孢杆菌（Bacillus brevis）属于短芽孢杆菌属，广泛存在于水、空气和土壤中，
研究表明，该种细菌能够产生短杆菌肽、几丁质酶等活性物质，从而拮抗多种细菌和真
菌[16]
。因此，为进一步寻找有价值的溶藻微生物，本实验使用一株能够产生抑藻物质的
B. brevis B15[17]
进行抑藻实验，通过优化培养条件即通过对筛选最佳碳源及氮源、培养
温度、培养基初始 pH 值、摇床转速、接种量和装液量等条件进行优化，确定最佳碳源
和氮源以及它们达到最佳溶藻效果的最佳质量浓度、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从而提高短短芽孢杆菌中抑藻活性物质的产量。
1 材料与方法
1.1 实验材料
试验所用的铜绿微囊藻 FACHB-915（即 M. aeruginosa PCC7806）购自中科院武汉
水生生物研究所藻种保藏中心。
BG11培养基组分见表 1 和表 2：
表1 BG11培养基
Table1 BG11 medium
组分 用量
1 NaNO3 1.5 g•L-1
2 K2HPO4 0.04 g•L-1
3 MgSO4·7H2O 0.075 g•L-1
4 CaCl2·2H2O 0.036 g•L-1
5 Na2CO3 0.02 g•L-1
6 柠檬酸 0.006 g•L-1
7 柠檬酸铁铵 0.006 g•L-1
8 EDTA·Na2 0.001 g•L-1
9 微量元素 A5 1 mL•L-1
NaOH 或 HCl 调 pH 至 7.2
表 2 微量元素A5组分
Table2 Trace element A5 component
组分 用量(g•L-1
)
1 H3BO4 2.86
2 MnCl2.4H2O 1.86
3 ZnSO4·7H2O 0.22
4 Na2MoO4·2H2O 0.39
5 CuSO4·5H2O 0.08
6 Co(NO3)2·6H2O 0.05
所用菌种为短短芽孢杆菌（Brevibacillus brevis）B15，由南京农业大学农业部农业
环境微生物工程重点开放实验室友情提供。牛肉膏蛋白胨培养基：牛肉膏 3 g，蛋白胨 10 g，NaCl 5 g，蒸馏水 1 L，pH 7.5，
121℃，灭菌 20 min。
碳源培养基：蔗糖、麦芽糖、淀粉、麸皮和酵母提取物。
氮源培养基：蛋白胨、硫酸铵、硝酸钾、酵母提取物、牛肉膏、尿素、黄豆粉和玉
米面。
1.2 实验方法
1.2.1 铜绿微囊藻的培养
将铜绿微囊藻藻种按 1:5 的比例转接到 120 mL 新鲜的 BG11 培养基中，摇匀后放
入光照培养箱培养。培养条件为：光/暗培养时间为12 h/12 h，光强为 40 μmol·m-2