一株具抑菌活性的中华稻蝗内生菌SDLH-Ⅱ发酵条件优化研究

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粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)为革兰阴性菌,属肠杆菌科(Enterobacteriaceae),一般存在于土壤、水、植物、动物以及人类的肠道和呼吸道中。研究揭示粘质沙雷氏菌代谢产物有很好的杀虫、抗癌等生物活性,己成为一类新型的具有开发潜力和应用前景的生物资源。本论文以一株从中华稻蝗体内前肠部位分离到的具抑菌活性的细菌菌株SDLH-Ⅱ为材料,对其发酵条件和发酵产物部分性质等内容进行了研究,主要结果如下:通过对菌株氨基酸利用、糖发酵、脱羧酶反应等15个生理生化指标进行测定,并结合形态学观察结果,初步确定菌株SDLH-Ⅱ为沙雷氏菌属(Serratia)。结合生理生化特征,利用PCR技术对菌株SDLH-Ⅱ的16SrDNA作全序列分析,序列结果在Gene bank中进行Blast同源序列检索,再用DNAStar软件与Serratia属的其它种进行同源性分析。确定菌株SDLH-Ⅱ为沙雷氏菌属(Serratia)的一个种粘质沙雷氏菌(Serratiamarcescens)。对菌株SDLH-Ⅱ的传代稳定性和菌株发酵产物的抑菌谱的分析,结果表明:菌株SDLH-Ⅱ具有稳定、高产的抑菌效果,其发酵产物对革兰阳性菌金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)均有较强的抑制作用。对革兰阴性菌大肠杆菌(Escherichia coli)和真菌酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)有一定的抑制效果。采用正交设计法进行菌株发酵培养基的碳源、氮源因素水平优化,确定了菌株SDLH-Ⅱ最优发酵培养基(α-乳糖2.00g,胰蛋白胨12.00g,酵母膏5.00g,NaCl 3.50g,K2HPO4 3.68g,KH2PO4 1.32g,dH2O定容至1000mL,pH=6.8)。研究了菌株SDLH-Ⅱ发酵培养温度、初始pH、接种量、培养基装液量、种龄、摇床转速对菌株发酵产物抑菌活性的影响,确定了菌株SDLH-Ⅱ的最优发酵培养条件(温度30℃,接种量10%,pH=6.8,种龄24h,摇床转速150r/min)。对菌株SDLH-Ⅱ发酵产物热稳定性、酸碱稳定性、光稳定性、室温稳定性研究结果表明:菌株SDLH-Ⅱ发酵产物抑菌活性在常温(20℃)下可以稳定存在,在高温(80℃)处理后失活。菌株SDLH-Ⅱ发酵产物可置于避光、pH中性、适当低温环境中长期保存。本论文的研究,为探讨菌株SDLH-Ⅱ代谢产物的分离纯化、抑菌作用机制、以及下一步的进行防治病害和开发利用的实际应用提供了基础数据。
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