一种从太湖芦苇根系土中筛选溶藻菌并测定其溶藻效果的方法与流程

文档序号:11936492阅读:650来源:国知局

本发明属于蓝藻处理的微生物学领域,涉及一种从太湖芦苇根系土中筛选溶藻菌并测定其溶藻效果的方法。



背景技术:

随着城市化进程的加快和工农业的快速发展,大量含氮、磷、钾的生活污水以及工农业废水排入河流湖泊,导致水体富营养化严重,大规模的蓝藻随之爆发。蓝藻不仅会破坏水体的生态平衡,消耗水中溶解氧,造成水体生物的死亡,还会分泌出能够威胁人类健康的物质—藻毒素。

控藻除藻的方法一般分为物理法、化学法和生物法。物理法包括絮凝、人工打捞、气浮除藻、超声波等,此方法操作简单见效快,二次污染少,但是无法从根源解决问题,需要大量人力物力;化学法是通过投加铜盐、高锰酸钾等化学试剂进行直接灭杀或者抑制,效果显著,但化学试剂强烈的杀伤性同样也会使原本的水生生物受到毒害;生物法是通过生物链或者种族竞争的方式对藻类进行控制,包括栽植高等水生植物,养殖吞食蓝藻的水生动物和浮游动物以及投加高效的溶藻菌种。

溶藻菌是通过直接或间接方式抑制或杀死藻类、溶解藻细胞。很多研究表明细菌对于藻类有抑制作用。《环境科学学报》2015年第35卷第3期692-698页报道了从水华爆发水体中分离获得了一株溶藻细菌,当菌体细胞的密度达到1011CFU·m L-1时,与藻作用18h藻细胞彻底失去活性。《微生物学通报》2016年43卷第3期495-503页报道了从富营养化水体中筛选出的溶藻菌在与藻共培养5天后对藻叶绿素a的抑制率为65%。本发明以太湖流域岸边的芦苇根系土壤为原料,从中筛选分离溶藻菌,以期对铜绿微囊藻有很好的抑制作用。



技术实现要素:

本发明的目的是:以太湖流域岸边的芦苇根系土壤为原料,从中筛选分离出溶藻菌G6,以期对铜绿微囊藻有很好的抑制作用。

用接种环挑出一株斜面培养基上的G6菌种接种于新鲜液体培养基内,在温度28℃,转速为130r/min的培养箱中振荡培养,按照1:2-1:50的菌藻比加入到初始叶绿素a为50mg/m3-100mg/m3的铜绿微囊藻溶液,于温度27℃,光照强度2500lux,分别在不同光暗周期,不同菌龄,不同溶藻作用方式下进行菌藻反应,手动摇匀,每天测定叶绿素含量,测定叶绿素的降解率。

本实验所述的不同光暗周期分别是:①0h:24h;②24h:0h;③12h:12h。本实验所述的不同菌龄分别是:①迟滞期;②对数期;③稳定期;④衰亡期。本实验所述的不同溶藻作用方式分别是:①培养15-18h的对数期菌液;②将菌液①经经0.22μm滤膜过滤除菌;③收集②中滤膜,经无菌水洗涤3-4次,制备无菌水菌悬液;④将菌液①高温高压(121℃、1.1MPa)灭活处理25min。

本发明所用的细菌液体培养基组为鱼粉蛋白胨10g,酵母膏5个,氯化钠10g,蒸馏水1L,调制pH=7.1,所用固体培养基再加上15g琼脂粉。

本发明所用的铜绿微囊藻培养基为:⑴7.5g/500mL NaNO3;⑵2g/500mLK2HPO4;⑶3.75g/500mLMgSO4·7H2O;⑷1.8g/500mLCaCl2·2H2O;⑸0.3g/500mL柠檬酸;⑹0.3g/500mL柠檬酸铁铵;⑺0.05g/500mLEDTANa2;⑻1.0g/500mL NaCO3;⑼微量元素,调节pH为7.1

本发明所述的微量元素为:①1.43g/500mLH3BO3;②0.93g/500mLMnCl2·4H2O;③0.11g/500mL ZnSO4·7H2O;④0.195g/500mL Na2MoO4·2H2O;⑤0.04g/500mL CuSO4·5H2O;⑥0.025g/500mLCo(NO3)2·2H2O

培养1L铜绿微囊藻培养基,将上述培养基分装在a、b、c三个锥形瓶中a、⑷+150mL蒸馏水;b、⑹+150mL蒸馏水;c、⑴+⑵+⑶+⑸+⑺+⑻+⑼+530mL蒸馏水,在121℃、1.1MPa灭活处理25min,等到上述三种溶液冷却后混合。

本发明的有益效果:

作为本发明的降解铜绿微囊藻的一种优选方法:培养18h对数期的G6菌液,以菌藻比1:10,在温度为温度27℃,光照强度2500lux,明暗周期12h:12h的光照培养箱中培养除藻的效果最好。

本发明的有益效果:

本发明以太湖岸边芦苇根系土作为筛菌原料,从中分离筛选出G6菌株,此菌株在最佳条件下对铜绿微囊藻的去除率达到82.3%,溶藻效果十分显著,同时为溶藻菌筛选提供了一个新的来源。

具体实施方案

1从太湖岸边挖出整颗芦苇,收集芦苇根系及其周围土壤,并于-4℃下保存。

2称取土壤样品和无菌水以1:10的比例混合,置于摇床,在130r/min转速、30℃下震荡6-7h,使得土壤与水完全混合。

3采用梯度稀释法稀释后进行平板涂布,倒置于30℃恒温培养箱中培养。选择不同的菌落分别用接种环划线分离培养2-3d,然后纯化培养3-4次,得到纯菌种用接种环接种于斜面培养基上保存,并命名为G1-G13。

4将G1-G13在液体培养基中分别培养18h后,以1:10的比例投加到已知叶绿素含量的新鲜铜绿微囊藻溶液中,待到溶液出现黄化后,测定溶液的叶绿素含量,算出藻的去除率,选取去除效果最好的一株菌作为后续研究的菌株。

菌株的分离筛选

1将放在冰箱内冷冻保存的土壤样品取出,待到室温后,按照1:9的比例,称取10g土与90mL无菌水混合于锥形瓶,放置于摇床,在130r/min转速、30℃下震荡6-7h,使得土壤与水完全混合。

2采用梯度稀释法稀释富集液,将稀释至10-1-10-10的稀释液吸取0.1mL至固体平面培养基上均匀涂布,倒置于30℃培养箱中培养2-3天,待到平板上长出明显的菌落。

3挑选出长势良好的不同菌落,分别用接种环划线分离培养2-3d,然后纯化培养3-4次,得到纯菌种用接种环接种于斜面培养基上保存,并命名为G1-G13。

4将G1-G13分别培养18h后,以1:10的比例投加到已知叶绿素含量的新鲜铜绿微囊藻溶液中,置于温度为温度27℃,光照强度2500lux,明暗周期12h:12h的光照培养箱中,待到溶液出现黄化后,测定溶液的叶绿素含量,算出藻的去除率,选取去除效果最好的一株菌G6作为后续研究的菌株。

5培养2天的G6菌长势良好,直接在1.5mm,白色,不透明,边缘光滑,表明凸起,有粘性。对G6菌进行革兰氏染色和生理生化特性研究,结果表明菌株为革兰氏阳性菌,接触酶、葡萄糖发酵、淀粉水解、产胺试验均为阳性,明胶水解、V.P试验、M.R试验、产硫化氢、葡萄糖氧化均为阴性。

以下提供本发明利用上述菌株G6处理铜绿微囊藻的5个实例案:

实施例1

从细菌斜面培养基中挑取一环菌接入装有100mL灭菌后的新鲜细菌液体培养基中,在温度为30℃,转速为130r/min的培养箱中振荡培养18h对数期,按照1:2的菌藻比,即将50mL菌液接种于100mL藻液中,藻液初始叶绿素a是94.5mg/m3,在温度为温度27℃,光照强度2500lux,明暗周期12h:12h的光照培养箱中培养,并且手动摇匀,每天测定叶绿素含量直至含量基本不变,去除率为41.5%。

实施例2

本实施例与实施例1不同的地方在于菌藻比不同.

从细菌斜面培养基中挑取一环菌接入装有100mL灭菌后的新鲜细菌液体培养基中,在温度为30℃,转速为130r/min的培养箱中振荡培养18h对数期,按照1:10的菌藻比,即将10mL菌液接种于100mL藻液中,藻液初始叶绿素a是94.5mg/m3,在温度为温度27℃,光照强度2500lux,明暗周期12h:12h的光照培养箱中培养,并且手动摇匀,每天测定叶绿素含量直至含量基本不变,去除率为41.5%。

实施例3

本实施例与实施例1和实施例2不同的地方在于初始浓度,光照周期不同,选定菌藻比1:10。

从细菌斜面培养基中挑取一环菌接入装有100mL灭菌后的新鲜细菌液体培养基中,在温度为30℃,转速为130r/min的培养箱中振荡培养18h对数期,按照1:10的菌藻比,即将10mL菌液接种于100mL藻液中,藻液初始叶绿素a是93.02mg/m3,在温度为温度27℃,光照强度2500lux,明暗周期分别为24h:0h、12h:12h、0h:24h的光照培养箱中培养,并且手动摇匀,每天测定叶绿素含量直至含量基本不变,去除率分别为44.1%,52.2%,39.6%,所以明暗周期为12h:12h时,溶藻效果最好。

实施例4

本实施例与实施例1、实施例2和实施例3不同的地方在于初始浓度,菌生长期不同,选定光照周期12h:12h,菌藻比1:10。

从细菌斜面培养基中挑取一环菌接入装有100mL灭菌后的新鲜细菌液体培养基中,在温度为30℃,转速为130r/min的培养箱中振荡培养迟滞期、对数期、稳定期、衰亡期的菌,按照1:10的菌藻比,即将10mL菌液接种于100mL藻液中,藻液初始叶绿素a是52.63mg/m3,在温度为温度27℃,光照强度2500lux,明暗周期12h:12h的光照培养箱中培养,并且手动摇匀,每天测定叶绿素含量直至含量基本不变,去除率分别为54.4%,75%,75%,50%,所以光暗周期为12h:12h时符合现实光照条件,效果也比较好。

实施例5

本实施例与实施例1、实施例2、实施例3和实施例4不同的地方在于初始浓度,不同的溶藻作用方式,选定光照周期12h:12h,菌藻比1:10,18h对数生长期。

从细菌斜面培养基中挑取一环菌接入装有100mL灭菌后的新鲜细菌液体培养基中,在温度为30℃,转速为130r/min的培养箱中振荡培养18h,本发明设置以下4种方式处理菌液:①培养18-24h的对数期菌液;②将菌液①经经0.22μm滤膜过滤除菌;③收集②中滤膜,经无菌水洗涤3-4次,制备无菌水菌悬液;④将菌液①高温高压(121℃、1.1MPa)灭活处理25min。按照1:10的菌藻比,即将10mL菌液接种于100mL藻液中,藻液初始叶绿素a是65.62mg/m3,在温度为温度27℃,光照强度2500lux,明暗周期12h:12h的光照培养箱中培养,并且手动摇匀,每天测定叶绿素含量直至含量基本不变,去除率分别为82%,82%,0%,82%,菌液、离心过滤液以及高压灭菌后的菌液均对藻有抑制作用。

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