亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        水體硝化菌劑保存方法的研究

        2010-06-04 06:30:54,
        化學(xué)與生物工程 2010年1期
        關(guān)鍵詞:濃縮液半衰期保護(hù)劑

        , ,

        (1.遼寧石油化工大學(xué)環(huán)境與生物工程學(xué)院,遼寧 撫順 113001;2.中國石化撫順石油化工研究院,遼寧 撫順 113001)

        菌種保藏的主要目的在于能在較長時間內(nèi)保持菌種的生存,保持菌種在遺傳、形態(tài)和生理上的穩(wěn)定性[6]。同時,還要保持菌種的物種獨立性,使其免受其它微生物的侵染,保持純培養(yǎng)狀態(tài)[7]。其原理主要是根據(jù)微生物的生理、生化特點,人為創(chuàng)造低溫、干燥或缺氧條件,抑制微生物的代謝作用,使其生命活動降至最低程度或處于休眠狀態(tài),使菌株很少發(fā)生突變,以達(dá)到保持純種的目的[8]。

        菌種保存的方法有很多,如斜面保存、液體石蠟保存、冷凍干燥保存、液氮超低溫保存、干燥保存等等。由于硝化菌的降解能力和保藏能力是影響其商品化的兩個重要因素[9],所以本實驗旨在尋找硝化菌的最佳保存方法。

        1 實驗

        1.1 儀器

        可見分光光度計,韓國新科儀器制造公司;恒溫水浴鍋,北京順杰欣隆科技有限公司;電子分析天平,德國天平儀器公司。

        1.2 硝化作用原理

        在好氧條件下,通過亞硝化菌和硝化菌的作用,將氨氮氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽的過程,稱為生物硝化作用。生物硝化的反應(yīng)過程為:

        由上式可知:(1) 在硝化過程中,1 g氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮時需氧4.57 g;(2)硝化過程中釋放出H+,將消耗廢水中的堿度,每氧化1 g氨氮,將消耗堿度(以CaCO3計)7.1 g。

        影響硝化過程的主要因素有:(1)pH值,當(dāng)pH值為8.0~8.4時(20℃),硝化作用速度最快。硝化過程中pH值在7.5以上。(2)溫度,溫度高時硝化速度快。亞硝化菌的最適宜水溫為35℃,在15℃以下其活性急劇降低,故水溫不宜低于15℃。

        1.3 硝化活性評價培養(yǎng)基(NBM,氨氮濃度150 mg·L-1)

        培養(yǎng)基組成:(NH4)2SO42.1 g·L-1,K2HPO42 g·L-1,CaCl20.3 g·L-1,MgSO40.3 g·L-1, FeSO417 mg·L-1,EDTA 8 mg·L-1。

        1.4 氨氮濃度的測定

        氨氮濃度測定采用納氏比色法,參照GB/T 7479-1987。

        1.5 比硝化活性(NA)的測定

        比硝化活性(NA, g·kg-1·h-1)定義為單位質(zhì)量(kg)硝化菌在單位時間(h)內(nèi)消耗的氨氮質(zhì)量(g)。

        取1 g新鮮培養(yǎng)或保存后的硝化菌群濃縮液接種于300 mL NBM培養(yǎng)基中,28℃培養(yǎng),反應(yīng)器有效體積為500 mL,氣升式攪拌,通氣量為2 L·min-1,分別在接種前和培養(yǎng)48 h后測定反應(yīng)體系中的氨氮濃度( mg·L-1),記為c0和c1,按式(1)計算NA。

        (1)

        1.6 硝化活性保持率(RNA)的測定

        RNA指保存后硝化菌的硝化活性(NA1)占新培養(yǎng)硝化菌的硝化活性(NA0)的百分比,見式(2)。

        (2)

        2 結(jié)果與討論

        2.1 氨氮濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線

        按照GB/T7479-1987方法測定反應(yīng)液的OD值,以氨氮濃度(ca, mg·L-1)為橫坐標(biāo)、吸光度(OD)值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,見圖1,擬合回歸方程為OD=4.957ca-0.011。

        圖1 OD值與氨氮濃度之間的關(guān)系

        2.2 室溫保存的硝化菌活性考察

        取新鮮培養(yǎng)和室溫保存7 d、21 d、28 d、42 d的硝化菌群濃縮液,測定比硝化活性,結(jié)果見圖2。

        圖2 硝化菌活性隨室溫保存時間變化趨勢

        從圖2可知,隨著保存時間的延長,硝化菌的活性急劇下降,新鮮培養(yǎng)和室溫保存7 d、21 d、28 d、42 d的硝化菌的比硝化活性(g·kg-1·h-1)分別為0.46、0.38、0.25、0.19、0.03,平均每天降低0.0101 g·kg-1·h-1,半衰期為22.45 d。

        由于在常溫下保存硝化菌的活性沒有受到抑制,而且硝化菌在保存之前經(jīng)過濃縮,菌體的密度相對較高,導(dǎo)致了在保存過程中隨著時間延長,硝化菌嚴(yán)重缺氧致死。另外,由于實驗室培養(yǎng)的硝化菌并非純的自養(yǎng)硝化菌,而是一個以自養(yǎng)硝化菌占優(yōu)勢的菌群,菌群中還存在少量反硝化菌。反硝化菌比較適合在無氧的條件下生長,而且屬于異養(yǎng)菌,生長時需要碳源,因此在保存過程中隨著體系中的氧氣消耗殆盡,反硝化菌對死掉的硝化菌起到了腐敗的作用,所以在室溫保存一個月左右的時候,整個保存體系會逐漸變黑,而且氣味發(fā)臭,這也是進(jìn)一步加速菌群硝化活性降低的原因之一。 由此可見,室溫保藏硝化菌的方法只適合硝化菌的短期保存。

        2.3 不同溫度保存的硝化菌活性考察

        由于室溫僅適合短期保存硝化菌,因此考察了其它溫度條件下保存硝化菌的活性。取新培養(yǎng)和分別在4℃、20℃、30℃、35℃條件下保存28 d的硝化菌群濃縮液,測定比硝化活性,計算硝化活性保持率,結(jié)果見圖3。

        圖3 不同溫度保存的硝化菌活性保持率

        從圖3可知,4℃、20℃、30℃和35℃保存28 d的硝化菌的活性保持率分別為58.59%、52.97%、34.89%和8.63%。由此可見,在不結(jié)冰的前提下,20℃以下保存硝化菌活性相對損失較小,20℃以上則不利于長期保存,4℃條件最好。任杰等[9]研究發(fā)現(xiàn)在不同溫度下保存的硝化菌隨著保藏溫度的升高,其衰弱指數(shù)逐漸增大,半衰期逐漸縮短,這與本實驗的結(jié)果相符。

        2.4 4℃冷藏的硝化細(xì)菌活性考察

        取新培養(yǎng)和冰箱中4℃冷藏28 d、42 d、90 d和180 d的硝化菌群濃縮液,測定比硝化活性,結(jié)果見圖4。

        圖4 硝化菌活性隨4℃保存時間變化趨勢

        從圖4可知,隨著保存時間的延長,硝化菌的活性逐漸下降,但是與室溫保存相比,活性下降的速率較慢。新培養(yǎng)和冰箱中4℃冷藏28 d、42 d、90 d和180 d的硝化菌群濃縮液的比硝化活性(g·kg-1·h-1)分別為0.46、0.27、0.18、0.10和0.02,半衰期為36.68 d。

        由于硝化菌在4℃條件下代謝活動降低或接近于停止,維持生命所需的氧氣較少或甚至不需要,而且反硝化菌等雜菌在這種條件下不能生長,因此4℃條件保存時間比室溫更長,比較適合用于硝化菌的中期(1~2個月)保存。

        2.5 加培養(yǎng)基保存的硝化菌活性考察

        考察了保存體系中加入NBM培養(yǎng)基對保持硝化菌活性的影響,取新培養(yǎng)和在4℃與室溫條件下加培養(yǎng)基或不加培養(yǎng)基保存28 d的硝化菌群濃縮液,測定比硝化活性,計算硝化活性保持率,結(jié)果見圖5。

        圖5 保存體系加培養(yǎng)基對保持硝化菌活性的影響

        從圖5可知,無論室溫或4℃保存,體系中加入NBM培養(yǎng)基都有利于硝化活性的保持。室溫下未加培養(yǎng)基、室溫下加培養(yǎng)基、4℃未加培養(yǎng)基和4℃加培養(yǎng)基保存28 d的硝化菌群的硝化活性保持率分別為40.32%、55.94%、58.59%和67.23%??梢娂优囵B(yǎng)基后,室溫和4℃保存的活性保持率分別提高了15.62%和8.64%。因此可以推測,加培養(yǎng)基后室溫和4℃保存的半衰期將分別向后推遲15.62%和8.64%。加培養(yǎng)基比不加培養(yǎng)基能保持更多的硝化活性,是因為培養(yǎng)基中的營養(yǎng)成分為硝化菌提供了代謝所需的必要物質(zhì)保障,而加培養(yǎng)基條件下常溫保存和4℃保存相比,硝化活性保持率提高得更多(分別為15.62%和8.64%),這可能是因為常溫條件下硝化菌的代謝活動遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于4℃條件所致。

        2.6 -20℃凍存的硝化細(xì)菌活性考察

        2.6.1 選擇凍存保護(hù)劑

        考察了甘油和二甲基亞砜(DMSO)為保護(hù)劑凍存硝化菌群保持活性的效果。甘油和DMSO加入量(質(zhì)量比)為10%,保存溫度為-20℃,保存時間為28 d。取新培養(yǎng)和保存后的硝化菌群濃縮液,測定比硝化活性,結(jié)果見圖6。

        圖6 甘油和DMSO為保護(hù)劑對凍存后硝化菌活性的影響

        從圖6可看出,以甘油或DMSO為保護(hù)劑,-20℃條件凍存28 d后,比硝化活性(g·kg-1·h-1)分別為0.45和0.42,比新培養(yǎng)的硝化菌群分別僅降低2.2%和8.7%??梢?,甘油和DMSO作為保護(hù)劑都能保持硝化菌的活性,其中甘油效果更好。甘油和DMSO能作為硝化菌群凍存保護(hù)劑的原因可能是因為它們可以滲透到細(xì)胞內(nèi),使得細(xì)胞脫水而保護(hù)細(xì)胞不被凍裂。

        2.6.2 硝化活性隨凍存時間變化的趨勢

        以甘油為保護(hù)劑,-20℃條件凍存的硝化菌群分別于1、4、8、12、18、24和36個月后取樣分析其硝化活性,見圖7。

        NA=0.4533 e-0.0213t

        (3)

        圖7 硝化活性隨凍存時間變化的趨勢

        從圖7可知,隨著凍存時間的延長,硝化活性呈遞減趨勢[式(3)],但與室溫和4℃保存的硝化細(xì)菌活性相比,降低的速率相對較慢,其半衰期為31.85個月,約955.5 d。由于保護(hù)劑甘油的存在使得硝化菌在結(jié)凍時免于因細(xì)胞內(nèi)水分結(jié)冰造成細(xì)胞裂解,同時又因為處在-20℃的低溫環(huán)境,細(xì)胞停止了一切代謝活動,不會因為細(xì)胞密度、營養(yǎng)等因素而導(dǎo)致細(xì)胞死亡,能夠很好地保持硝化菌的生命特征,從而維持其硝化活性。因此,相比室溫和4℃保存,-20℃凍存適合于硝化菌的長期(2~3年)保存。

        3 結(jié)論

        通過對不同溫度以及加入培養(yǎng)基和保護(hù)劑等條件下保存后的硝化菌活性進(jìn)行分析,得到3種合適的硝化菌保存方法,分別為:

        (1)室溫保存的硝化活性半衰期為22.45 d,適合硝化菌的短期保存。保存體系中加入NBM培養(yǎng)基能夠延長半衰期15.62%,即達(dá)到28.71 d。

        (2)4℃保存的硝化活性半衰期為36.68 d,適合硝化菌的中期保存。保存體系中加入NBM培養(yǎng)基能夠延長半衰期8.64%,即達(dá)到39.83 d。

        (3)以甘油為保護(hù)劑,-20℃保存的硝化活性半衰期為955.5 d,適合硝化菌的長期保存。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 黃玨.硝化細(xì)菌的分離和鑒定[J]. 水產(chǎn)科技情報,2004,31(3):130-134.

        [2] 孟令博,韓英,楊雨虹.硝化細(xì)菌對淡水水族箱水質(zhì)及養(yǎng)殖觀賞魚影響的初步研究[J]. 水產(chǎn)學(xué)雜志,2005,18(1):43-47.

        [3] 謝駿,方秀珍,郁桐炳.池塘氮循環(huán)中各種細(xì)菌與理化因子的相關(guān)性研究[J].水生生物學(xué)報,2002,26(2):180-187.

        [4] 郭方艷,任翱,徐啞同.硝化細(xì)菌在氨氮深度處理中的應(yīng)用研究[J].上海環(huán)境科學(xué),1999,18(9):414-416.

        [5] 劉紅,黃建軍,許麗娟,等.談食用菌菌種的保藏[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2008,18(6):122-123.

        [6] 李雁,鄭從義.微生物物種多樣性的保護(hù)與其資源保藏[J].氨基酸和生物資源,2003,25(3):4-6.

        [7] 呂線紅,郭利美. 工業(yè)微生物菌種的保藏方法[J].山東輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報,2007,21(1):52-55.

        [8] 武治昌.食用菌菌種保藏技術(shù)[J].農(nóng)村科技開發(fā),2004,8(2):29-30.

        [9] 任杰,林煒鐵,羅小春,等.硝化菌保藏特性及衰減動力學(xué)研究[J].中國生物工程雜志,2007,27(12):61-65.

        猜你喜歡
        濃縮液半衰期保護(hù)劑
        凍干益生菌微膠囊保護(hù)劑及抗性研究
        中國飼料(2021年17期)2021-11-02 08:15:14
        基于語言學(xué)中文學(xué)術(shù)圖書的半衰期分析研究*
        微流控法低溫保護(hù)劑添加及去除線型優(yōu)化研究
        造紙法煙草薄片濃縮液的醇化方法
        天津造紙(2016年1期)2017-01-15 14:03:30
        基于引用半衰期的我國五官學(xué)期刊文獻(xiàn)老化研究
        長江叢刊(2016年33期)2016-12-12 05:31:06
        基于JCR?的國外臨床醫(yī)學(xué)學(xué)科半衰期
        蒸發(fā)-固化法處理垃圾滲濾液反滲透濃縮液的研究
        回灌法處理反滲透濃縮液的試驗研究
        血液透析濃縮液吸管蓋的制作與應(yīng)用
        低溫保護(hù)劑熱物性分析與冰晶的顯微研究
        欧美自拍丝袜亚洲| 亚洲高清一区二区三区在线播放| 7777精品伊人久久久大香线蕉| 97日日碰人人模人人澡| 午夜亚洲www湿好爽| 国产精品高清视亚洲乱码有限公司 | 国产97在线 | 中文| 成人爽a毛片一区二区免费| 99久久免费中文字幕精品| 喷水白浆视频在线观看| 人妻少妇精品视频专区| 久久AV老司机精品网站导航| 日日摸夜夜添夜夜添一区二区| 久久噜噜噜| 亚洲中文字幕人妻诱惑| 日本视频一中文有码中文| 一区二区三区中文字幕| 欧美在线视频免费观看| 精品免费看国产一区二区白浆| 精品视频手机在线免费观看| 亚洲天堂av一区二区| 亚洲乱码一区av春药高潮| 国产av影片麻豆精品传媒| 青青青草国产熟女大香蕉| 华人在线视频精品在线| 久久久www成人免费精品| 亚洲av无码成人精品区在线观看| 18禁美女裸体网站无遮挡| 国产永久免费高清在线观看视频| 国产在线精彩自拍视频| 精品人妻一区二区三区浪人在线 | 久久国产精品一国产精品金尊| 亚洲av无码一区二区三区乱子伦| 日韩人妻无码精品久久| 亚洲成人免费观看| 果冻蜜桃传媒在线观看| 国产情侣亚洲自拍第一页| 天天躁夜夜躁天干天干2020| 亚洲国产高清在线观看视频| 不卡无毒免费毛片视频观看| 人日本中文字幕免费精品|