一种溶藻链霉菌活性物质的工业化发酵方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于水体净化领域，具体涉及一种溶藻链霉菌活性物质的工业化发酵方 法。
【背景技术】
[0002] 近年来我国经济的加速发展，污染物的排放总量持续增加，水体富营养化日趋严 重，藻类水华的报道持续增加：武汉东湖的官桥湖2008年至今，武汉南湖2009年至今，每年 夏季都出现严重的蓝藻水华；三峡水库蓄水完成后至今，其重要支流上的藻类水华不断加 重；汉江中下游江段（武汉市的主要自来水源）自90年代中期以来，硅藻水华的生物量和 发生范围持续增加；此外，各种养殖水体中的藻类水华更是不计其数。上述水华的发生，不 但会通过破坏景观、产生异味而影响人民群众的日常生活，而且会严重干扰自来水生产、水 产养殖、水利调度等多个行业的正常生产秩序。特别是随着本省经济的进一步发展，排污量 继续增加，藻类水华对我国社会经济发展的影响还将加剧，因此研究控藻机理，开发控藻技 术尤为必要。
[0003] 水华的治理一般采取化学法、物理法和生物方法。化学除藻法（以硫酸铜为代表） 能立竿见影，但化学杀藻剂不但会造成环境污染、破坏生态平衡，甚至还可能通过食物链的 放大而威胁人类健康。物理法（以机械打捞为代表）能够在除藻的同时从水体中移除营养 物，但这种方法费时、费钱、需要专业的操作人员和设备、通常仅作为水华成灾后的应急措 施使用，不能预防藻类水华的发生。
[0004] 在利用物理、化学方法治理水华甚不理想的情况下，生物方法从生态的角度治理 水华，具有经济、高效、合理的优点，已受到越来越广泛的重视。微生物除藻法通过溶藻微生 物专一性裂解藻细胞，对其它生物无影响，成本低，特别是由于溶藻微生物均为从天然环境 中直接分离得到的土著菌株，因此具有很高的生态安全性，代表了杀藻技术的发展趋势。国 内外在藻类病毒和溶藻菌的基础理论方面研究较深入，但还停留在理论阶段，尚未见相关 实用产品及技术。
[0005] 肖慈琼等从土壤中分离到13株具有溶藻活性的放线菌菌株，经过进一步筛选得 到AN02菌株，其保外代谢产物对铜绿微囊藻具有较好的抑杀作用，通过对AN02培养条件的 优化，其溶藻效果添加量可以达到100:1 (肖慈琼，姜红，程凯，等.溶藻放线菌AN02的筛选 及其培养条件的优化[11].微生物学杂志，2007,27(4):11-14.)。对溶藻放线菌4勵2进行 了形态特征、培养特征、生理生化特性及聚类分析，结果表明溶藻放线菌AN02与细黄链霉 菌（Streptomycesmicroflavus)高度一致，确定其属于细黄链霉菌中，将其命名为细黄链 霉菌AN02 (Streptomyces microf lavus AN02)(王慧玲，叶新，赵以军，等· 一株高效溶藻放 线菌的分子生物学鉴定[J].环境科学与技术，2009, 32 (6) :17-19.)。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种溶藻链霉菌活性物质的 工业化发酵方法。
[0007] 本发明的目的通过下述技术方案实现：
[0008] -种溶藻链霉菌活性物质的工业化发酵方法，为使用如下配方的培养基在发酵罐 中发酵：玉米淀粉25g/L、蔗糖18g/L、硝酸钠 I. 25g/L、氯化钠0· 75g/L、磷酸氢二钾0· 6g/ U硫酸镁0· 5g/L、硫酸亚铁0· 01g/L。
[0009] 优选的，所述的溶藻链霉菌为细黄链霉菌AN02 (Streptomyces microflavus AN02)〇
[0010] 在发酵罐中发酵的条件优选为：装填量70%、接种量10%，发酵温度为28. (TC,搅 拌速度为150r/min，通气量为9L/min，采用聚醚类消泡剂，不补料也不调节pH,发酵4天。
[0011] 更优选的，发酵罐为IOL发酵罐，聚醚类消泡剂的量为lmL。
[0012] 本发明相对于现有技术具有如下优点和效果：使用本发明方法对细黄链霉菌 AN02进行发酵可以使其溶藻活性物质的分泌量最大化，使AN02发酵液的溶藻效率明显提 升，溶藻效果添加量由原来的100:1 (肖慈琼，姜红，程凯，等.溶藻放线菌AN02的筛选及其 培养条件的优化[J].微生物学杂志，2007,27 (4) :11-14.)提升到500:1。
【附图说明】
[0013] 图1是不同淀粉种类对AN02培养溶藻产物的影响结果图。
[0014] 图2是DO值随发酵时间变化曲线图。
[0015] 图3是pH值随发酵时间变化曲线图。
[0016] 图4是不同时段发酵上清液的溶藻效果图；图中，a :初始对照藻细胞数，b :第二天 对照藻细胞数，c :第三天发酵液溶藻效果添加量（铜绿微囊藻藻液与所用培养液上清液体 积比）为200:1的藻细胞数，d :第三天发酵液溶藻效果添加量为500:1的藻细胞数，e :第四 天发酵液溶藻效果添加量为200:1的藻细胞数，f :第四天发酵液溶藻效果添加量为500:1 的藻细胞数，g :第五天发酵液溶藻效果添加量为200:1的藻细胞数，h :第五天发酵液溶藻 效果添加量为500:1的藻细胞数。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0018] 下述实施例中材料如下：
[0019] 菌株：细黄链霉菌AN02 (肖慈琼，姜红，程凯，等.溶藻放线菌AN02的筛选及其培 养条件的优化[J].微生物学杂志，2007,27 (4) :11-14;王慧玲，叶新，赵以军，等.一株高 效溶藻放线菌的分子生物学鉴定[J].环境科学与技术，2009,32(6) :17-19.)，铜绿微囊藻 (Microcystis aeruginsa，DS)均由中科院武汉水生生物研究所淡水藻种库提供。
[0020] 培养基：细黄链霉菌AN02以高氏一号液体培养基为基础培养基，铜绿微囊藻用 BG-Il培养基培养；培养基中使用的试剂均为国产分析纯。
[0021 ] 实施例1正交实验设计优化细黄链霉菌AN02发酵培养基各组分 [0022] 以高氏一号液体培养基为基础培养基，用含有如下组分的培养基培养细黄链霉菌 AN02 :可溶性淀粉、蔗糖、硝酸钠、氯化钠、磷酸氢二钾、硫酸镁、硫酸亚铁。经过大量研究，选 取可溶性淀粉、蔗糖、NaN03、NaCl、K2HP045个因素，采用L16 (45)正交表进行5因素4水平的 正交实验，各组培养基设计如表1所示。细黄链霉菌AN02培养条件为：28°C摇床，250mL三 角瓶装液量为IOOmU 160rpm培养4天。之后取各组培养液10000g/m离心，分别取各组培 养液上清液〇. 2mL加入到IOOmL铜绿微囊藻藻液中，初始藻细胞浓度为6. 52 X IO5个/mL， 即溶藻效果添加量为500:1 (指铜绿微囊藻藻液与链霉菌培养液上清液体积比）。在藻正常 生长条件下，4天后采用丙酮抽提法测各组的叶绿素 a浓度，每组设三平行。考察培养基组 分及其浓度对菌株发酵产活性代谢物的溶藻效果影响。
[0023] 表1.细黄链霉菌AN02培养基优化正交实验表
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