枯草芽孢杆菌研究进展与展望

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1、中山大学研究生学刊(自然科学、医学版)第33卷第3期JOURNALOFTHEGRADUATESVOL．331~32012SUNYAT—SENUNIVERSITY(NATURALSCIENCES、MEDICINE)2012枯草芽孢杆菌研究进展与展望王晓阁(中山大学环境科学与工程学院，广东广州510275)【内容提要】枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)是一类广泛分布革兰氏阳性杆状好养型细菌，无致病性，环境兼容性好、不易产生抗药性等优点，并可以分泌多种酶和抗生素，而且还具有良好的发酵基础，用途十分广泛，国内外有众多研究单位和学者对此茵性能有过深入系统研究

2、，也积累了丰富的研究资料，应用也涉及发酵、病虫害防治、养殖业、环境修复等各个领域。本文对枯草芽孢杆茵应用进行综述，加强对枯草芽孢杆茵了解和推广应用。【关键词】枯草芽孢杆茵；发酵；防病；养殖；环境修复；促生作用1前言枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)是一类广泛分布于各种不同生活环境中的革兰氏阳性杆状好养型细菌，可以产生内生芽孢，耐热抗逆性强，在土壤和植物的表面普遍存在，同时还是植物体内常见的一种内生菌，对人畜无毒无害，不污染环境。由于枯草芽孢杆菌生长速度快、营养需求简单，易于存活、定殖与繁殖，无致病性，并可以分泌多种酶和抗生素，而且还具有良好的发酵基

3、础，用途十分广泛，国内外有众多研究单位和学者对此菌进行了大量研究，也积累了丰富的研究资料。本文对枯草芽孢杆菌在养殖业、病虫害防治、医药、环境修复等方面的应用现状、机理以及面临的一些问题及其产生原因进行综述，以加强对枯草芽孢杆菌了解和推广应用。2枯草芽孢杆菌形态特征从生物学特性来讲，枯草芽孢杆菌具有典型的芽孢杆菌特征，其细胞呈直杆状，大小(0．8—1．2)m×(1．5—4．0)Ixm，单个，革兰氏染色阳性，着色均匀，可产荚‘‘●一．膜，运动(周生鞭毛)；芽孢中生或近中生，小于或等于细胞宽，呈椭圆至圆柱状；菌收稿日期：2012—11—20作者简介：王晓阁，女，198

4、9年，河南新郑，中山大学环境科学与工程学院12级环境科学专业研究生E-mail：wangxiaogeffiend@163．tom枯草芽孢杆菌研究进展与展望落粗糙，不透明，扩张，污白色或微带黄色；能液化明胶，胨化牛奶，还原硝酸盐，水解淀粉，为典型好氧菌(东秀珠等，2001)。3枯草芽孢杆菌应用研究3．1枯草芽孢杆菌在发酵方面应用枯草芽孢杆菌种类多样，发酵产物的需求不同，因此，发酵条件存在一定差异。刘长庆等(2009)研究枯草芽孢杆菌B2发酵条件，发现其产抑菌物质的最佳发酵培养基为葡萄糖15g、黄豆饼粉30g、蛋白胨2g、NaC1lg、(NH4)2sO45g、CaC

5、O36g、MgSO46g，蒸馏水1000mI，最佳发酵条件为pH值7．0、接种量4％、30℃恒温振荡培养箱培养，发酵时间约60h。章四平等(2010)通过单因子试验筛选到了适合枯草芽孢杆菌NJ一18生防菌株生长及其拮抗物质产生的最佳碳源为玉米粉和麦芽糖，最佳氮源为豆粕，最佳金属离子是Ca“；最佳含量为：玉米粉10g·L～、麦芽糖30g·L～、豆粕30g·L～、CaCO1．5g-L一；最佳培养条件为：初始pH为6．8、培养温度为28o《=、250mL摇瓶装液量为90mL、接种量为2％(体积分数)、培养时间为36h、转速为180r·rain时为该菌株的。唐荦等(20

6、10)研究嗜热枯草芽孢杆菌TF68产B一甘露聚糖酶发酵条件，确定了以魔芋精粉为碳源，豆粕粉为氮源时发酵酶活最高，L一缬氨酸和盐酸吡哆辛可以使产酶水平有较大提高。采用优化后的培养基中进行摇瓶发酵培养该菌株，在液态培养条件下产酶量高，发酵成本低，发酵周期短。枯草芽孢杆菌生境多样，可利用的营养物质种类十分丰富，这决定了其代谢产物多样化，具有广泛应用价值。枯草芽孢杆菌能够产生蛋白酶、仅一淀粉酶、纤维素酶、B一葡聚糖酶、植酸酶、果胶酶和木聚糖酶等十几种酶(袁小平等，2004)，具备生产多种酶的应用潜力。唐荦等(2010)利用枯草芽孢杆菌T1768产p一甘露聚糖酶。枯草芽孢

7、杆菌还可以发酵生产捷安肽素，维生素K(惠明等，2009)，p一甘露聚糖酶(唐荦等，2010)，猪血多肽(范远景等，2009)，腐植酸(刘志坚等，2009)，黄腐酸(赵莹等，2010)环二肽类(李海峰等，2010)，抗菌肽(张蕾等，2010)等。此外，杨帆等(2010)以高粱为基质在堆积工艺培养条件下，枯草芽孢杆菌能代谢产多种赋予食品饮品等风味的物质及其前体物质，产量较高的3一羟基一2一丁酮可安全地作为食用物质，具有特有的奶油香味，对酒的风味具有明显贡献。3．2枯草芽孢杆菌在植物病虫害防治应用3．2．1防病机制近年来，国内外研究者学者在枯草芽孢杆菌对植物病菌的作用

8、机制方面进行了大量研究，