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摘 要

蜡样芽孢杆菌可以降解水体有害物质，降低氨氮水平，改善生态环境，提高水产养殖品的免疫力，有助于水产生物的生长。蜡样芽孢杆菌在微生态制剂方面在水产养殖业有广阔的应用前景。

本文以蜡样芽孢杆菌CGMCC4348为对象，通过苯酚次氯酸盐比色法绘制氨氮标准曲线，测定这株蜡样芽孢杆菌的氨氮降解率，判定其对水体中氨氮水平的改良效果，发现其在含氮量50 mg/L的培养液中，一个降解周期内的氨氮降解率为54.42%。

本文选择单次单因子法进行优化实验。研究出蜡样芽孢杆菌CGMCC4348的最佳培养基配方为：葡萄糖5 g/L，酵母膏10 g/L，磷酸氢二钠2 g/L，磷酸二氢钠2 g/L。发酵优化最优条件为：36 ℃，初始pH 7.5，3%的接种量，180 r/min的摇瓶转速以及80ml/500ml的装液量。

关键词：水产养殖 蜡样芽孢杆菌 氨氮降解 发酵优化 微生态制剂

Optimization of Fermentation medium and Fermentation conditions on Bacillus cereus for Aquaculture

ABSTRACT

Bacillus cereus can degrade harmful substances in water, reduce ammonia nitrogen levels, improve the ecological environment, improve the immunity of aquaculture products, and contribute to the growth of water products. Bacillus cereus has broad application prospects in aquaculture in microecological preparations.

In this paper, Bacillus cereus CGMCC4348 was used as the target, and the ammonia nitrogen standard curve was drawn by phenol hypochlorite colorimetric method. The ammonia nitrogen degradation rate of this strain of Bacillus cereus was determined, and its improvement effect on ammonia nitrogen level in water was determined. In the culture medium containing 50 mg/L of nitrogen, the degradation rate of ammonia nitrogen in one degradation cycle was 54.42%.

This paper chose a method One-variable-at-a-time for optimization experiments. The optimal medium formula for the study of Bacillus cereus CGMCC4348 was: glucose 5 g/L, yeast extract 10 g/L, disodium hydrogen phosphate 2 g/L, sodium dihydrogen phosphate 2 g/L. The optimal conditions for fermentation optimization were: 36 °C, initial pH 7.5, 3% inoculum, 180 r/min shake flask speed and 80 ml/500 ml liquid volume.

KEY WORDS: Aquaculture; Bacillus cereus; Ammonia nitrogen degradation; Fermentation optimization; Microecological preparation

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

目 录 III

第一章 文献综述 1

1.1 微生态制剂 1

1.1.1 微生态制剂的定义和分类 1

1.1.2 微生态制剂的研究现状和展望 2

1.1.3 水产养殖用微生态制剂存在的问题和建议 2

1.2 微生物发酵工艺优化 3

1.2.1 培养基对发酵的影响 3

1.2.2 培养条件对发酵的影响 3

1.2.3 发酵工艺优化方法 3

1.3 蜡样芽孢杆菌的研究进展 4

1.3.1 蜡样芽孢杆菌概述 4

1.3.2 蜡样芽孢杆菌的应用 4

1.4 本课题的主要研究内容 6

第二章 实验材料与方法 7

2.1 实验材料 7

2.1.1 菌种 7

2.1.2 培养基 7

2.1.3 主要试剂 9

2.1.4 主要仪器 10

2.1.5 苯酚次氯酸盐比色法测定氨氮试剂 10

2.2 实验方法 11

2.2.1 菌种活化 11

2.2.2 种子液的制备 11

2.2.3 发酵培养 11

2.2.4 苯酚次氯酸盐比色法绘制氨氮标准曲线 11

2.2.5 NH₄ -N降解测试培养 12

2.2.6 生长量的测定 12

2.2.7 培养基的单因素实验 12

2.2.8 生长曲线的绘制 13

2.2.9 发酵条件的优化 13

第三章 实验结果与分析 14

3.1 蜡样芽孢杆菌降解氨氮效果 14

3.1.1 氨氮标准曲线 14

3.1.2 蜡样芽孢杆菌的氨氮降解率 14

3.2 培养基成分对发酵的影响 15

3.2.1 碳源对蜡样芽孢杆菌CGMCC4348发酵的影响 15

3.2.2 氮源对蜡样芽孢杆菌CGMCC4348发酵的影响 16

3.2.3 无机盐对蜡样芽孢杆菌CGMCC4348发酵的影响 17

3.3 蜡样芽孢杆菌CGMCC4348的生长曲线 18

3.4 培养条件对发酵的影响 18

3.4.1 温度对蜡样芽孢杆菌CGMCC4348发酵的影响 18

3.4.2 初始pH值对蜡样芽孢杆菌CGMCC4348发酵的影响 19

3.4.3 接种量对蜡样芽孢杆菌CGMCC4348发酵的影响 20

3.4.4 装液量对蜡样芽孢杆菌CGMCC4348发酵的影响 21

3.4.5 转速对蜡样芽孢杆菌CGMCC4348发酵的影响 22

第四章 结论 23

参考文献 24

致 谢 26

文献综述

近年来，随着中国经济的快速增长，人民生活水平的提高，对水产品的需求也日益增多。但是，集约化养殖引起的养殖水体环境恶化、水产品品质降低、病害频发等诸多问题日益严峻，制约着水产养殖业的进一步发展。传统的使用抗生素和化学合成药物来改善水体环境会直接破坏生态系统的平衡，导致化学残余物质在人体内富集，对生态和人本身都造成不可回转的伤害。因此，寻求能够改善水质同时减少抗生素使用的途径已经成为水产养殖业绿色健康发展的迫切需求^[1]。

1.1 微生态制剂

微生态制剂的定义和分类

微生态制剂（Microecologics）能够保持微生态平衡（Microecological balance），提高宿主（人以及动植物）的健康水平。微生态制剂又称为益生菌（Probiotics）、生态调节剂（Ecological regulator）等。亦可以理解为是活菌制剂，含有有益菌和生长促进因子。

目前，市场上的微生态制剂种类繁多，大部分都是益生菌群。在实际用途方面，水产养殖用微生态制剂一般分为两类^[2]：

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