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微生物絮凝剂作为一种化学合成絮凝剂的替代品,具有无毒、无害、无二次污染和易生物降解等优点,在废水处理、饮用水净化、食品与发酵行业的下游处理、重金属离子和染料废水的去除等方面有着广泛的应用潜力。因此,本文对产微生物絮凝剂芽孢杆菌的筛选、絮凝剂的特性及产絮凝剂芽孢杆菌在鲤鱼养殖上的初步应用进行了重点研究,其主要工作如下:(1)采用平板分离法从6个不同的样品中筛选分离得到38株具有絮凝活性的菌种,其中来自四川农业大学后山土壤,编号为MBFF6的一株细菌表现出最好的絮凝活性(超过95%)且絮凝时间较其它菌株短,将其所产生的微生物絮凝剂命名为BF6。经过对该菌株菌落形态特征、生理生化鉴定及16S rDNA序列分析,MBFF6被鉴定为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)(2)采用单因子试验,分别考察了培养时间、碳氮源、碳氮浓度比、pH、金属离子、培养温度和接种量对巨大芽孢杆菌MBFF6产絮凝剂的影响;同时考察了发酵液加入量、Ca2+的浓度和pH对絮凝效果的影响以及微生物絮凝剂在发酵液中的分布。结果表明,菌株MBFF6最佳培养条件为:葡萄糖5g/L,(NH4)2SO40.5g/L, K2HPO45g/L,KH2PO42g/L, MgSO4·7H2O0.2g/L,初始pH7。同时发酵液中种子液的接种量为2%(v/v),接种后的培养基在摇床上150r/min,30℃,培养24h;MBFF6的最佳絮凝条件为:絮凝剂投加量2mL,CaCl2加入量5mL,pH7.0,此时絮凝率最高达到95.1%;热稳定性试验表明絮凝剂BF6具有良好的耐热性;巨大芽孢杆菌所产絮凝剂是一种胞外分泌的高分子物质,主要存在于发酵液中。(3)通过乙醇沉淀对微生物絮凝剂进行提纯,从菌种MBFF6的发酵液中提取出絮凝活性物质BF6,产量是1.28g/L菌液。这种提纯物是一种白色粉状物质,并对该提纯物进行了化学特征和结构特征分析。化学反应分析表明,絮凝剂BF6的有效成分是多糖和蛋白质,含量分别为50.79%和10.90%。经红外光谱分析,该絮凝剂分子结构中含有羟基、氨基、羰基和甲氧基功能基团。(4)利用巨大芽孢杆菌MBFF6的发酵液处理鲤鱼养殖水体,结果表明,与对照组相比,添加絮凝菌的试验组能够显著降低养殖水体中氨氮、亚硝酸盐和COD的含量(P<0.05),也能够显著增加水体的透明度(P<0.05),且pH值的变化明显低于对照组。通过口服方式分别给予小鼠0.5mL/只/天含有巨大芽孢杆菌MBFF6活菌数为5×109cfu/mL的菌悬液和0.5mL/只/天原浓度上清液,并将鲤鱼养殖水体制成含活菌数1×108cfu/mL的细菌水体,进行为期14d的安全性试验观察,结果表明,巨大芽孢杆菌MBFF6及其所产絮凝剂对小鼠和鲤鱼具有很好的安全性。