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以油脂废水进行液体发酵培养牛肝菌培养基的研究



全 文 :  收稿日期:2005 - 09 - 16
作者简介:张华山 (1963-), 男 , 副教授 /硕士;主要从事
发酵工程的研究工作 。
文章编号:1003 - 7969(2006)05 - 0073 - 02    中图分类号:TS228    文献标识码:A
以油脂废水进行液体发酵培养牛肝菌培养基的研究
张华山 ,余响华
(湖北工业大学生物工程学院 , 430068武汉市)
  摘要:研究了以油脂废水为主要原料培养牛肝菌生产菌丝体的过程中所用到的 3种培养基的
配方:驯化培养基 (预处理油脂废水 +10%麦芽汁);摇床培养基 (预处理油脂废水 +常规无机盐 );
发酵培养基 (摇床培养基 +0. 5%玉米浆)。
关键词:油脂废水;牛肝菌;液体发酵培养基
  在我国 ,食用植物油生产加工厂多 、分布面广 ,油
脂废水排放量大 ,有机物浓度很高 , COD和 BOD都在
10 000mg /kg以上 ,油类物质通过各种途径进入水
体 ,严重污染了周围环境。美味牛肝菌含有二十多种
氨基酸 、多种维生素 、矿物质和多糖 ,具有协调内分
泌 、神经系统 ,提高人体免疫力以及显著的抗癌作
用 [ 1] 。由于其优良的食疗保健作用 ,国际市场对该菌
的需求不断增加。但美味牛肝菌的传统生产方法是
固体栽培 ,这种方法周期长 、占地面积大 ,受季节和原
料限制 ,从而使其不能得到充分的利用。我们曾对牛
肝菌的液体培养方面进行过研究 ,并认为牛肝菌同样
能在油脂废水中生长。本文旨在通过对美味牛肝菌
在油脂废水中生长特性进行初步探索 ,为开发利用工
业废水生产美味牛肝菌提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 实验材料
1. 1. 1菌种  B. ednlis Bu ll,中科院微生物研究所 。
1.1.2 培养基 PDA培养基;驯化培养基:1#培养
基 (Ⅰ ):预处理油脂废水;2#培养基(Ⅱ):预处理油
脂废水 +0.2%(NH4)2SO 4 +0. 1%KH 2PO4;3#培养
基 (Ⅲ):预处理油脂废水 +10%麦芽汁 。
1. 2 实验方法
1.2.1 油脂废水预处理 预处理的目的在于回收
一部分油脂 ,同时使水的 COD值降到一个相对稳定
的水平 ,也使水的 pH稳定下来。我们采用酸调法
对油脂废水进行预处理[ 2] :油脂废水 → 酸调法
(pH2. 0)→去上浮油 →氨水回调(pH4. 5)→灭菌
→预处理油脂废水。
1. 2. 2 培养液中菌丝含量的测定 取待测发酵液 ,
过滤 ,用水冲洗至洗液不再带有发酵液颜色为止。
在 60℃恒温箱中烘干至恒重 ,在干燥器中冷却到常
温 ,称重 [ 3] 。
1. 2. 3 菌球大小的测定 在培养皿中取 30个以上
菌球排成一列 , 测量其总长度 。菌球平均直径
(ram /个)=菌球总长度(ram) /菌球数(个 )。
2 结果与讨论
2. 1 驯化培养基及驯化时间的确定
驯化培养条件参考液体深层培养条件即温度
24 ~ 28℃、转速 150 r /m in、装量 150 mL /500 mL
瓶[ 3] 。分别于 1#、2#、3#培养基中培养 5、10、15、20、
25、30 d ,所得结果见图 1。由图 1可见 ,牛肝菌在
Ⅱ、Ⅲ中菌丝量明显优于 Ⅰ ,尤以 Ⅲ产量最高;而且
所有驯化培养基中的菌丝产量都随着驯化时间的增
加而有所增长 ,表明增加驯化时间有助于菌丝产量
的提高。但驯化时间不宜过长 , 25 d以后菌丝增量
不明显 ,最适驯化时间为 25 d。
图 1 驯化培养基及驯化时间对菌丝得率的影响
2. 2 无机盐补充摇床培养正交实验
由油脂废水的水质分析结果和驯化培养结果可
知 ,由于废水中氮源缺乏 ,其他营养盐亦不充分 ,添加
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一定量的 N、P、K、Mg等营养元素对于牛肝菌的生长
十分重要。添加 (NH4)2SO 4、KH2PO4 、MgSO4 7H2O
3种无机盐于驯化培养基 I中做正交实验 。见表 1。
表 1 无机盐补充正交实验结果
实验号 (NH4)2 SO 4(%)
KH 2 PO 4
(%)
MgSO4 7H2O
(%)
菌丝生长量
(g /L)
1 0. 05 0. 05 0. 05 16. 2
2 0. 05 0. 10 0. 10 17. 4
3 0. 05 0. 15 0. 15 18. 0
4 0. 10 0. 05 0. 10 21. 8
5 0. 10 0. 10 0. 15 19. 3
6 0. 10 0. 15 0. 05 20. 5
7 0. 20 0. 05 0. 15 22. 5
8 0. 20 0. 10 0. 05 21. 7
9 0. 20 0. 15 0. 10 24. 1
k1 17. 2 20. 2 19. 5
k2 20. 5 19. 4 19. 7
k3 22. 8 20. 9 21. 3
R 5. 6 1. 5 1. 8
  对表 1进行分析得出 ,影响因子的排列顺序为:
(NH4)2SO 4 >MgSO 4 7H2O >KH2PO 4。补充无机
盐的最适配方为 0. 2%(NH 4)2SO4 、0. 15%MgSO4
7H2O、0. 1%KH2 PO 4 ,在以后的实验中我们将此配
方称为常规无机盐配方。
结合基本培养基 (I)从而得到摇床培养基配方
为:预处理油脂废水 +0. 2%(NH4)2 SO 4、 0. 15%
M gSO4 7H 2O、0. 1%KH2 PO4。
2. 3 发酵培养基的确定
  油脂废水虽然 COD较高 ,但大量的有机物为脂
肪酸甘油酯和脂肪酸。菌丝体生长初期 ,在补充常规
无机盐的同时我们也补加少量的玉米浆 ,目的是补充
油脂废水中没有的生长素如 VB
2
等 ,同时也使菌丝体
开始时能生长旺盛 ,所加玉米浆为浓缩玉米浆。
发酵实验以 500 mL三角瓶装培养基 150 mL,
按 10%的接种量接入一级种子培养物 , 150 r /m in
摇床上 26℃振荡培养 5 d ,测定菌丝干重得率 ,实验
结果见表 2。
表 2 500 mL辅料三角瓶添加比较实验
实验号 辅料配方 菌丝生长量(g /L)
1 常规盐 24. 1
2 常规盐 +0. 5%玉米浆 25. 6
3 常规盐 +1. 0%玉米浆 26. 1
  从表 2的实验结果可以看出 ,加少量玉米浆对
牛肝菌菌丝体的生长有较大的促进作用 ,考虑到成
本及避免二次污染等方面的因素 ,我们在以后的发
酵实验中固定了配方为添加常规盐 +0.5%玉米浆 。
结合摇床培养基 ,从而得到的发酵培养基配方
为:预处理油脂废水 +0.5%玉米浆 +0.2%(NH4)2SO4
+0.15%MgSO 4 7H2O +0.1%KH2 PO 4。
3 结 论
  工业废水作为城市的主要污染源之一 ,其治理
问题一直困扰着人们 [ 4, 5] 。本文以油脂废水为主要
营养源 ,对牛肝菌进行液体培养并研究其生长特性 ,
主要是对所用的培养基进行比较完整的研究 ,与其
他液体培养所得菌丝得率相比 ,确定牛肝菌可以在
油脂废水中生长。同时我们也对其在油脂废水中摇
床培养的条件做了相应的研究。
参考文献:
[ 1]  王茂胜 ,连 宾. 美味牛肝菌研究 [ J] .贵州林业科技 ,
2003, 31(3):34 -38.
[ 2]  Sw ern D. Ba ilys Industria lO il& Fat P roducts[ M ] . N ew
York:A W iley - Intersc ience Publica tion, 1982.
[ 3]  张华山 , 许剑秋. 玉米粉在美味牛肝菌深层培养中的
应用研究 [ J] . 粮食与饲料工业 , 1999, (9):49 -50.
[ 4]  张忠祥 , 钱 易. 废水生物处理新技术 [ M ] . 北京:清
华大学出版社 , 2004.
[ 5]  R. S. 拉马尔奥. 废水处理概论 [ M ] . 北京:中国建筑工
业出版社 , 1985.
Screen ing of B. ednlis Bull’ s liquid m edium using o ils
wastewater asma in mater ial
ZHANG Hua-shan, YU X iang-hua
(Hubei Unive rsity of Techno logy, 430068Wuhan , Ch ina)
Abstract:Three differen t kinds fo r liquid med ium for B. enlis Bu ll w ere determ ined. The resu lts showed tha t
domesticated medium was p re treated industria lo ilw aste w ater and 10%wort, the submergedmedium was p re treated
industria l o ilw aste w a ter ino rgan ic sa lt, and the fe rmented medium was domesticated med ium and 0. 5% co rn
plasm.
Key words:o ils w astew ater;B. ednlis Bu ll;liquidmed ium
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