巨大芽孢桿菌NCT-2的溶磷特性研究.pdf

1、溶磷微生物能夠參與土壤磷循環(huán)，將土壤中難溶性的磷轉(zhuǎn)化為有效態(tài)磷。實(shí)驗(yàn)室自主從設(shè)施栽培次生鹽漬化土壤中篩選出一株耐硝酸鹽的巨大芽孢桿菌（Bacillus megatherium）NCT-2，該菌株對(duì)硝態(tài)氮有較強(qiáng)的利用能力，可用于土壤的次生鹽漬化修復(fù)。本研究通過(guò)平板檢測(cè)法發(fā)現(xiàn)該菌株具有溶磷能力，隨后通過(guò)液體搖瓶培養(yǎng)研究了NCT-2的溶磷特性，以及代謝過(guò)程中與溶磷能力相關(guān)的磷酸酶和有機(jī)酸的產(chǎn)生及其影響因素，以揭示其溶磷機(jī)制。
　　菌株能

2、溶解包括無(wú)機(jī)磷和有機(jī)磷在內(nèi)的多種難溶性含磷物，其中對(duì)植酸鈣和磷酸鈣溶磷量較高，大于90 mg/L，對(duì)磷酸鐵、磷酸鋁的溶解能力稍弱，溶磷量在30 mg/L~40 mg/L，而對(duì)卵磷脂的溶磷量最小。磷源底物的濃度影響菌株溶磷效果，磷源濃度過(guò)低或過(guò)高都會(huì)導(dǎo)致溶磷量過(guò)低。
　　菌株的溶磷效果隨菌株的生長(zhǎng)而發(fā)生變化，以磷酸鈣為磷源時(shí)在第2d菌株生長(zhǎng)量最大，溶磷效果最好；不同碳氮源對(duì)菌株的溶磷效果有較大影響，菌株優(yōu)先利用葡萄糖，其次為麥芽糖和

3、蔗糖，而對(duì)淀粉的利用能力較差；不同氮源的溶磷量大小為：(NH4)2SO4＞NH4Cl＞尿素＞NaNO2＞KNO3；在不同濃度硝酸鹽脅迫下，溶磷量隨硝酸鹽濃度的升高而下降。
　　培養(yǎng)體系中磷酸酶的活性與碳、氮、磷等營(yíng)養(yǎng)條件緊密相關(guān)，營(yíng)養(yǎng)的缺失會(huì)誘導(dǎo)磷酸酶的表達(dá)。在不同碳源下，酸性磷酸酶活性與有效磷含量呈顯著負(fù)相關(guān)，以淀粉為碳源時(shí)酸性磷酸酶活性最高。卵磷脂溶磷體系中堿性磷酸酶含量明顯高于無(wú)機(jī)磷源體系，說(shuō)明產(chǎn)生堿性磷酸酶是有卵磷脂溶解的

4、主要機(jī)制。
　　GC-MS檢測(cè)表明菌株NCT-2在代謝過(guò)程中能夠產(chǎn)生多種有機(jī)酸。在Ca3(PO4)2、FePO4、AlPO4和植酸鈣四種培養(yǎng)基中，葡萄糖酸是含量最高的有機(jī)酸，它與溶磷量之間有顯著的相關(guān)性，以 Ca3(PO4)2和植酸鈣為磷源時(shí)，菌株所分泌的有機(jī)酸總量較高。此外，高濃度的硝態(tài)氮對(duì)菌株分泌有機(jī)酸的能力有抑制作用。
　　為有效提高NCT-2的產(chǎn)率，對(duì)NCT-2的液體發(fā)酵條件進(jìn)行了優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，NCT-2在PD