结果与讨论
快速确定具有工业价值的微生物的最佳生长,同时伴随具有经济价值的分子最佳生产,对工业非常重要。本研究中使用的方法既不耗时,也不需要高成本,因为不再需要像传统的系列稀释方法那样进行大量测试,同时也能够确定具有工业价值的最佳生长。
在优化木霉属的生长时,报告了一些参数,例如培养所需的72小时周期。至于中温真菌木聚糖酶的活性表明,这些酶的活性在25°C至30°C之间针对浸没培养和针对具有固体底物的静止培养进行了优化。
表1. 不同培养基中菌株在不同培养时期的生长差异。z值来自方差分析(Kruskal-Wallis检验)并经Dunn事后检验(BioEstat 4.0软件)确认。
| 菌株比较 | 培养物1a (色胺酸和葡萄糖) | 培养物1b (色胺酸和蔗糖) | 培养物2a (酵母提取物和葡萄糖) | 培养物2b (酵母提取物和蔗糖) | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0-18小时 | 20-36小时 | 38-54小时 | 56-72小时 | 0-18小时 | 20-36小时 | 38-54小时 | 56-72小时 | 0-18小时 | 20-36小时 | 38-54小时 | 56-72小时 | 0-18小时 | 20-36小时 | 38-54小时 | 56-72小时 | |
| 哈茨木霉 vs. 绿色木霉 | 2.010 | 2.082 | 1.759 | 1.561 | 0.215 | 1.525 | 0.628 | 0.969 | 2.737 | 2.261 | 0.431 | 1.400 | 2.530 | 1.323 | 1.346 | 1.454 |
| 哈茨木霉 vs. 长枝木霉 | 2.916 | 2.279 | 2.602 | 2.800 | 2.288 | 2.835 | 2.333 | 2.665 | 2.351 | 2.118 | 2.315 | 2.880 | 3.697 | 2.225 | 1.507 | 1.454 |
| 哈茨木霉 vs. 绿木霉 | 5.133 | 4.361 | 4.361 | 4.361 | 3.508 | 4.361 | 3.894 | 4.119 | 5.016 | 4.343 | 3.822 | 4.334 | 2.862 | 4.092 | 2.961 | 2.907 |
| 哈茨木霉 vs. 对照 | 4.477 | 5.814 | 5.814 | 5.814 | 5.025 | 5.814 | 5.348 | 5.572 | 4.343 | 5.814 | 5.276 | 5.788 | 5.447 | 5.545 | 4.415 | 4.361 |
| 绿色木霉 vs. 长枝木霉 | 0.906 | 0.197 | 0.843 | 1.238 | 2.073 | 1.310 | 1.705 | 1.696 | 0.386 | 0.144 | 1.884 | 1.481 | 1.166 | 0.897 | 2.853 | 2.907 |
| 绿色木霉 vs. 绿木霉 | 2.271 | 2.279 | 2.602 | 2.800 | 2.293 | 2.835 | 3.266 | 3.149 | 2.279 | 2.082 | 3.392 | 2.934 | 0.332 | 2.764 | 4.307 | 4.361 |
| 绿色木霉 vs. 对照 | 2.468 | 3.733 | 4.056 | 4.253 | 4.809 | 4.289 | 4.720 | 4.603 | 1.606 | 3.553 | 4.845 | 4.388 | 2.916 | 4.217 | 5.761 | 5.814 |
| 长枝木霉 vs. 绿木霉 | 2.216 | 2.082 | 1.759 | 1.561 | 1.220 | 1.525 | 1.561 | 1.454 | 2.665 | 2.225 | 1.507 | 1.454 | 0.834 | 1.866 | 1.454 | 1.454 |
| 长枝木霉 vs. 对照 | 1.561 | 3.535 | 3.212 | 3.015 | 2.737 | 2.979 | 3.015 | 2.907 | 1.992 | 3.697 | 2.961 | 2.907 | 1.750 | 3.320 | 2.907 | 2.907 |
| 绿木霉 vs. 对照 | 0.655 | 1.454 | 1.454 | 1.454 | 1.516 | 1.454 | 1.454 | 1.454 | 0.673 | 1.472 | 1.454 | 1.454 | 2.584 | 1.454 | 1.454 | 1.454 |
p的临界z值为2.807
加粗的z值具有显著性(p<0.05)
研究还验证了不同温度对从JIES土壤中分离的几种物种菌株(如曲霉属和木霉属)生产几种酶(其中包括羧甲基纤维素酶和木聚糖酶)的影响,并发现28°C是最佳温度,这也是本研究中制备培养物选择的温度。
图1和图2显示了所研究的木霉菌菌株的生长曲线,表1记录了统计分析的结果。
菌株生长的比较分析
在含有色胺酸和葡萄糖的培养物中,哈茨木霉、哈茨木霉、绿色木霉和长枝木霉菌株之间的生长在所有时期均存在显著差异。关于各时期平均得分的差异,当单独分析与对照时可以看出,在哈茨木霉与绿色木霉以及哈茨木霉、哈茨木霉和长枝木霉菌株中,在大多数时期都呈现p值小于0.05,并且它们的生长速率被认为是高度显著的。此外,哈茨木霉不仅与对照有差异,而且与绿色木霉也有差异,而哈茨木霉和长枝木霉则没有发生这种情况;而哈茨木霉和长枝木霉的生长速率仅与对照有差异,但观察表明哈茨木霉在所有时期都呈现最高的R值,因此生长更高。其次是哈茨木霉和长枝木霉,它们表现出相似的生长速率,最后是绿色木霉。
在含有色胺酸和蔗糖的培养物中,菌株的生长速率在所有时期也存在显著差异。平均得分之间的差异不显著,特别是在哈茨木霉与绿色木霉、哈茨木霉与对照、哈茨木霉与绿色木霉、哈茨木霉与对照以及长枝木霉与对照之间。这些发现也可以从生长曲线中得到证实,其中哈茨木霉和哈茨木霉呈现相似的生长。然而,长枝木霉表现出略小的生长速率,而哈茨木霉和哈茨木霉在菌株中表现出最高的生长,其次是长枝木霉,这也得到了它们各自的R值的证实。
可以看出,哈茨木霉在含有色胺酸与葡萄糖或蔗糖的培养物中表现出相似的生长速率。长枝木霉也观察到相同的情况,但哈茨木霉在含有葡萄糖作为碳源的培养基中的生长速率高于含有蔗糖的培养基。
只有少数研究使用色胺酸作为真菌的生长培养基,因为它经常被用作细菌生长的氮源。蛋白胨是一种类似的分子,经常用于真菌的生长,如毛霉、曲霉和木霉。涉及黄曲霉生长的研究报告称,色胺酸与蛋白胨一样有效,并且更便宜。由于缺乏与使用色胺酸进行真菌生长相关的研究,因此在本研究中选择了它作为氮源。
在我们的研究中,在含有酵母提取物和葡萄糖的培养物中,也可以注意到菌株之间生长速率的差异。平均得分的结果表明,只有哈茨木霉在培养0至18小时期间的生长表现出显著差异。从培养的第38小时起,哈茨木霉、哈茨木霉和长枝木霉菌株的生长速率增加,并且从该时期起可以看到哈茨木霉与绿色木霉、哈茨木霉与对照以及长枝木霉与对照的生长存在显著差异。考虑到哈茨木霉的平均得分在所有时期都表现出显著的比率,并且也呈现出最高的R值,可以假设该菌株在测试的菌株中也呈现出最高的生长速率,其次是哈茨木霉和长枝木霉。
在含有酵母提取物和蔗糖的培养物中,也检测到菌株之间不同的生长速率。哈茨木霉与绿色木霉的平均得分以及哈茨木霉和哈茨木霉单独分析与对照时的得分在所有时期均存在显著差异,而哈茨木霉与长枝木霉和哈茨木霉与绿色木霉仅在培养38小时后表现出显著差异。比较这些数据,可以在图中看到,从第38小时起,哈茨木霉的生长曲线超过了哈茨木霉,因此,哈茨木霉的R值在该时期也增加了。
