曹鳳錄 宋兆花
(山東省諸城市畜牧獸醫管理局262200)
巨大芽孢桿菌的研究現狀及應用
曹鳳錄 宋兆花
(山東省諸城市畜牧獸醫管理局262200)
巨大芽孢桿菌 (Bacillus megaterium)是一種在未來具有很大發展潛力的功能性細菌,其研究歷史可上溯至100多年以前,其具有生長快、培養條件簡便且營養要求低等多種優點,現在在工業和學術相關研究領域的應用已十分廣泛。我國針對該功能性細菌的研究始于上世紀五、六十年代,近年來,隨著研究的進一步深入,巨大芽孢桿菌已在農藥降解、水質凈化、抗生素合成、微生物菌肥和酶工業等諸多領域得到廣泛應用。本文介紹了巨大芽孢桿菌的研究現狀及應用情況,以供參考。
近年來,我國畜牧養殖業獲得了快速發展,在創造巨大經濟效益的同時來自畜牧場的畜禽排泄物、污水和惡臭氣體不僅給畜禽健康養殖帶來了負面影響,還造成了嚴重的環境污染,導致空氣質量下降,呼吸道等疾病的發生率隨之升高,同時,畜禽呼吸道、消化道乃至體表皮汗腺、脂腺散發出的難聞氣味在一定程度上加劇了環境污染。因此,如何抑制惡臭氣體產生,保護人類賴以生存的環境引起了人們的廣泛重視。我國有研究報道,將巨大芽孢桿菌制劑加入日糧中可大幅降低冬季密閉雞舍空氣中氨、硫化氫等有害氣體的濃度,同時還可減少蛋雞腸道中上述氣體的產生和排放,提高其對飼料營養物質的吸收率,進而減少日采食量,促使產蛋率提高,顯著提高養殖效益。另有研究證實,巨大芽孢桿菌可分泌水解酶 (該物質能有效降解羽毛角蛋白、酪蛋白),進而促進畜禽羽毛廢棄物中的角蛋白和酪蛋白釋放,對于動物飼料蛋白產品的生產具有積極意義。
當前,有關巨大芽孢桿菌的研究日益增多,且得以進一步深入。以往,人們已認識到巨大芽孢桿菌在發酵條件優化、菌種篩選、微生物肥料及生理生化功能的應用價值,但近年來經研究發現,該功能性細菌在水體凈化方面也具有廣闊的應用前景,現階段相關研究多集中在修復水體富營養化、降解水體中氮磷和有機物等方面。研究證實,巨大芽孢桿菌可通過分泌生物表面活性物質提高原油的降解效率,這對于凈化原油造成的污染具有重要意義。我國學者匡群等經研究發現巨大芽孢桿菌可有效降解水體中的亞硝酸鹽、難溶性磷等,進而有助于提高養殖水體的質量,提高可溶性正磷酸鹽水平。此外,研究發現,巨大芽孢桿菌可抑制水體中藻類生長,去除其中的有機物,在凈化富營養水體中具有重要的應用價值。
近年來,枯草芽孢桿菌、側孢芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌等生防芽孢桿菌的研究較為深入,上述細菌經接種后可定植植物上,可發揮穩定持久的生防效果。有研究發現,巨大芽孢桿菌可防治不同植物的細菌和真菌病害(如煙草灰霉病、水稻紋枯病、毛竹枯梢病、香蕉灰斑病等),其本質上是一種抑菌普較廣的生防菌株。此外,秦健經研究發現,巨大芽孢桿菌可產生一種名為伊枯草菌素的抑菌物質,其在多種環境下具有較為穩定的抑菌活性。
目前,大量研究證實微生物的活動可對土壤中磷的轉化產生一定程度的影響,而可被作物吸收利用的有效磷能降低化學肥料使用量,對于發展綠色農業有重要意義。因此,近年來有關解磷微生物的研究受到了相關學者和研究人員的廣泛重視,而巨大芽孢桿菌已被證實是一種有效的解磷促鉀細菌,能分解土壤中的無機磷、吸附態有機磷,進而提高其肥力乃至作物產量。巨大芽孢桿菌屬于微生物肥料中的常用菌種之一,可在作物根際定殖,并能將土壤中的磷、鉀轉化為速效磷、速效鉀,進而提高土壤肥力。同時,菌體溶解后所釋放出的可溶性磷鉀能促進作物對上述營養成分的吸收利用。目前,國內外關于巨大芽孢桿菌在微生物肥料方面的研究主要集中于菌株選育、發酵條件優化、解磷效果等方面,可在很大程度上提高磷、鉀肥的利用率,不僅可保護耕地土質,還能提高農產品品質,改善環境污染,其應用前景十分廣泛。