黑曲霉RAF106菌丝球形成的影响因素及对结晶紫的吸附作用

[背景]黑曲霉(Aspergillus niger)作为一种代表性丝状真菌已被广泛用于酶制剂、有机酸、抗生素等高价值代谢产物的工业生产、食品发酵、环境治理等行业,其代谢能力、发酵性能等与菌体形态密切相关.然而,黑曲霉对染料、重金属等的吸附能力与菌体形态的关系鲜有报道.[目的]探究黑曲霉菌丝球形成的影响因素及其对结晶紫的吸附作用.[方法]以从普洱茶分离的黑曲霉RAF106为研究对象,实时监测马铃薯葡萄糖培养液中黑曲霉菌丝球的形成过程;探究培养液的初始pH (4.0-10.0)、培养温度(25-45℃)、孢子接种量(5×104-5×106个/mL)、摇床转速(140-220 r/min)、碳源(葡萄糖、蔗糖、果糖、乳糖、醋酸钠)和氮源(硝酸钠、胰蛋白胨、酵母提取粉、氯化铵)对菌丝球形成的影响;以结晶紫为对象,研究不同菌体形态及菌丝球大小对黑曲霉吸附废水染料能力的影响.[结果]在黑曲霉RAF106中,孢子聚集、菌丝聚集均可形成菌丝球;菌丝球的大小与培养液初始pH、孢子接种量成反比,与摇床转速无关;当温度低于35℃时,菌丝球大小与温度成正比,温度高于35℃时菌丝球大小与温度成反比,45℃时菌丝球无法形成;对碳源和氮源而言,葡萄糖更利于菌丝球的形成,而氮源的添加不利于菌丝球的形成.菌丝球生物量与所测定的初始pH、摇床转速及温度无关,与接种量成正比,而且受不同碳氮源的影响;菌丝球直径越小,对结晶紫吸附能力越强,而相较于菌丝球,分散菌丝更有利于吸附结晶紫.[结论]黑曲霉RAF106菌丝球的大小受初始pH、温度和孢子接种量的调控,但不受摇床转速影响,而菌体形态与其对结晶紫的吸附能力密切相关.研究结果为优化黑曲霉菌体形态控制体系及废水处理体系提供了依据.