王美娟 吳凌云 郭惠娟 毛林強(qiáng) 張文藝

(常州大學(xué)環(huán)境與安全工程學(xué)院 江蘇常州 213164)

0 引言

近年來(lái)各類水體富營(yíng)養(yǎng)化的程度和范圍不斷擴(kuò)大，針對(duì)由此引發(fā)的飲用水安全與生態(tài)環(huán)境惡化等問(wèn)題[1-2]，在原生態(tài)微生物處理體系中，加入具有高效溶藻功能的微生物菌劑，增強(qiáng)水體的控藻能力，緩解水體富營(yíng)養(yǎng)化程度，從而改善水質(zhì)[3]。其中干粉菌劑能夠彌補(bǔ)液體菌劑穩(wěn)定性差、不易運(yùn)輸以及保存時(shí)間短等缺點(diǎn)，成為微生物菌劑領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。

在干粉菌劑中添加載體，有利于提高菌劑質(zhì)量，使微生物細(xì)胞不易流失，并有效屏蔽外界不良環(huán)境因素。由于不同載體對(duì)菌體的承載能力與釋放能力不同，選擇正確的載體對(duì)干粉菌劑菌體生物量及性能起著至關(guān)重要的作用。優(yōu)良載體中，活性炭具有良好的吸附性能且結(jié)構(gòu)疏松透氣、比表面積大、理化性質(zhì)穩(wěn)定，已被廣泛應(yīng)用于污水處理、土壤修復(fù)、給水凈化等領(lǐng)域[4-6]，是一種良好的載體材料。玉米粉為可再生生物資源，在使用過(guò)程中體現(xiàn)出糊化、流變等理化性質(zhì)[7]，可作為微生物菌劑載體。郭健等[8]使用了麥麩、玉米粉、木屑為復(fù)合載體制得降解氯嘧磺隆菌劑，25 ℃下保存40 d，菌劑仍能保持較高的降解效果，證實(shí)了玉米粉作為菌劑載體的可行性。小麥粉在原子力顯微鏡下呈現(xiàn)出顆粒狀納米結(jié)構(gòu)形態(tài)，液化后結(jié)構(gòu)多變，不但有直鏈與支鏈結(jié)構(gòu)，還存在環(huán)狀、糜狀等結(jié)構(gòu)[9]，含有豐富的蛋白質(zhì)等物質(zhì)，能有效吸附菌體并為其提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。稻草粉是常見(jiàn)的有機(jī)載體，不僅成本低廉，且環(huán)境友好不會(huì)造成二次污染。吳金男等[10]的實(shí)驗(yàn)表明稻草粉為吸附載體的菌劑活性較好。

本文以活性炭、玉米粉、小麥粉和稻草粉作為菌劑載體，對(duì)溶藻功能菌液體菌劑進(jìn)行吸附，真空冷凍干燥以制備成干粉菌劑。通過(guò)檢測(cè)干粉菌劑載體種類、復(fù)合載體比例及長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)過(guò)程中粉劑菌群的變化，分析不同載體對(duì)溶藻功能菌GHJ成活率、溶藻效果的影響，尋求經(jīng)濟(jì)易得、固化效果好的微生物載體，以期為溶藻干粉菌劑的運(yùn)用及市場(chǎng)投入提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料1.1.1 菌種

實(shí)驗(yàn)所用菌種由課題組前期從太湖自然繁殖的花鲴魚(yú)內(nèi)臟(肝、腸等)篩選得到，編號(hào)為GHJ(Microbacteriumoleivorans)，于4 ℃環(huán)境中保存[11]。

1.1.2 藻種

實(shí)驗(yàn)藻種為銅綠微囊藻(Microcystisaeruginosa，F(xiàn)ACHB-905)購(gòu)自武漢水生生物所，活化后接種于BG11培養(yǎng)基。

1.1.3 主要試劑與儀器

(1)主要儀器：搖床、離心機(jī)、培養(yǎng)箱、高壓蒸汽滅菌鍋、真空冷凍干燥機(jī)、島津紫外分光光度計(jì)UV-1800等。

(2)試劑：玉米粉、小麥粉、活性炭、稻草粉、牛肉膏、魚(yú)粉蛋白胨、瓊脂粉、NaCl等試劑均為分析純或生化純?cè)噭?/p>

1.1.4 培養(yǎng)基

細(xì)菌培養(yǎng)采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基；銅綠微囊藻培養(yǎng)采用BG11培養(yǎng)基。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 單一載體菌劑對(duì)菌體穩(wěn)定性的影響

為了控制實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的單一變量，選取體積分?jǐn)?shù)為10%的蔗糖溶液作為菌劑保護(hù)劑，玉米粉、小麥粉、活性炭、稻草粉作菌劑載體，考察不同載體對(duì)菌體的存活率的影響。取100 mL經(jīng)20 h發(fā)酵的GHJ菌種子液，加入5 g載體、5 mL保護(hù)劑制成105 mL液體菌劑，于120 r/min轉(zhuǎn)速、25 ℃條件下培養(yǎng)約18 h，取1 mL液體菌劑，平板計(jì)數(shù)，記錄菌劑中原有的菌體數(shù)量。剩余液體菌劑經(jīng)-40 ℃～-30 ℃真空冷凍干燥48 h，制成溶藻干粉菌劑，配置成與原來(lái)液體菌劑相同體積的菌液，平板計(jì)數(shù)，計(jì)算經(jīng)冷凍干燥后溶藻菌的成活率，計(jì)算公式見(jiàn)式(1)：

(1)

1.2.2 單一載體菌劑對(duì)溶藻效果的影響

為了考察4種載體制成的不同干粉菌劑對(duì)銅綠微囊藻的溶藻效果，取干粉菌劑1 g加入1 mol/L的磷酸鹽緩沖液(PBS)進(jìn)行活化，將活化24 h的菌劑按菌藻體積比為1∶12投加至相應(yīng)體積的銅綠微囊藻中。采用乙醇提取分光光度計(jì)法每24 h測(cè)定其葉綠素a(Chla)含量并計(jì)算溶藻率(見(jiàn)式(2))，通過(guò)Chla含量變化表征溶藻效果。

(2)

1.2.3 溶藻菌劑的SEM圖像分析

將制備好的溶藻干粉菌劑進(jìn)行鍍金導(dǎo)電處理后，使用電子掃描顯微鏡觀察其微觀結(jié)構(gòu)。

1.2.4 復(fù)合載體菌劑對(duì)菌體穩(wěn)定性的影響

將各類載體制成復(fù)合載體，考察復(fù)合載體對(duì)菌體存活率的影響。采用Design-expert進(jìn)行響應(yīng)面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案及分析。

1.2.5 存儲(chǔ)時(shí)間對(duì)菌劑群落結(jié)構(gòu)變化分析

使用單一載體制備溶藻干粉菌劑存儲(chǔ)于真空密封的鋁箔袋中，置于25 ℃、避光的環(huán)境中保存30 d，將其送往上海天昊生物科技有限公司完成高通量測(cè)序，分析長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)對(duì)干粉菌劑群落結(jié)構(gòu)的影響。

1.2.6 存儲(chǔ)時(shí)間對(duì)菌體穩(wěn)定性的影響

使用PBS緩沖溶液將保存了15 d與30 d后的溶藻干粉菌劑進(jìn)行活化，梯度稀釋、平板計(jì)數(shù)保存了15 d與30 d后的干粉菌劑活菌數(shù)，分析其存儲(chǔ)穩(wěn)定性。

1.2.7 存儲(chǔ)時(shí)間對(duì)菌劑溶藻效果的影響

使用PBS緩沖溶液將保存了15 d與30 d后的溶藻干粉菌劑進(jìn)行活化，以菌藻體積比為1∶12投加銅綠微囊藻液中，每24 h取樣測(cè)定其Chla含量并計(jì)算溶藻率，分析存儲(chǔ)時(shí)間對(duì)菌劑溶藻效果的影響。

2 結(jié)果與討論

2.1 溶藻菌劑的SEM圖像分析

電子顯微鏡下觀察溶藻干粉菌劑的微觀形態(tài)如圖1所示。添加玉米粉后，由于玉米粉分子間靠氫鍵結(jié)合而排列緊密，間隙很小，即使是水分子也難以滲透進(jìn)入玉米粉分子，菌體的吸附量有限(圖1(a))；小麥粉加入菌劑中后，小麥粉呈現(xiàn)球狀，粉末細(xì)膩，介質(zhì)表面承載了大量菌體，不難看出小麥粉對(duì)GHJ菌的吸附能力較好(圖1(b))；活性炭的微孔結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，功能菌不僅能附著在活性炭的表面，其微孔結(jié)構(gòu)中也能附著大量菌體，是十分理想的菌劑載體(圖1(c))；稻草粉做載體時(shí)，稻草粉表面凹凸不平，纖維結(jié)構(gòu)較為細(xì)長(zhǎng)，載體結(jié)構(gòu)幾乎為一個(gè)整體，GHJ菌體分散地附著在其表面，附著量較少(圖1(d))。

(a)玉米粉菌劑

2.2 單一載體菌劑對(duì)溶藻菌體穩(wěn)定性的影響

不同載體對(duì)菌體活菌數(shù)和成活率的影響如圖2所示。從圖2可以看到：活性炭作為載體供溶藻菌GHJ附著時(shí)的溶藻菌GHJ成活率最高，為145.53%；稻草粉做載體時(shí)成活率僅為55.95%；玉米粉載體GHJ菌成活率達(dá)到了72.86%；小麥粉作為載體使得溶藻菌GHJ成活率達(dá)到134.69%。其中，活性炭菌劑與小麥粉菌劑活菌數(shù)分別為1.44×109CFU/mL、1.65×109CFU/mL，均高于冷凍干燥前液體菌劑中的活菌數(shù)。

圖2 不同載體對(duì)菌體活菌數(shù)和成活率的影響

4種載體中，活性炭的多孔結(jié)構(gòu)吸附效果顯著，在冷凍干燥過(guò)程中，蔗糖保護(hù)劑的作用下，溶藻菌GHJ成活率效果最好。菌體能夠快速附著在活性炭的吸附點(diǎn)位，在溶解菌劑時(shí)，活菌體能容易地從活性炭中釋放出來(lái)，這可能與活性炭發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)有關(guān)，具有空腔與通道結(jié)構(gòu)，更適合菌體的吸附、存活與增殖。邊雪等[12]研究證明YBN13菌株可選用活性炭做載體制備菌劑，其菌劑活菌數(shù)能達(dá)到《農(nóng)用微生物菌劑》(GB 20287—2006)中的活菌數(shù)目要求?？梢詫⒒钚蕴孔鳛楹罄m(xù)研究中GHJ菌株的附著載體，使得菌劑成活率大大增加。

2.3 單一載體菌劑對(duì)溶藻效果的影響

選取玉米粉、小麥粉、活性炭與稻草粉做單一載體制成干粉菌劑后投加到銅綠微囊藻液中，粉劑的控藻效果如圖3所示?？瞻捉MChla含量在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)保持平穩(wěn)增長(zhǎng)趨勢(shì)，玉米粉實(shí)驗(yàn)組Chla含量在溶藻的第2 d、第4 d有微小上升的趨勢(shì)，其余都整體呈下降趨勢(shì)，溶藻率第8 d溶藻率為86.25%，Chla含量為9.28 mg/m3，說(shuō)明溶藻菌GHJ在玉米粉做載體經(jīng)冷凍干燥制成干粉菌劑后溶藻菌的抑藻效果較好。

圖3 單一載體對(duì)溶藻效果的影響

小麥粉實(shí)驗(yàn)組Chla含量在溶藻的前2 d，Chla含量下降的并不明顯，還有略微上升的趨勢(shì)，可能是溶藻菌并未完全活化或是活化后受環(huán)境影響較大，溶藻活性較弱。溶藻實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到第5 d Chla含量下降較為明顯，溶藻率上升較大，第8 d溶藻率為92.04%，Chla含量為5.37 mg/m3，溶藻效果顯著。

當(dāng)活性炭作為單一載體制備干粉菌劑時(shí)，實(shí)驗(yàn)組的Chla含量在溶藻前4 d呈下降趨勢(shì)，第5 d是略有上升，然后繼續(xù)下降直至第8 d，此時(shí)溶藻率為92.23%，Chla含量為5.24 mg/m3，溶藻反應(yīng)基本完成，由于在溶藻過(guò)程中同時(shí)也存在藻類生長(zhǎng)的情況，因而存在溶藻過(guò)程中Chla含量短暫上升的現(xiàn)象。

稻草粉做載體制成干粉菌劑后投加到銅綠微囊藻液中，實(shí)驗(yàn)組Chla含量在溶藻第2 d、第4 d略有上升，原因可能為溶藻菌的溶藻速率低于銅綠微囊藻的生長(zhǎng)速率，從而導(dǎo)致Chla含量上升。第5 d后Chla含量快速下降，第8 d溶藻率為86.18%，Chla含量為9.33 mg/m3。

2.4 復(fù)合載體對(duì)菌體成活率的影響

將各類載體制成復(fù)合菌劑，運(yùn)用響應(yīng)面法考察復(fù)合載體對(duì)菌體存活率的影響。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)4個(gè)實(shí)驗(yàn)因素(A，玉米粉含量；B，活性炭含量；C，小麥粉含量；D，稻草粉含量)，根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定每個(gè)因素5個(gè)水平，共進(jìn)行15組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)因素及水平見(jiàn)表1。每組復(fù)合載體制備的冷凍干燥前、后菌劑如圖4—圖5所示。

表1 復(fù)合載體實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)(實(shí)際)

圖4 冷凍干燥前液體菌劑

圖5 冷凍干燥48 h干粉菌劑

以菌體成活率為響應(yīng)值，通過(guò)CCD設(shè)計(jì)的玉米粉含量、活性炭含量、小麥粉含量、稻草粉含量4因素5水平實(shí)驗(yàn)，得到15組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 復(fù)合載體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

成活率最高為單一活性炭載體菌劑140.22%，最低為單一稻草粉菌劑55.94%，各種復(fù)合載體菌劑菌體的成活率范圍為57.82%～137.81%。由此可見(jiàn)：復(fù)合載體制成的干粉菌劑中溶藻菌成活率均低于單獨(dú)投加活性炭做載體時(shí)干粉菌劑的溶藻菌成活率，推測(cè)原因?yàn)樾←湻叟c玉米粉顆粒細(xì)小，可大面積接觸溶藻菌株，但與微孔結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)的活性炭相比，比表面積小于活性炭；此外溶藻細(xì)菌GHJ難以附著在纖維豐富的稻草粉載體上，冷凍干燥后菌體損失嚴(yán)重。在復(fù)合載體中，活性炭所占比例減少，因此粉劑中功能菌活菌數(shù)減少，成活率降低。

使用Design expert對(duì)表2進(jìn)行多元回歸分析，得到回歸方程：

Y=72.93A+132.00B+140.22C+55.94D-43.37AB-12.05AC-26.49AD+6.77BC+2.81BD-22.23CD+333.10ABC+401.35ABD+189.46ACD+574.57BCD

回歸系數(shù)模型及方差分析結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可知：回歸系數(shù)模型P=0.002 0(P<0.01)，表明回歸模型顯著；相關(guān)系數(shù)R2=0.974 9(R2>0.9)，表明模型與實(shí)際的擬合度較好，該回歸模型可以較好地分析預(yù)測(cè)復(fù)合載體制備干粉菌劑菌體的存活情況。

表3 回歸系數(shù)模型及方差分析結(jié)果

2.5 溶藻干粉菌劑的存儲(chǔ)穩(wěn)定性2.5.1 存儲(chǔ)時(shí)間對(duì)菌體穩(wěn)定性的影響

菌劑的存儲(chǔ)穩(wěn)定性將直接影響菌劑的使用效果，在常溫避光、真空密閉的環(huán)境中保存15、30 d后的4種菌劑菌體成活率如圖6所示?？梢园l(fā)現(xiàn)，4種菌劑中活菌數(shù)隨著存儲(chǔ)時(shí)間的延長(zhǎng)而減少，15 d時(shí)稻草粉菌劑、玉米粉菌劑、小麥粉菌劑以及活性炭菌劑的成活率分別為80.52%、84.21%、83.83%、78.24%，活性炭菌劑的成活率均低于其余3種載體菌劑，主要是其余3種載體材料均為生物材料，富含纖維、蛋白質(zhì)等有機(jī)物，能夠?yàn)槿茉寰峁┨荚?、氮源等能量以維持菌株自身生長(zhǎng)與繁殖。而存儲(chǔ)30 d后，活性炭菌劑的活菌數(shù)仍有23.23×108CFU/mL，成活率為63.47%，高于稻草粉菌劑成活率42.01%、玉米粉菌劑成活率39.17%與小麥粉菌劑成活率57.42%，推測(cè)在常溫條件下功能菌的新陳代謝較快，此時(shí)稻草粉、玉米粉、小麥粉中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)幾乎被消耗殆盡，菌株分泌某些代謝產(chǎn)物引起生存環(huán)境發(fā)生變化，直至超過(guò)菌體的耐受范圍菌體逐漸死亡，同時(shí)雜菌的污染與功能菌株競(jìng)爭(zhēng)養(yǎng)分也會(huì)使得溶藻菌GHJ活菌數(shù)減少。王曄[13]也通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明以麥麩為載體的菌劑保存10 d后活菌數(shù)快速下降的原因是菌體利用麥麩產(chǎn)生了堿性物質(zhì)，使得菌劑環(huán)境的pH值增加從而導(dǎo)致菌體大量死亡。

2.5.2 存儲(chǔ)時(shí)間對(duì)菌劑溶藻效果的影響

圖7與圖8分別表示了不同載體菌劑經(jīng)15、30 d保存后處理銅綠微囊藻的溶藻效果。其中以活性炭為載體的溶藻菌劑由于其吸水性強(qiáng)，制備成菌劑后初始活菌數(shù)較多，保存15 d與30 d后溶藻率分別能達(dá)到80.05%、71.37%。以稻草粉、玉米粉和小麥粉為載體的菌劑在保存時(shí)間為15 d時(shí)仍具有良好的溶藻效果，在8 d的溶藻過(guò)程中基本可以將銅綠微囊藻去除75%以上，但隨著保存時(shí)間延長(zhǎng)至30 d，這3種材料為載體的菌劑溶藻效果也隨之下降?？偟膩?lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)一段保存時(shí)間的溶藻干粉菌劑與新制成的菌劑相比，溶藻率均有所下降，其原因是隨著保存時(shí)間的增加4種載體菌劑的活菌數(shù)減少，菌劑受雜菌污染后菌效降低。

圖6 存儲(chǔ)時(shí)間對(duì)活菌數(shù)和成活率的影響

圖7 15 d保存下對(duì)溶藻效果的影響

圖8 30 d保存下對(duì)溶藻效果的影響

綜上所述，當(dāng)活性炭作為菌劑載體時(shí)，存儲(chǔ)30 d后溶藻干粉菌劑不僅成活率最高，溶藻效果也最好，活性炭比表面積大能夠提供一個(gè)合適的環(huán)境供菌株吸附與固定，同時(shí)可以給予一定的碳源滿足菌株生命活動(dòng)以維持較好的活性。

2.6 干粉菌劑群落結(jié)構(gòu)變化分析2.6.1 OTU聚類分析

溶藻菌GHJ制成干粉菌劑，保存在常溫避光的環(huán)境中30 d，此過(guò)程通常伴隨著功能菌菌體的死亡與雜菌的污染、增殖等問(wèn)題，導(dǎo)致干粉菌劑中菌群結(jié)構(gòu)發(fā)生變化?；诟咄繙y(cè)序，對(duì)不同載體成份的干粉菌劑菌種多樣性進(jìn)行分析，計(jì)算菌群豐富度指數(shù)，辨別操作分類單元(OTU)，將大于97%的序列相似度劃為同一個(gè)OTU，逐條和數(shù)據(jù)庫(kù)中基因序列比對(duì)。

在以稻草粉做載體的干粉菌劑中，菌劑中的OTU共6種，分布于6個(gè)門、6個(gè)菌綱、6個(gè)菌目、6個(gè)菌科、6個(gè)菌數(shù)和4個(gè)菌種間；在以玉米粉做載體的干粉菌劑中，菌劑中的OTU共5種，分布于5個(gè)門、5個(gè)菌綱、5個(gè)菌目、5個(gè)菌科、5個(gè)菌數(shù)和5個(gè)菌種間；在以小麥粉做載體的干粉菌劑中，菌劑中的OTU共15種，分布于13個(gè)門、13個(gè)菌綱、12個(gè)菌目、13個(gè)菌科、11個(gè)菌數(shù)和11個(gè)菌種間；在以活性炭做載體的干粉菌劑中，菌劑中的OTU共3種，分布于3個(gè)門、3個(gè)菌綱、3個(gè)菌目、3個(gè)菌科、3個(gè)菌數(shù)和3個(gè)菌種間。

2.6.2 多樣性指數(shù)分析

干粉菌劑樣本中的豐富度和多樣性用Alpha多樣性指數(shù)進(jìn)行評(píng)估。每個(gè)樣品的覆蓋率、SACE指數(shù)、Shannon指數(shù)以及Simpson指數(shù)可以評(píng)估樣品中物種的測(cè)序深度、豐富度、多樣性[14]。由表4可知：4種載體制備的干粉菌劑樣品種微生物的覆蓋率均高于90%，樣品序列在高通量測(cè)序時(shí)基本都已測(cè)出，說(shuō)明此次高通量測(cè)序結(jié)果可以反映樣品的真實(shí)情況。SACE數(shù)值越大，代表物種總數(shù)越多，因此可判定小麥粉做載體時(shí)，物種最多，稻草粉、玉米粉次之，活性炭最少，說(shuō)明活性炭菌劑在30 d的保存過(guò)程中，受雜菌污染程度最小。Shannon指數(shù)用來(lái)描述種群的個(gè)體出現(xiàn)的紊亂和不確定性，Shannon值越大，物種多樣性就越高?；钚蕴烤鷦┲蠸hannon指數(shù)明顯低于其他3種載體菌劑，表明活性炭中細(xì)菌群落多樣性低于稻草粉、玉米粉和小麥粉。Simpson指數(shù)用來(lái)估算樣本中微生物的多樣性，指隨機(jī)取樣兩個(gè)個(gè)體屬于不同種的概率，Simpson值越大，群落多樣性越低。4種載體中Simpson值由大到小為活性炭>玉米粉>稻草粉>小麥粉，也直接證明了當(dāng)活性炭做載體供溶藻菌附著后，菌劑保存能力較好，干粉菌劑中菌群結(jié)構(gòu)變化不大，不易變質(zhì)。

表4 Alpha多樣性分析

2.6.3 干粉菌劑微生物群落結(jié)構(gòu)門與屬的變化

4種不同載體制備的菌劑經(jīng)30 d存儲(chǔ)后菌群的組成(門水平)如圖9所示。從圖9中可以看出：放線菌門(Actinobacteria)為此次溶藻干粉菌劑中的優(yōu)勢(shì)類群，第二大優(yōu)勢(shì)類群為厚壁菌門(Firmicutes)。其中，在稻草粉做載體的菌劑中，放線菌門(Actinobacteria)的相對(duì)豐度為85.71%，厚壁菌門(Firmicutes)為14.28%，變形菌門(Proteobacteria)占0.01%。玉米粉做載體的干粉菌劑群落組成中，Actinobacteria占89.88%，F(xiàn)irmicutes占10.06%，Proteobacteria占0.06%。小麥粉做載體的干粉菌劑群落組成中，Actinobacteria占8.45%，F(xiàn)irmicutes占79.85%，Proteobacteria占10.36%。Unassigned占0.74%，Cyanobacteria/chloroplast占0.6%。活性炭做載體的干粉菌劑群落組成中Actinobacteria占90.69%，F(xiàn)irmicutes占9.29%，Proteobacteria占0.02%。由此推斷，當(dāng)干粉菌劑在常溫避光情況下長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)后，小麥粉由于吸水性強(qiáng)，存儲(chǔ)時(shí)間越長(zhǎng)，干粉菌劑中水分越大，易生霉變質(zhì)，被其他雜菌污染。

圖9 4種載體菌劑微生物群落結(jié)構(gòu)分布圖(門水平)

不同載體種類溶藻干粉菌劑的細(xì)菌類群屬(屬水平)變化差異見(jiàn)圖10。溶藻干粉菌劑中功能菌GHJ鑒定為Microbacteriumoleivorans，屬于微桿菌屬(Microbacteriumsp.)。4種菌劑中Microbacterium為菌劑中的優(yōu)勢(shì)種，在稻草粉菌劑、活性炭菌劑及玉米粉菌劑中含量最豐富，而小麥粉菌劑中功能菌所在屬的相對(duì)豐度卻很低，Bacillus的豐度較高，為小麥粉菌劑最主要的優(yōu)勢(shì)類群。此外小麥粉菌劑中還存在Comamonas、Pseudomonas、Acinetobacter、Streptophyta等類群，表明小麥粉菌劑受雜菌污染程度較重，溶藻功能菌生長(zhǎng)受到限制。

圖10 4種載體菌劑微生物群落結(jié)構(gòu)分布圖(屬水平)

3 結(jié)論

(1)通過(guò)比較不同載體及其制備溶藻干粉菌劑的性能，確認(rèn)活性炭對(duì)功能菌的吸附與釋放能力均較好，最適于用作菌株GHJ干粉菌劑載體，菌劑中功能菌的成活率高，溶藻效果好。

(2)采用響應(yīng)曲面法優(yōu)化復(fù)合載體比例，確認(rèn)復(fù)合載體菌劑低于活性炭作為單一載體的干粉菌劑的溶藻菌成活率，因此復(fù)合載體對(duì)菌株GHJ保存作用并不明顯。

(3)活性炭制備的溶藻干粉菌劑常溫避光保存30 d后，發(fā)現(xiàn)功能菌成活率最高，溶藻效果最好，且菌劑中物種豐富度少，群落多樣性低，由此推斷活性炭載體菌劑不易變質(zhì)，受雜菌污染程度低，保存較好。