[发明专利]一种电刺激提高菌株生理生化活性的方法及其应用

说明书

本发明公开了一种电刺激提高菌株生理生化活性的方法及其应用。本发明方法通过惰性电极构建了解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）ZJK1或贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）ZJK2菌株培养的电极体系，将活化的菌株用低压直流电刺激，将温度维持在30‑37℃，培养16‑24h，能够提高功能菌株的生化活性20‑50%，发酵密度提高1‑2倍以上。该方法极大的提高菌株的生化活性和发酵密度，工艺简单，操作简便，成本低廉。

技术领域

本发明属于微生物学科领域，具体涉及一种电刺激提高菌株生理生化活性的方法及其应用。

背景技术

植物生长促进菌是一群生活在根际范围内，对植物生长有促进作用的一群有益细菌的统称。植物生长促进菌能够通过代谢活动活化土壤营养物质，促进植物吸收营养、加快生长等。而应用富含活性促生菌的菌剂有利于修复土壤生态系统的平衡，恢复土壤肥力，引起了人们的广泛关注。研究表明，植物生长促进菌能够通过直接和间接两种途径来促进作物生长，直接作用如分泌植物激素促进生长，分泌有机酸促进难溶磷转化成有效磷，分泌固氮酶等增加土壤肥力，而间接作用包括诱导作物产生抗性、直接与病原菌拮抗等。目前影响植物生长促进菌应用的关键问题之一就是优良菌种的筛选与培育。

低压弱电场会对生物体细胞内外的电荷分布、排列和运动情况产生影响，从而影响细胞新陈代谢和增殖。基于以上理论，将电场作为一种生物刺激因素，在微生物生长过程中施加微小电场，具有能耗低、不产生有毒有害物质的特点，是一种绿色环保的技术。用电场处理果蔬，可以延缓其成熟期，减缓水分损失速率，从而延长果蔬储存时间。

近年来随着研究的深入，电场的生物效应已经从宏观层面不断向微观机理深入。资料显示，电场可以影响细胞的代谢过程、细胞的基因表达、细胞增殖、酶活力和细胞膜通透性，从而影响细胞内的自由基反应和生物高分子合成。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种电刺激提高菌株生理生化活性的方法及其应用，基于对所用菌株进行弱电流刺激，提高菌株生化活性和发酵密度，所得电刺激菌株培养液可用于协助植物生长及防治灰霉病和炭疽病。

为解决现有技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种电刺激提高菌株生理生化活性的方法，通过惰性电极构建了菌株培养的电极体系，先进行电化学诱导驯化，再利用低压直流电刺激菌株的生长，提高其生化活性和发酵密度，得到电刺激菌株培养液；所述菌株为解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）ZJK1或贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）ZJK2。

作为改进的是，上述电刺激提高菌株生理生化活性的方法，包括以下步骤：

步骤1，菌株的活化

取低温保存的菌株，按照体积比为5-10%的量接入灭菌后的500 mL三角瓶，瓶中装有已灭菌的牛肉膏蛋白胨液体培养基中进行活化，于28-37℃恒温摇床培养16-24h得活化后菌株种子液；

步骤2，电化学诱导

将灭菌后的惰性电极插入灭菌的牛肉膏蛋白胨液体培养基，按照体积比为5-10%的量，将活化后的菌株种子液接入的液体培养基，通过惰性电极通入低压直流电，于28-37℃下恒温摇床培养24h，得电化学诱导驯化的菌株培养液；

步骤3，电刺激菌株的生长

将电化学诱导驯化的菌株培养液按照体积比为5-10%接入灭菌后的牛肉膏蛋白胨液体培养基，通入低压直流电刺激菌株的生长，恒温摇床培养16-48h，即得电刺激菌株培养液。