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多种微生物搭载返回式卫星的试验研究 |
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本所
1.2 搭载条件
为无源搭载，空间飞行8天，除瞬间环境有短时间的冲击振动外，微重力水平均在1×10-4～1×10-5g左右，卫星高度218～326km，真空度为1× 10-4～1.3×10-5Pa, 电子辐射积分通量为1×1010 e/cm2.s。
1.3 搭载形式
T-74和T-65分别经PDA斜面培养基连续传代3次后，用无菌水制成孢子悬液，稀释为1×107个/ml，并吸滤于圆形滤纸片上，置于特制的有机玻璃盒内。F-12和O-24经察氏培养基连续传代3次，然后同上述方法处理。P90105在液体培养基增殖2～3代，M90105、F90105、A90105分别经猫肾、地鼠肾传代细胞和鸡胚成纤维细胞连续传代3次，然后均制成冻干菌粉，装入无菌塑料胶囊，外套塑料袋，最后封闭在特制的无菌有机玻璃盒内。上述微生物材料均设地面对照。
2 结 果 与 讨 论
2.1 康氏木霉(T. koningii)和黑曲霉(A. niger)
在卫星返回地面后，对搭载和对照样品进行培养筛选，获得康氏木霉S-15和黑曲霉X-10，在PDA培养基上，孢子成熟时间均比对照慢24～36h。并且S-15的菌丝变短, 颜色由深绿色变为草绿色。X-10的形态变化不明显。电镜观察两株菌的孢子结构, 发现它们的孢壁和质膜间分离区增大。在酶活性上, S-15变异株的羧甲基纤维素(CMC)糖化力和β-葡萄糖苷酶活性得到明显提高, 分别为28.4%和28.25%, 而滤纸糖化力(FPA)只提高8.7% 。而 X-10变异株的纤维素酶各组分酶活性与出发菌株相比, 提高幅度较大(见表2)。
表2 纤维素酶活性的比较(IU/g)
酶活性 T. koningiiS-15 A. nigerX-10
对照 搭载 提高(%) 对照 搭载 提高(%)
FPA
CMCase
β-Gluase 25.4
1150.7
22.7 27.6
1471.7
29.1 8.7
28.2
28.3 10.5
397.4
68.7 14.9
458.8
135.9 41.8
82.2
98.0
注：酶活性的测定方法参见文献〔1〕。
2.2 黄曲霉(A. flavus)和米曲霉(A. oryzae)
菌种回收后, 发现搭载组米曲霉菌株, 在菌落和孢子颜色上发生改变，菌丝变长, 孢子由黄褐变为绿黄, 孢子成熟时间较对照组快约12～24h, 这对生产具有实际意义。光镜下发现，分生孢子头增大,菌丝增多, 分生孢子梗变长, 相对数量增加等, 这些都显示其生长能力的增强。在产酶上，搭载组米曲霉的碱性蛋白酶和中性蛋白酶活性与地面对照比分别提高1～3倍不等。黄曲霉在搭载前后，其形态上和培养特性无有明显变化, 但其中有两株蛋白酶活力提高了2倍左右。
2.3 禽巴氏杆菌(P. mulfocida)
菌株回收后，将搭载样品与地面对照样品分别加入灭菌盐水制成悬液，定量接种液体培养基和固体培养基。结果对照样品在液体培养基中为轻度混浊，管底出现粘稠沉淀物，搭载样品在液体培养基中不混浊，仅在液体培养基表面生长同时形成菌膜。
将上述液体培养物分别接种于马丁琼脂平板中，经37℃培养24h后，搭载样品出现两种菌落，命名为空菌1、空菌2。对照样品仅出现一种菌落，结果见表3。
表3 对照菌与空菌1、空菌2菌落及形态的比较
菌落 菌 落 特 征 菌 体 形 态
革兰氏染色 碱性美蓝染色
对照菌 淡灰白色, 边缘整齐, 表面光滑, 闪光的露珠状小菌落 阴性球杆状 两极着染，两极紧靠
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