混凝土自修复的微生物培养条件研究

沈力安?余汶潞?张彤

摘 要：为培养适用于混凝土自修复的微生物，本研究采用枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、“长安修复菌”对培养条件进行了研究。经过分析，选取37 ℃作为培养温度，营养物质采用蛋白胨、牛肉浸出粉、氯化钠、琼脂来促进微生物生长。在每1 000 mL培养基中加入锰离子，促进枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌和“长安修复菌”生成芽孢;离心机转速采用5 000 r·min-1，最终成功培养出高纯度的芽孢悬液。

关键词：混凝土;微生物自修复;培养条件;枯草芽孢杆菌;芽孢悬液

中图分类号：TU528文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）05-0088-04

Abstract： In this study， Bacillus subtilis， Bacillus gelatinosus and "Chang'an repair bacteria" were used to study the culture conditions. After analysis， 37 ℃ was selected as the culture temperature， and peptone， beef extract powder， sodium chloride and agar were used to promote the growth of microorganisms. Manganese ion was added into every 1 000 mL medium to promote the spore formation of Bacillus subtilis， Bacillus gelatinosus and "Chang'an repair bacteria"; the centrifuge speed was 5 000 r·min-1， and finally the high-purity spore suspension was successfully cultivated.

Keywords： concrete;self-healing microorganism;culture condition;bacillus subtilis;spore suspension

近年来，采用微生物诱导矿化的混凝土自修复技术成为国际研究的热点。微生物自愈合是一种通过微生物自身生命活动与周围环境介质发生酶化作用并产生方解石等矿物化合物来修复混凝土内部或表面微裂缝的技术。同时，微生物诱导矿化自愈合的过程是一个绿色环保的裂缝修补过程，且可以在一定程度上改善混凝土本身的力学性能。

枯草芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌均属于革兰氏阳性菌。革兰氏阳性菌目前被广泛应用于微生物自修复混凝土的实验研究中。枯草芽孢杆菌在土壤和植物微生态中处于优势地位，繁殖速度快，营养要求简单，代谢产物也具有很高的酶活性，对大自然环境无污染，也不会危害农作物。作为一种有益的根际微生物，在农业生产及农作物病害预防上发挥了很大作用。目前，枯草芽孢杆菌在生产过程中的主要问题是芽孢的生产率较低，工业化大规模生产条件较为困难，成本较高等。……