植物油基金屬加工液中的生物抑菌技術(shù)研究*

程慧杰 趙朋飛 李小磊,3 戴媛靜,3

(1.清華大學天津高端裝備研究院潤滑技術(shù)研究所 天津 300300；2.季華實驗室廣東佛山 528200;3.清華大學摩擦學國家重點實驗室 北京 100084)

金屬加工液是指在金屬加工過程中起到冷卻、潤滑、防銹、清洗等作用的液體，通常由礦物油、植物油或合成油等基礎(chǔ)油和少量的多種添加劑組成[1-2]。隨著我國制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，金屬切削液使用的范圍也愈發(fā)廣泛，目前礦物油作為金屬加工液基礎(chǔ)油的用量最大。但是，礦物油不僅自身生物降解性差，廢液中油液在水體中會形成油膜，致使水體中的動植物生存受到威脅，造成水體和環(huán)境污染等問題；并且還存在廢液難處理、委外費用高昂等問題；另外礦物油屬于不可再生的石油資源，發(fā)展前景受到限制[3-4]。植物油具有潤滑性能好、黏度指數(shù)高、揮發(fā)度低、安全無毒等特點，同時具有原料來源廣泛易得、資源豐富、可再生可降解等優(yōu)點，被認為是礦物油的優(yōu)良替代品[5-6]。采用植物油替代礦物油，從源頭解決其生產(chǎn)成本高、環(huán)保性差等問題，是近年來金屬加工液的重要發(fā)展方向。近些年來，諸多以植物油為基礎(chǔ)油的金屬加工液產(chǎn)品相繼問世，比如巴索的Vasco1000、好富頓的M-22、科潤的KR-C8822等。但植物油易被活性微生物降解，使其乳化液易被微生物侵染，從而引發(fā)腐敗，導致植物油基金屬加工液的潤滑性能下降、壽命縮短[7]。由于金屬加工液使用工況是一個開放式的供給-回流循環(huán)模式，外界污染源可通過多種途徑進入系統(tǒng)，比如稀釋的自來水、空氣中灰塵、操作工人接觸引入的雜質(zhì)以及液槽管道底泥殘留物等。此外，在金屬加工液實際使用工況中，微生物侵入也是不可避免的。

目前防止切削液變質(zhì)最有效的方法就是加入化學殺菌劑，通過化學方法抑制細菌滋生，增加切削液的使用周期[8]。殺菌劑的種類有很多，但它們的作用機制大多是通過破壞細菌、真菌的細胞壁與細胞膜，使細胞內(nèi)含物外流，起到殺菌作用[9]，但殺菌劑不可避免地會對人體和環(huán)境產(chǎn)生危害，比如最常見的是引起操作人員皮膚過敏，并且化學殺菌劑長久使用會因微生物產(chǎn)生抗性而失去效果[10]。并且，在化學殺菌劑失效之后，乳化液中的有機物成分為微生物提供了必要的營養(yǎng)物質(zhì)，從而使微生物大量生長繁殖，在此過程中伴隨金屬加工液的有效成分油性劑、乳化劑、緩沖劑等被降解，破壞了乳化液的油水平衡、影響其運動黏度，造成乳化液穩(wěn)定性下降、pH值下降，加快金屬在乳化液中的腐蝕[11]。近年來，生物技術(shù)在各行各業(yè)中廣泛應用，生物技術(shù)本身具有成本低、效率高、能耗低、無污染等優(yōu)點，相較于化學殺菌劑，生物抑菌在環(huán)保性和經(jīng)濟性方面具有更加顯著的優(yōu)勢，選擇生物抑菌是行之有效且對人體及環(huán)境友好的腐敗控制技術(shù)。

針對植物油基金屬加工液的腐敗控制問題，本文作者突破常規(guī)的化學抑菌方法，提出了一種全新的以菌抑菌的生物控制腐敗技術(shù)。首先從在用金屬加工液體系中提取了一株優(yōu)勢菌——銅綠假單胞菌Y1，研究了其生長特性；然后將其添加到植物油基金屬加工液的乳化液中，探索其抑菌效果；最后建立可用生物抑菌工藝，以期達到減少使用甚至不使用化學殺菌劑的目的，為實現(xiàn)綠色環(huán)保型植物油基金屬加工液的設(shè)計提供基礎(chǔ)理論支撐和技術(shù)支持。

1 試驗部分

1.1 材料與儀器

金屬加工液：植物油基鈦合金加工液1000Ti由清華大學天津高端裝備研究院潤滑技術(shù)研究所研制，天津清潤博潤滑科技有限公司生產(chǎn)；1000Ti腐敗液為某機械制造廠現(xiàn)場使用1年后的金屬加工液。

菌株：優(yōu)勢菌為銅綠假單胞菌Y1，為實驗室提?。桓瘮【鶩1 (棉子糖腸球菌)，分離自1000Ti腐敗液；腐敗菌F2 (摩根菌)，分離自1000Ti腐敗液；腐敗菌F3 (解淀粉芽孢桿菌)，分離自1000Ti腐敗液。

LB液體培養(yǎng)基：10 g胰蛋白胨、5 g酵母提取物、10 g NaCl，1 L蒸餾水，pH 7.0，121 ℃滅菌20 min。

基礎(chǔ)培養(yǎng)基：5 g葡萄糖、2 g(NH4)SO4、1 g檸檬酸鈉、0.2 g MgSO4·7H2O、0.4 g K2HPO4、0.6 g KH2PO4，1 L蒸餾水，pH 7.0～7.2，121 ℃滅菌20 min。

殺菌劑：試驗選用金屬加工液配方常用殺菌劑，具體種類和成分如表1所示。

表1 殺菌劑種類及有效成分

儀器：UV-1800PC型紫外可見分光光度計，上海美譜達儀器有限公司生產(chǎn)；HH-4型數(shù)顯電子恒溫水浴鍋，常州國華電器有限公司生產(chǎn)；LS-35LD型立式壓力蒸汽滅菌器，江陰濱江醫(yī)療設(shè)備有限公司生產(chǎn)；THZ-98C型恒溫振蕩器，上海一恒科學儀器有限公司生產(chǎn)；SW-CJ-1D型單人單面垂直凈化工作臺，蘇州博萊爾凈化設(shè)備有限公司生產(chǎn)；JJ1000型電子天平，常熟市雙杰測試儀器廠生產(chǎn)；VPWRLC-250G型純水制備機，南方泵業(yè)股份有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗方法

為了系統(tǒng)地研究Y1的生長特性，分別以溫度、基礎(chǔ)培養(yǎng)基的pH值、常用殺菌劑、不同營養(yǎng)成分為單一變量，在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中監(jiān)測Y1的生長情況。試驗選取的控制溫度分別為25、30、35、40、45 ℃，控制基礎(chǔ)培養(yǎng)基的pH值分別為4、5、6、7、8、9、10、11；選取的常用金屬加工液殺菌劑為MBM、WSplus、IPBC、SPT等；試驗時將基礎(chǔ)培養(yǎng)基的碳源和氮源換成1000Ti的原料。利用紫外分光光度計于波長600 nm處測定以上菌株培養(yǎng)液的吸光度，以O(shè)D600值表示生長情況(OD600值與生長量成正比)。

為了驗證Y1抑制雜菌的效果，分別設(shè)計了混菌共培養(yǎng)試驗、強制腐敗試驗和實際應用現(xiàn)場模擬試驗。混菌共培養(yǎng)試驗是將Y1與1000Ti腐敗菌混合一同培養(yǎng)；強制腐敗試驗是通過添加腐敗液進行試驗，殺菌劑按表2中比例添加；實際應用現(xiàn)場模擬試驗(模擬加工液在數(shù)控機床液槽里的工作狀態(tài))按表3中Y1及殺菌劑比例進行試驗。在實際應用現(xiàn)場模擬試驗中，分析了Y1對金屬加工液pH值、防銹性能和潤滑性能的影響。

表2 強制腐敗試驗不同添加劑組合

表3 現(xiàn)場模擬試驗不同添加劑組合

1.3 微生物

優(yōu)勢菌Y1、腐敗菌F1、腐敗菌F2、腐敗菌F3的菌種信息見表4，菌落形態(tài)如圖1所示。

表4 菌種基本信息

圖1 菌種的菌落形態(tài)Fig 1 The colony morphology of the strain(a)Y1;(b)F1;(c)F2;(d)F3

2 結(jié)果及討論

2.1 銅綠假單胞菌Y1的生長特性

2.1.1 Y1的生長曲線

將Y1培養(yǎng)液以1%的接種量接入盛有100 mL基礎(chǔ)培養(yǎng)基的250 mL錐形瓶中，置恒溫振蕩器中，在36 ℃、120 r/min條件下培養(yǎng)，在不同時間節(jié)點下取出培養(yǎng)液測定OD600值，得到Y(jié)1的生長曲線如圖2所示。

圖2 Y1的生長曲線Fig 2 The growth curve of Y1

Y1的生長曲線可分為4個階段。第一個階段為延遲期，在接種初期0～2 h內(nèi)，菌體的生長極為緩慢，速率基本為0。因菌體接種初期，其代謝系統(tǒng)需要適應新的環(huán)境，同時產(chǎn)生合成酶、輔酶、其他代謝中間產(chǎn)物等，所以此時期的細胞數(shù)目保持相對穩(wěn)定。Y1的生長延遲期很短，2 h后即進入第二階段，即增殖期。經(jīng)過延遲期的準備，菌體生長擁有了足夠的物質(zhì)基礎(chǔ)，同時已適應外界環(huán)境，故菌體繁殖旺盛，生長速率快，生長量快速增加。到增殖期中后期時，細胞生長迅速，且活性高，此時段的菌體適合作為種子液，用作后續(xù)試驗。

第三階段為穩(wěn)定期。在12～22 h內(nèi)活菌數(shù)保持相對平衡，總菌數(shù)達到最高水平，細胞代謝產(chǎn)物積累達到頂峰。營養(yǎng)物質(zhì)在此時期的消耗，導致碳氮比例失調(diào)，有害代謝產(chǎn)物積累，pH值等理化條件不再適宜，菌體生長受到抑制。

第四階段為衰亡期。22 h后，菌體死亡速度大于新生成的速度，整個群體出現(xiàn)負增長。因為有害代謝物的過度積累，環(huán)境中的營養(yǎng)成分不足，不能夠維持菌體正常的代謝活動，所以細胞的分解代謝大于合成代謝，大量菌體消亡。

2.1.2 溫度、pH對Y1生長的影響

基礎(chǔ)培養(yǎng)基接入1%的Y1種子液，分別置于25、30、35、40、45 ℃的恒溫振蕩器中于120 r/min下培養(yǎng)48 h；另外以同樣接種量接入pH值分別為4、5、6、7、8、9、10、11的基礎(chǔ)培養(yǎng)基中，36 ℃、120 r/min條件下培養(yǎng)48 h，測定培養(yǎng)液的OD600值。

Y1在不同溫度下的生長情況如圖3(a)所示，Y1適宜生長溫度的范圍較寬，在20～45 ℃條件下皆可生長，且隨著溫度的升高，OD600值呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢。其中，在30～35 ℃條件下，OD600值較高，說明此溫度范圍有利于菌體的生長，Y1的最適生長溫度為35 ℃。隨著溫度的上升，菌體中的生物化學反應速率和生長速率加快，但同時伴隨著菌體的重要組成如蛋白質(zhì)、核酸等隨著溫度的增高而可能遭受不可逆的破壞[12]。因此，只有在一定溫度范圍下，菌體的代謝活動與生長繁殖才隨著溫度的上升而增加，當溫度上升到一定程度，就會對菌體產(chǎn)生不利影響，導致其功能急劇下降以至死亡。因此，隨著溫度的升高，生長量先增加后減小。

圖3 溫度和pH值對Y1生長的影響Fig 3 Effect of temperature (a) and pH value(b) on the growth of Y1

圖3(b)為不同pH值條件下Y1的OD600值，隨著培養(yǎng)基pH值的升高，OD600值呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，pH值在5～10范圍內(nèi)Y1均能生長，最適宜Y1生長的pH值為7。pH過高或過低會使菌體內(nèi)蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子所帶電荷發(fā)生變化，影響其生物活性，甚至導致微生物變性失活，還可能引起細胞膜電荷變化，影響細胞對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收[13]。

2.1.3 殺菌劑對Y1生長的影響

將Y1種子液以1%的接種量分別接入添加不同殺菌劑的基礎(chǔ)培養(yǎng)基中，在恒溫振蕩器中于36 ℃、120 r/min條件下培養(yǎng)48 h，測定培養(yǎng)液的OD600值，培養(yǎng)前后差值表示增長量，結(jié)果如表5所示。

表5 單一殺菌劑對Y1生長的影響

由表5可知，Y1對BK、MBM、WSplus、M-701、M-789、M-BBF、NEUF652、OK、IPBC、SPT等幾種殺菌劑具有一定耐受性，Y1可以在這幾種殺菌劑存在下生長繁殖?？紤]到與1000Ti體系的適配性，選擇將BK、MBM、WSplus、IPBC、SPT 5種殺菌劑在培養(yǎng)基中的相對添加量增大，考察其對Y1生長的影響，其結(jié)果如表6所示。

表6 5種殺菌劑質(zhì)量分數(shù)對Y1生長的影響

由表6可以看出，當殺菌劑BK、SPT的質(zhì)量分數(shù)分別提高到0.125%和0.05%時，Y1的生長繁殖受到強烈抑制作用；當MBM、WSplus、IPBC質(zhì)量分數(shù)提高到加工液的參考用量(0.175%)時，Y1生長繁殖情況依然良好，說明Y1對這3類殺菌劑具有一定的耐受性。

根據(jù)以上單一殺菌劑對Y1生長的影響，選擇添加不同量(具體見表7)的殺菌劑組合到基礎(chǔ)培養(yǎng)基，接種1%的Y1種子液，在36 ℃、120 r/min的搖床條件下培養(yǎng)48 h，以不接菌的培養(yǎng)基為對照，測定培養(yǎng)液的OD600值，其結(jié)果如表7所示。

表7 組合殺菌劑對Y1生長的影響

由表7可知，在不同殺菌劑組合情況下，Y1均能生長繁殖；在MBM(0.15%)+SPT(0.375%)和WSplus(0.15%)+IPBC(0.05%)2種殺菌劑組合情況下，假單胞菌Y1的增長量較低。

綜合以上結(jié)果可知，Y1對一定質(zhì)量分數(shù)的BK、MBM、WSplus、M-701、M-789、M-BBF、NEUF652、OK、IPBC、SPT等單一殺菌劑及一定質(zhì)量分數(shù)的MBM+SPT、WSplus+IPBC殺菌劑組合具有耐受性。

2.1.4 不同營養(yǎng)成分對Y1生長的影響

金屬加工液常使用環(huán)烷基橡膠油(礦物油)、白油(礦物油)、菜籽油(植物油)、妥爾油(植物油)、3955 (自乳化脂)、C103 (鋁緩蝕劑)、硼酸酯(防銹劑)、二甘醇胺(pH值調(diào)節(jié)劑)、三乙醇胺(堿值儲備劑)作為配方原料。分別利用這些物質(zhì)代替基礎(chǔ)培養(yǎng)基中的碳源、氮源，然后按1%的接種量接種Y1種子液與1000Ti腐敗液，放置于恒溫振蕩器中在36 ℃、120 r/min條件下培養(yǎng)48 h。測定培養(yǎng)液的OD600值變化量，其結(jié)果見表8。

表8 營養(yǎng)成分對Y1生長的影響

Y1及腐敗菌大量繁殖消耗，主要集中在菜籽油、妥爾油和3955 (自乳化脂)3種物質(zhì)。這3種物質(zhì)均為植物油，植物油易被微生物分解代謝，可作為微生物生長繁殖的優(yōu)質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)。從Y1相對腐敗菌增長量可以看出，在這3種原料作為碳源的情況下，Y1增長量高于腐敗菌增長量，具有營養(yǎng)物質(zhì)競爭優(yōu)勢。此外，菜籽油、妥爾油和3955 (自乳化脂)均是金屬加工液1000Ti的主要成分，可以推測Y1在1000Ti體系中可以取得生長優(yōu)勢，從而抑制其他腐敗菌的生長繁殖。

2.2 混菌共培養(yǎng)試驗中Y1的抑菌效果

在液態(tài)LB培養(yǎng)基中，將Y1與腐敗菌等量(質(zhì)量分數(shù)1%)進行混合培養(yǎng)，并以腐敗菌(質(zhì)量分數(shù)1%)單獨培養(yǎng)作參比，培養(yǎng)條件為36 ℃、120 r/min，考察假單胞菌Y1對腐敗菌的抑制作用，其結(jié)果如圖4所示。Y1與腐敗菌F1、F2、F3共培養(yǎng)時，僅發(fā)現(xiàn)Y1的菌落，說明Y1能夠取得絕對的生長優(yōu)勢。其原因應包含2個方面：(1) Y1的抗生作用。即Y1代謝過程中可能產(chǎn)生了能夠抑制腐敗菌生長繁殖的抑菌物質(zhì)，這類物質(zhì)在低質(zhì)量分數(shù)下就能對非他類微生物的生長和代謝起到抑制作用，導致其他微生物出現(xiàn)原生質(zhì)凝聚、菌絲體扭曲、細胞發(fā)生自溶而死亡；(2) Y1的營養(yǎng)和空間競爭作用。在同一環(huán)境中的2種或者2種以上的微生物個體之間，對生存空間、營養(yǎng)物質(zhì)、氧氣等搶占形成競爭關(guān)系，Y1相對腐敗菌具有營養(yǎng)和空間競爭優(yōu)勢，導致腐敗菌無法正常繁殖代謝[14-17]。

圖4 培養(yǎng)基中接種不同微生物時的生長情況Fig 4 Growth of different microorganisms inoculated in the medium(a)Y1+F1;(b)Y1+F2;(c)Y1+F3;(d)F1;(e)F2;(f)F3

2.3 強制腐敗試驗中Y1的抑菌效果

將金屬加工液1000Ti (無殺菌劑)用水稀釋至5%質(zhì)量分數(shù)，按表2添加不同量的Y1、腐敗液(含有大量的腐敗菌F1、F2和F3)和殺菌劑WSplus (1000Ti配方中WSplus的質(zhì)量分數(shù)為3%，稀釋后為0.15%)，然后置于30 ℃水浴中，每天曝氣8 h，定期取樣檢測微生物繁殖生長情況，考察Y1在強制腐敗條件下的抑菌效果[18-22]。

由表9可知，若在無殺菌劑的1000Ti中單獨添加質(zhì)量分數(shù)1.5%的Y1，從第7天開始，1000Ti中僅生長Y1，其占據(jù)完全生長優(yōu)勢；若在無殺菌劑的1000Ti中添加質(zhì)量分數(shù)1.5% Y1的同時加入質(zhì)量分數(shù)0.5%的腐敗液，1000Ti中Y1從第14天開始占據(jù)生長優(yōu)勢；若在無殺菌劑的1000Ti中添加質(zhì)量分數(shù)1.5%的Y1和質(zhì)量分數(shù)0.5%的腐敗液，同時加入質(zhì)量分數(shù)0.05%的殺菌劑WSplus，1000Ti中Y1從第14天開始占據(jù)完全生長優(yōu)勢；當配合加入殺菌劑WSplus的質(zhì)量分數(shù)為0.075%或0.1%時，1000Ti中Y1從第7天開始占據(jù)完全生長優(yōu)勢。

表9 不同時間內(nèi)微生物生長情況

總體而言，在金屬加工液1000Ti中添加腐敗液進行強制腐敗試驗的條件下，Y1可以逐漸取得生長優(yōu)勢，直至完全占據(jù)生長優(yōu)勢。這可能是由于Y1產(chǎn)生了某些抗菌物質(zhì)，導致腐敗菌死亡；或者是由于Y1相對腐敗菌在營養(yǎng)物和生存空間競爭上具有優(yōu)勢，致使腐敗菌繁殖代謝受到抑制。另外，由于Y1對殺菌劑WSplus具有耐受性，然而腐敗菌對WSplus無耐受性，所以當WSplus添加量增大時，Y1能在更短時間內(nèi)取得生長優(yōu)勢。目前1000Ti配方中殺菌劑WSplus的質(zhì)量分數(shù)為3%，稀釋后為0.15%，從試驗結(jié)果可以看出，利用Y1可以實現(xiàn)在該體系中不使用或者少使用殺菌劑的情況下完全抑制該體系中腐敗菌的生長。

2.4 現(xiàn)場模擬試驗中Y1的抑菌效果

將金屬加工液1000Ti (無殺菌劑)用水稀釋至5%質(zhì)量分數(shù)，按表3添加不同量的Y1、殺菌劑WSplus，置于30 ℃水浴，每天曝氣8 h，除了檢驗Y1的抑菌效果外，還重點分析了Y1的加入對金屬加工液pH值、防銹性能和潤滑性能的影響。

2.4.1 Y1對微生物的影響

由表10可知，若在無殺菌劑的1000Ti中未添加Y1和WSplus，1000Ti中僅生長腐敗菌，腐敗菌數(shù)量隨時間逐漸增多；若在無殺菌劑的1000Ti中添加質(zhì)量分數(shù)0.15%的WSplus，1000Ti中未生長腐敗菌；若在無殺菌劑的1000Ti中添加Y1，由于Y1可能分泌抗菌物質(zhì)或者爭搶營養(yǎng)物質(zhì)和生存空間，1000Ti中Y1從第14天開始占據(jù)生長優(yōu)勢。另外，由于Y1對殺菌劑WSplus具有耐受性，而腐敗菌對WSplus無耐受性，所以當WSplus添加量增大時，Y1菌數(shù)增多。

表10 不同時間內(nèi)微生物生長情況

2.4.2 Y1對pH值的影響

金屬加工液在使用過程中，腐敗菌的生長會分解其中的堿值儲備劑，且腐敗菌的代謝產(chǎn)物一般呈酸性，致使金屬加工液的pH值不斷下降[23]。另一方面，中性pH值的金屬加工液中腐敗菌更容易滋生，所以金屬加工液在使用過程中一般需要維持其pH值≥8.5，以此防止腐敗發(fā)生。由圖5可知，在1000Ti中加入Y1的第3天，其pH值有所下降，其后進入穩(wěn)定區(qū)，一直到第56天，pH值一直維持在9.0以上，說明Y1的加入未對該金屬加工液的pH值產(chǎn)生影響。未添加Y1或WSplus的金屬加工液pH值從第28天開始持續(xù)下降，pH值的降低原因可能為大量腐敗菌的滋生會產(chǎn)生呈酸性的代謝產(chǎn)物。Y1或WSplus的加入，均可抑制腐敗菌的滋生，從而保證金屬加工液的pH值長時間維持穩(wěn)定。

圖5 不同時間內(nèi)Y1對1000Ti pH值的影響Fig 5 The effect of Y1 on pH value of 1000Ti at different time

2.4.3 Y1對防銹性能的影響

取濾紙放入培養(yǎng)皿中，稱取鑄鐵屑2 g，分別移取不同時間待測液2 mL，使所有鐵屑潤濕，蓋上培養(yǎng)皿，在28 ℃放置2 h，除去鑄鐵屑，用自來水沖洗，觀察銹蝕情況[24]。

腐敗菌可代謝產(chǎn)生有機酸等酸性物質(zhì)，容易引起金屬銹蝕，同時腐敗菌的滋生會分解消耗防銹劑，進而降低金屬加工液的防銹性能。由表11可見，試驗時間持續(xù)至第56天，Y1都沒有影響1000Ti的防銹性能，一直處于最高防銹等級。Y1可能未分解1000Ti中起防銹作用的組分或分解量極低，不足以影響其性能，而且Y1又能抑制腐敗菌生長，避免了腐敗菌消耗防銹劑以及產(chǎn)生酸性物質(zhì)致使防銹性能降低。未添加Y1和WSplus的1000Ti中生長繁殖了大量腐敗菌，在42天后防銹性能等級下降。

表11 不同時間內(nèi)Y1對1000Ti防銹性能的影響

2.4.4 Y1對潤滑性能的影響

以Microtap攻絲扭矩儀測試金屬加工液的成形潤滑性[25]。測試條件：測試塊為TC4鈦合金；轉(zhuǎn)速為500 rad/min；攻絲深度為20 mm；孔徑為3.7 mm；刀具為擠壓絲錐。

由表12可知，與對照組相比，4組試驗組的攻絲扭矩分別提高5.39%、4.70%、0.70%、1.04%?？梢妼τ诮饘偌庸ひ?000Ti，Y1的加入對其潤滑性能的影響較小。1000Ti的主要潤滑物質(zhì)為植物油，Y1的生長繁殖雖然會消耗掉一部分植物油，但其生長可以抑制腐敗菌對植物油的消耗，對比整體而言植物油的消耗量跟添加0.15%WSplus的1000Ti(實際使用過程中的金屬加工液配方)相當，即Y1的加入不會影響1000Ti的潤滑性能。

表12 Y1對1000Ti潤滑性的影響(第56天)

綜上所述，Y1可以作為一種優(yōu)勢菌添加到金屬加工液1000Ti中，能夠在保證金屬加工液各項主要性能的基礎(chǔ)上實現(xiàn)良好的抑菌效果，是一種可行的以菌抑菌技術(shù)。

3 結(jié)論

為了盡可能減少植物油基金屬加工液中化學殺菌劑的使用，尋找生物以菌抑菌的方法，首先對Y1的生長特性進行研究，然后分析了不同試驗條件下Y1的抑菌效果，得到了以下3點主要結(jié)論：

(1)銅綠假單胞菌Y1的最適生長條件：溫度為40 ℃，pH值為6.0；Y1對BK、WSplus等單一殺菌劑及WSplus+IPBC等組合殺菌劑均具有耐受性。

(2)在混菌共培養(yǎng)試驗、強制腐敗試驗中，Y1均表現(xiàn)出良好的抑菌效果，能夠較好抑制1000Ti中主要腐敗菌F1、F2和F3的滋生，并且配合極少量殺菌劑使用時，其抑菌效果更佳。

(3)在實際應用現(xiàn)場模擬試驗中，Y1同樣具有良好的抑菌效果，并且對金屬加工液的pH值、防銹性能和潤滑性能均無不良影響，可以保證56天內(nèi)的金屬加工液乳液運行性能穩(wěn)定，證實了生物抑菌技術(shù)的可行性和良好效果。