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细菌胞外聚合层提取及细菌对碳质吸附过程中的行为研究

作　者: 王胜利
导　师: 杨洪英
学　校: 东北大学
专　业: 有色金属冶金
关键词: 浸矿细菌胞外聚合物提取方法碳质吸附
分类号: X172
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 66次
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内容摘要

胞外聚合物是革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细胞分泌的不同种类的生物聚合物,是生物膜中围绕在细菌周围的高度含水的多聚大分子。其主要包括多糖、蛋白质、核酸、脂肪酸、糖醛酸等。胞外聚合物成分因菌种和营养物而异,不同细菌的胞外聚合物组成和物理化学属性不同,决定着生物膜的粘附、构型及生物学特性。近年来国内外学者对浸矿微生物的胞外聚合物进行了一些研究,但微生物浸矿过程中,胞外聚合物的作用机理还有待进一步研究。本试验对于HQ0211菌的生长特性以及氧化能力进行了研究。对于处于对数期的HQ0211菌采用了四种方法进行提取胞外聚合物,当菌体浓度为104-105cell/mL时测定了其主要成份胞外多糖和蛋白质的含量分别为0.1873mg/mL和0.1298mg/mL,可见多糖的含量要多于蛋白质的含量。通过提取胞外聚合物戊二醛、EDTA、EDTA(buffer)、H2SO4等四种方法的选择和研究,可以得出EDTA法相对于其他方法而言存在较好的稳定性。研究确定出影响结果提取的准确性的因素,即为：细菌的生长情况、活性、外在生长环境、提取方法以及提取试剂等等。论文研究了碳质对细菌生长的影响,从试验结果可以看出,适当浓度的木炭以及焦炭的存在对于细菌的生长起到了促进作用,加速了细菌的生长,使其相对于单纯9K培养基下的细菌较早进入了对数生长期。本试验还对HQ0211菌对于矿物的吸附行为进行了研究,通过试验选择了最佳的细菌裂解时间、最佳的波长、最佳的pH、最佳的冷却时间,最终得出最佳的裂解时间为25min,最佳的波长为430m,最佳的冷却时间为10分钟。在最优条件下测定了HQ0211菌在不同Eh条件下对于矿物的吸附量变化,菌液中游离细菌的数量的变化,得出了细菌吸附量占细菌总量百分比随电位变化的关系。最终讨论分析了细菌吸附的动态过程。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
目录  8-11
第1章绪言  11-27
  1.1 细菌氧化法  11-14
  1.2 浸矿细菌生物学特性  14-20
    1.2.1 浸矿细菌的形态  14-16
    1.2.2 浸矿细菌的种类  16-17
    1.2.3 细菌群体生长规律  17-18
    1.2.4 浸矿细菌的能量来源  18-20
  1.3 浸矿细菌的浸矿机理  20-24
    1.3.1 细菌浸出的直接作用  20-21
    1.3.2 间接作用机理  21-23
    1.3.3 复合作用机理  23
    1.3.4 原电池反应机理  23-24
  1.4 细菌胞外聚合物的研究概况  24-26
    1.4.1 细菌胞外聚合物在浸矿过程中的作用机理  24-25
    1.4.2 细菌胞外聚合物的提取方法  25-26
  1.5 本论文研究的目的及意义  26-27
第2章试验材料和研究方法  27-37
  2.1 试验材料  27-31
    2.1.1 菌种  27-28
    2.1.2 试验仪器及试剂  28-31
  2.2 含碳金精矿矿样分析  31-33
    2.2.1 粒度分析  31-32
    2.2.2 成分分析  32
    2.2.3 矿物分析  32-33
  2.3 碳单质  33-34
  2.4 分析手段  34-37
    2.4.1 亚铁滴定法测定HQ0211菌的生长  34
    2.4.2 胞外多糖的测定  34-35
    2.4.3 胞外蛋白的测定  35-36
    2.4.4 pH测定  36
    2.4.5 Eh测定  36
    2.4.6 吸光度的测定  36-37
第3章 HQ0211菌氧化活性的测定及胞外聚合物的提取  37-47
  3.1 HQ0211菌培养及其氧化活性的测定  37-39
    3.1.1 HQ0211菌的氧化活性  37
    3.1.2 HQ0211菌氧化活性的测定方法  37-38
    3.1.3 氧化活性测定结果与分析  38-39
  3.2 HQ0211菌胞外聚合物的提取  39-41
    3.2.1 胞外聚合物  39-40
    3.2.2 HQ0211菌胞外聚合物的提取方法  40-41
  3.3 HQ0211菌胞外聚合物主要成分的测定  41-45
    3.3.1 HQ0211菌胞外聚合物中多糖含量的测定  41-43
      3.3.1.1 多糖标准曲线的测定  41-42
      3.3.1.2 四种方法测定胞外多糖含量比较  42-43
    3.3.2 HQ0211菌胞外聚合物中蛋白质含量的测定  43-45
      3.3.2.1 蛋白质标准曲线的测定  43-44
      3.3.2.2 四种方法测定胞外蛋白质含量比较  44-45
  3.4 本章小结  45-47
第4章碳单质对HQ0211菌生长的影响  47-52
  4.1 概述  47-48
  4.2 碳单质的存下HQ0211菌的生长行为  48-51
    4.2.1 碳单质存在下HQ0211菌生长环境中pH的变化  48-50
    4.2.2 碳单质存在下HQ0211菌生长环境中Eh的变化  50-51
  4.3 本章小结  51-52
第5章 HQ0211菌吸附行为研究  52-59
  5.1 HQ0211菌对于矿物的吸附行为  52
  5.2 HQ0211菌吸附行为的研究方法  52-53
  5.3 HQ0211菌吸附行为的测定  53-55
    5.3.1 最佳裂解时间的选择  53-54
    5.3.2 最佳测定波长的选择  54
    5.3.3 最佳冷却时间的选择  54-55
  5.4 HQ0211菌吸附行为研究结果与分析  55-57
  5.5 HQ0211菌吸附到矿物表面过程的分析  57-58
  5.6 本章小结  58-59
第6章结论  59-60
参考文献  60-64
致谢  64-66
作者简历  66

细菌胞外聚合层提取及细菌对碳质吸附过程中的行为研究

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