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乙醇对简单节杆菌生长和细胞形态的影响

作　者: 宋妍
导　师: 骆健美
学　校: 天津科技大学
专　业: 微生物与生化药学
关键词: 细胞形态 简单节杆菌 乙醇 有机溶剂耐性 甾体C1,2脱氢反应
分类号: R378
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


微生物的有机溶剂耐性机制非常复杂,具有明显的菌种特异性和溶剂选择性,本论文以甾体C1,2脱氢反应菌种-简单节杆菌(Arthrobacter simplex)为研究模型,系统研究了有机溶剂对微生物细胞形态的影响。首先,通过传统紫外诱变结合高浓度乙醇驯化的方法,选育得到乙醇耐受性突变株TCCC11037-UV15X1-2,该菌株在乙醇浓度10%(v/v)时仍表现出一定的生长活性,并具有良好的遗传稳定性。出发菌株和耐性突变株均能利用乙醇作为唯一碳源生长,且耐性突变株表现出更高的乙醇利用能力,乙醇浓度为6%时菌体仍表现出良好的生长。乙醇培养初期添加对耐性突变株和出发菌株生长均产生了一定的抑制作用,且对出发菌株的抑制作用更为显著。随着乙醇浓度的增加,最大细胞浓度和比生长速率均显著降低,乙醇浓度为6%时分别为对照组的51.86%和21.90%,耐性突变株在乙醇添加浓度为2%时表现出的生长特性,最大细胞浓度和比生长速率分别0.822和0.106h-1,与未添加乙醇的对照组的0.732和0.108h-1相比几乎相同。当乙醇浓度为8%时耐性突变株延滞期延长,但之后又显示出一定的生长；乙醇对数中后期添加时,出发菌株的生长明显受到抑制,并随乙醇浓度的增加抑制作用逐渐增强。对于耐性突变株,乙醇浓度在2%-4%范围内,菌体生物量均呈现较明显的增长趋势。与出发菌株相比,耐性突变株具有一定的乙醇耐受性,且在4%浓度范围内乙醇对耐性突变株的生长存在促进作用。对于出发菌株,对数中后期添加不同浓度的乙醇,在乙醇浓度0-6%的的范围内,细胞的比表面积随着乙醇浓度的增加不断减小,最小减至8.334(对照组为10.527),并表现出明显的剂量依赖性。当乙醇压力移除后,菌体的细胞形态能够可逆回复。说明细胞形态通过降低与有机溶剂的接触面积而表现出一定的适应性,这种变化由乙醇诱导产生。而对于耐性突变株,未添加乙醇时细胞的比表面积为8.661,明显小于出发菌株(10.527),说明耐性菌株通过减小其比表面积降低与溶剂的接触面积,抵御乙醇对菌体的不利影响。并且其细胞比表面积不会随着乙醇浓度的改变和乙醇的撤除发生明显变化,说明耐性突变的细胞形态已经发生了一种较为稳定、长期的变化。静息体系下乙醇对细胞形态的研究表明,细胞形态对有机溶剂作出的响应能够在较短时间内完成,乙醇处理3h和24h后细胞表面积和比表面积没有明显波动。此外,静息体系下细胞形态的变化与有机溶剂的浓度没有明显的剂量依赖关系。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-8
1 前言  8-22
  1.1 甾体化合物的微生物转化  8-12
    1.1.1 甾体化合物概述  8
    1.1.2 甾体化合物微生物转化的反应类型和特点  8-10
    1.1.3 有机溶剂体系中甾体化合物微生物转化技术  10-12
  1.2 甾体化合物的C_(1，2)脱氢反应  12-14
    1.2.1 甾体C_(1，2)脱氢反应的微生物  13-14
    1.2.2 甾体C_(1，2)位脱氢反应的机理  14
  1.3 有机介质对微生物的影响  14-17
    1.3.1 有机介质的选择  14-15
    1.3.2 有机介质对微生物细胞的影响  15-17
  1.4 微生物有机溶剂适应机制的研究进展  17-20
    1.4.1 耐有机溶剂微生物的发现  17
    1.4.2 细胞膜适应机制  17-18
    1.4.3 溶剂泵出机制  18-19
    1.4.4 溶剂的转化和降解  19
    1.4.5 细胞形态和大小的适应性变化  19-20
  1.5 立题背景和研究意义  20-21
  1.6 主要研究内容  21-22
2 材料与方法  22-29
  2.1 实验材料  22-24
    2.1.1 主要试剂  22-23
    2.1.2 主要的仪器和设备  23
    2.1.3 菌株  23
    2.1.4 培养基  23-24
  2.2 实验方法  24-29
    2.2.1 斜面培养  24
    2.2.2 耐性突变株的选育  24-25
    2.2.3 耐性差异菌株利用乙醇为唯一碳源时的生长特性  25
    2.2.4 乙醇添加时间对耐性差异菌株生长的影响  25-26
    2.2.5 乙醇对数中后期添加对细胞形态的影响  26
    2.2.6 其他测定方法  26-29
3 结果与讨论  29-49
  3.1 乙醇耐性突变株的选育  29-31
    3.1.1 乙醇耐性突变株的分离  29
    3.1.2 突变株耐受能力的确定  29-31
    3.1.3 乙醇耐性突变株的遗传稳定性  31
  3.2 耐性差异菌株利用乙醇为唯一碳源时的生长特性  31-33
  3.3 乙醇添加时间对耐性差异菌株生长的影响  33-40
    3.3.1 乙醇培养初期添加对耐性差异菌株生长的影响  33-35
    3.3.2 乙醇对数中后期添加对耐性差异菌株生长的影响  35-40
  3.4 乙醇对数中后期添加对细胞形态的影响  40-49
    3.4.1 乙醇对数中后期加入对出发菌株细胞形态的影响  40-42
    3.4.2 乙醇对数中后期加入对耐性突变株细胞形态的影响  42-44
    3.4.3 静息体系中不同乙醇处理条件对细胞形态的影响  44-47
    3.4.4 不同浓度乙醇对细胞表面形态和完整性的影响  47-49
4 结论  49-51
5 展望  51-52
6 参考文献  52-59
7 攻读硕士学位期间发表论文情况  59-60
8 致谢  60

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中图分类: > 医药、卫生 > 基础医学 > 医学微生物学（病原细菌学、病原微生物学） > 病原细菌
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