学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

一株微生物絮凝剂产生菌的分离鉴定及其特性研究

作　者: 昝继清
导　师: 林炜铁
学　校: 华南理工大学
专　业: 生物化工
关键词: 絮凝剂微生物絮凝剂产生菌筛选鉴定多糖絮凝特性
分类号: X703.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 153次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

生物絮凝剂主要是由微生物在特定条件下培养到一定阶段分泌产生的具有絮凝活性的代谢产物,主要为多糖、蛋白、核酸等高分子化合物。它们通过电荷中和、吸附、桥联、网捕等作用,使胶体脱稳、絮凝沉淀达到固液分离的目的,具有安全、高效、易降解等优点,可广泛应用于废水处理、医药、食品生产等领域,是一种具有发展前途的水处理剂。本课题从污泥样品中分离得到245株单菌落,通过进一步筛选得到一株絮凝活性稳定的菌株JX18,絮凝率达到84%。通过菌落形态、生理生化和分子生物学鉴定,初步表明该菌为荧光假单胞菌。研究了P. fluorescens JX18的菌体生长曲线,该菌在12h时进入对数生长期,42h进入稳定期,培养48h时絮凝活性达到最大。通过单因素实验得出菌株P. fluorescens JX18在30℃,培养基初始pH 7.0,摇床转速160r/min的条件下发酵液絮凝活性最好。通过单因素和正交试验,确定了P. fluorescens JX18的最适发酵培养基为:葡萄糖7g,蛋白胨1.3g,KH₂PO₄ 2g,K2HPO₄ 5g,MgSO₄·7H₂O 0.1g,NaCl 0.3g,FeSO₄·7H₂O 0.02g,水1000mL,在此条件下絮凝率达到91.19%。采用5L发酵罐进行间歇发酵实验,定时测定生物量、葡萄糖含量、絮凝物质产量,研究了P. fluorescens JX18的培养动力学方程。以Logistic方程和Luedeking-Piret方程为基础,建立了该菌株在发酵过程中菌体生长、产物形成和底物消耗的动力学模型,其模型能较好地反应P. fluorescens JX18产絮凝剂的发酵规律。进一步研究发现,絮凝物质主要分布在发酵液中。通过对絮凝物质进行提取、纯化,化学、物理方法分析表明该絮凝物质主要为中性多糖,占粗产物的68%。在扫描电子显微镜下观察,粗产物为长纤维丝状。通过薄层层析（TLC）、高效液相色谱（HPLC）分析,该多糖主要由葡萄糖、半乳糖、甘露糖组成。以高岭土悬浮液模拟实际废水,研究了P. fluorescens JX18所产絮凝物质的絮凝特性:该絮凝剂具有较宽的温度和pH值使用范围。温度在20¹00℃范围内,絮凝活性在90%以上,当温度在100℃时,絮凝活性基本无损失,表现出良好的热稳定性;pH值在3¹0范围内,絮凝率稳定在85%以上。对于4g/L的高岭土悬浮液体系,絮凝物质的最适用量为2.5 mg/L,最适助凝剂为CaCl₂,其最适用量为0.5 g/L。通过电子显微镜观察和红外光谱分析,结合絮凝特性,初步描述絮凝过程为:高岭土本身为小颗粒物质,在溶液中分散比较均匀。加入助凝剂CaCl₂后,CaCl₂可中和溶液中部分负电荷,使胶体颗粒和絮凝物质之间的静电斥力减小。线性絮凝物质的加入,伸展的絮凝剂分子通过不同的基团与不同的颗粒发生吸附,同时长的线性分子之间容易交互连接,形成大的颗粒快速沉降。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-13
第一章绪论  13-27
  1.1 课题背景  13-14
  1.2 絮凝剂的分类  14-19
    1.2.1 传统絮凝剂概述  14-15
    1.2.2 微生物絮凝剂概述  15-19
  1.3 微生物絮凝剂的研究现状  19-24
    1.3.1 微生物絮凝剂的研究进展  19-21
    1.3.2 影响微生物絮凝剂合成的因素  21-22
    1.3.3 微生物絮凝剂的絮凝机理  22-24
  1.4 微生物絮凝剂的发展及应用前景  24-25
  1.5 本课题研究目的意义及内容  25-27
    1.5.1 本课题研究目的和意义  25
    1.5.2 本课题主要研究内容  25-27
第二章絮凝剂产生菌的分离筛选与鉴定  27-38
  2.1 材料与方法  27-34
    2.1.1 菌种  27
    2.1.2 培养基  27
    2.1.3 仪器与设备  27-28
    2.1.4 主要试剂  28-29
    2.1.5 样品的采集  29
    2.1.6 菌种分离纯化  29
    2.1.7 菌种筛选  29-30
    2.1.8 菌种鉴定  30-33
    2.1.9 系统发育学分析  33-34
  2.2 结果与讨论  34-37
    2.2.1 菌种筛选结果  34
    2.2.2 菌种鉴定结果  34-37
    2.2.3 16S rRNA 序列系统发育树分析结果  37
  2.3 本章小结  37-38
第三章培养条件的研究  38-58
  3.1 材料与方法  38-42
    3.1.1 菌种  38
    3.1.2 培养基  38
    3.1.3 仪器与设备  38
    3.1.4 主要试剂  38-39
    3.1.5 生长曲线的测定  39
    3.1.6 培养条件的研究  39
    3.1.7 培养基的优化  39-40
    3.1.8 发酵动力学研究  40-42
  3.2 结果与分析  42-56
    3.2.1 生长曲线  42-43
    3.2.2 培养基初始pH 对絮凝剂合成的影响  43-44
    3.2.3 培养温度对絮凝剂合成的影响  44-45
    3.2.4 摇床转速对絮凝剂合成的影响  45
    3.2.5 培养基优化研究  45-52
    3.2.6 发酵动力学研究结果  52-56
  3.3 本章小结  56-58
第四章絮凝物质的分析  58-74
  4.1 材料与设备  58-63
    4.1.1 菌种  58
    4.1.2 培养基  58
    4.1.3 设备和仪器  58
    4.1.4 主要试剂  58-59
    4.1.5 絮凝物质的分布  59
    4.1.6 絮凝物质的提取  59
    4.1.7 絮凝物质的物理化学性质  59-60
    4.1.8 絮凝物质主要成分分析  60-63
  4.2 结果与分析  63-73
    4.2.1 絮凝物质的分布  63-64
    4.2.2 粗产物的物理性质  64-66
    4.2.3 粗产物定性分析结果  66
    4.2.4 粗产物定量分析结果  66-67
    4.2.5 紫外光谱分析  67-68
    4.2.6 红外光谱分析  68-69
    4.2.7 絮凝物质TLC 结果  69
    4.2.8 HPLC 结果  69-70
    4.2.9 絮凝物质纯化  70-73
  4.3 本章小结  73-74
第五章絮凝特性及机理初步研究  74-83
  5.1 材料与方法  74-75
    5.1.1 菌种  74
    5.1.2 培养基  74
    5.1.3 设备和仪器  74
    5.1.4 主要试剂  74
    5.1.5 絮凝特性的研究  74
    5.1.6 絮凝机理初步探讨  74-75
  5.2 结果与分析  75-81
    5.2.1 絮凝特性  75-78
    5.2.2 絮凝机理初步探讨  78-81
  5.3 本章小结  81-83
结论与展望  83-85
参考文献  85-89
攻读硕士学位期间取得的研究成果  89-90
附件测序图谱  90-92
致谢  92

一株微生物絮凝剂产生菌的分离鉴定及其特性研究

内容摘要

全文目录

相似论文