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一株生物表面活性剂产生菌的分离及其产物性质的研究

作　者: 郑新伟
导　师: 黄建新
学　校: 西北大学
专　业: 微生物
关键词: 生物表面活性剂菌种鉴定培养基优化成分鉴定性质测定
分类号: TQ423
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

生物表面活性剂(Biosurfactants),指微生物在一定条件下培养产生的具有表面活性的物质,是一种天然的表面活性剂。它除了具有一般表面活性剂的降低表面张力、稳定乳化液和增加泡沫等作用外,同时具有无毒、能生物降解等特点。因为生物表面活性剂的这些特点,所以其具有广泛的应用领域。因此,对于筛选培养底物价格低廉且性能稳定的高产菌株、经济有效的产物分离提取方法,是生物表面活性剂研究的重要方向。本文通过排油圈法和血平板法筛选,从石油污泥分离初筛得到11株可产生生物表面活性的菌株。通过其对发酵液表面张力的测定进一步验证,挑选出一株性能稳定且表面张力良好的菌株其编号为N-①。然后,提取其DNA基因组,通过对该菌株16SrDNA进行测序,根据NCBI中Genebank数据库中与菌株同源性最近的菌株的分类地位及序列信息对菌株进行了系统进化分析,通过MEGA3.1软件生成系统进化树,并结合细菌生理生化试验,将该菌株鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。为保证后续实验和发酵过程中菌株始终保持最适培养条件下,以排油圈大小为主要指标对其原有发酵培养基进行了改良。改良后的培养基为(g/L):NaCl 20g; KH2PO4 5g; MgSO4·7H2O 0.5g;蛋白胨1g；葡萄糖20g；pH 6.0,装液量80mL／250mL；接种量5%。然后对菌株N-①产的生物表面活性剂物质进行了提取,将提取后得到的物质通过显色反应和红外光谱测定确定表面活性剂为肽脂类表面活性剂。并且对菌株N-①产生的生物表面活性剂的性质进行了测定。结果表明,其产生的表面活性剂的临界胶束浓度为130mg/L；具有较好的乳化性能其能维持柴油与水乳化液体积在64%左右；具有较强的适用范围,其对温度、pH、NaCl的耐受范围分别为20℃--80℃、4—11、1%--8%。生物表面活性与其产生菌具有广泛的应用范围,本文对其应用进行了初步探讨,通过清蜡实验我们可以得出,经过表面活性剂处理的石蜡其结构由原来紧密,变成了一种稀疏的结构。同时用表面活性产生菌处理被石油污染的土壤,结果表明,石油污染土壤中石油的降解率为64%,说明表面活性剂产生菌对石油污染土壤具有降解性能。

全文目录

中文摘要  3-5
Abstract  5-10
第一章文献综述  10-21
  1.1 生物表面活性剂的研究历史  10-11
  1.2 生物表面活性剂的性质  11-12
  1.3 生物表面活性剂的来源及分类  12-15
    1.3.1 生物表面活性剂微生物的来源  12-13
    1.3.2 生物表面活性剂的种类  13-15
  1.4 生产生物表面活性剂的方法  15-16
    1.4.1 生长细胞法产生物表面活性剂  15-16
    1.4.2 代谢控制的细胞生长法产生物表面活性剂  16
    1.4.3 休止细胞法产生物表面活性剂  16
    1.4.4 加入前体法产生物表面活性剂  16
  1.5 生物表面活性剂的应用  16-18
    1.5.1 在石油开采上的应用  17
    1.5.2 生物修复  17
    1.5.3 在农业上的应用  17-18
    1.5.4 在食品生产上的应用  18
    1.5.5 在医药方面的应用  18
  1.6 本论文研究的目的、意义及内容  18-21
    1.6.1 本论文研究的目的及意义  18-19
    1.6.2 本论文研究的内容  19-20
    1.6.3 技术路线  20-21
第二章生物表面活性剂菌株的筛选及其鉴定  21-31
  引言  21
  2.1 材料和方法  21-26
    2.1.1 材料  21-22
    2.1.2 产生物表面活性剂菌株筛选方法  22
    2.1.3 菌株的生理生化特征  22-25
    2.1.4 菌株16S rDNA的测定  25-26
  2.2 结果与讨论  26-31
    2.2.1 产生物表面活性菌株的筛选  26-27
    2.2.2 产生物表面活性剂菌N-①的鉴定  27-30
    2.2.3 结论  30-31
第三章生物表面活性剂菌株发酵培养条件的初步优化  31-39
  引言  31
  3.1 材料和方法  31-33
    3.1.1 材料  31-32
    3.1.2 表面张力的测定方法  32
    3.1.3 实验方法  32
    3.1.4 菌株N-①发酵条件的初步优化  32-33
  3.2 结果和讨论  33-39
    3.2.1 培养基的初步优化结果  34-36
    3.2.2 摇瓶发酵条件的确定  36-37
    3.2.3 结论  37-39
第四章产物的提取、性质测定及其应用  39-51
  引言  39
  4.1 材料和方法  39-43
    4.1.1 菌株  39
    4.1.2 培养基  39
    4.1.3 试剂  39-40
    4.1.4 实验方法  40-42
    4.1.5 生物表面活性剂及其产生菌的应用  42-43
  4.2 结果和讨论  43-51
    4.2.1 生物表面活性特性的测定  43-44
    4.2.2 表面活性剂成分的鉴定  44-45
    4.2.3 生物表面活性剂的乳化性  45-46
    4.2.4 生物表面活性的临界胶束浓度(CMC)  46
    4.2.5 生物表面活性剂的稳定性  46-48
    4.2.6 生物表面活性剂及其产生菌的应用  48-50
    4.2.7 结论  50-51
小结  51-53
参考文献  53-60
致谢  60

一株生物表面活性剂产生菌的分离及其产物性质的研究

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