聚磷菌的篩選及其體內(nèi)聚磷酸鹽推動PHB積累的研究.pdf

1、學(xué)校代碼：10225學(xué)號：09061學(xué)位論文聚磷菌的篩選及其體內(nèi)聚磷酸鹽推動PHB積累的研究指導(dǎo)教師姓名：申請學(xué)位級別：論文提交日期：授予學(xué)位單位：孫藝萍趙敏教授碩士2009年4月東北林業(yè)大學(xué)東北林業(yè)大學(xué)學(xué)科專業(yè)：微生物學(xué)論文答辯日期：2009年6月授予學(xué)位日期：2009年7月答辯委員會主席：文景芝教授論文評閱人：宋金柱副教授于文喜研究員聾j厶櫛素大擎摘要摘要PHB是細(xì)菌在不利于生長和營養(yǎng)失衡的條件下胞內(nèi)大量積累的聚羥基酯。其作為合成聚

2、合物的替代品具有很多優(yōu)點，它不僅具有可生物降解性和生物相容性，而且還能以可再生資源作為生產(chǎn)原料。本研究以污水處理廠的活性污泥為樣品，從中篩選出三株高效聚磷菌。對此三株菌從形態(tài)特征、生理生化指標(biāo)、16SrDNA三方面進行鑒定，確認(rèn)此三株聚磷菌分別為鮑氏不動桿菌(Acinetobacterbaumannii)、Pseudochrobactrumsaccharolyticum、熒光假單胞菌(Pseudomonasfluorescens)，并將

3、三株菌分別編號為YPS一1、YPS一2和YPS一3。選取聚磷菌YPS一2進行聚磷培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件的優(yōu)化。本試驗設(shè)計好氧／厭氧兩段式工藝進行微生物胞內(nèi)合成與積累聚移羥基丁酸(PHB)。以菌體生長和聚磷能力為指標(biāo)，通過搖瓶培養(yǎng)發(fā)酵，對培養(yǎng)基中碳源、氮源和磷源進行優(yōu)化，試驗確定的碳源為CH3COONa、氮源為(NH4)2S04、磷源為KH2P04。通過單因子試驗、正交試驗對好氧階段菌體生長及聚／釋磷條件進行優(yōu)化，得到對聚磷菌YPS一2聚磷的最

4、適培養(yǎng)基成分及其濃度為：碳源濃度1％、氮源濃度01％、磷源濃度100mgm；最佳條件為：培養(yǎng)基初始pH值為7、培養(yǎng)溫度為30。C、接種量為10％、培養(yǎng)時間為72h。優(yōu)化的聚磷條件為典型周期的研究提供了理論基礎(chǔ)。厭氧培養(yǎng)營養(yǎng)成分對菌體釋磷及PHB的積累有重要影響，通過對四種營養(yǎng)條件(缺N、缺P、缺N、P、全營養(yǎng))下，菌體生長、釋磷率、PHB積累情況的研究，發(fā)現(xiàn)營養(yǎng)均衡有利于菌體生長，但缺少氮源和磷源的培養(yǎng)有利于菌體釋磷和PHB的積累，充分

5、說明PHB需在不平衡生長條件下得以積累。好氧／厭氧典型周期中菌體在好氧階段生長旺盛，厭氧階段基本不生長；聚磷量和釋磷量則隨時間的增加而增加，但厭氧釋磷需時較長。聚磷量、釋磷量、單位質(zhì)量干細(xì)胞中PHB所占比重與時間均存在一定的線形關(guān)系，隨時間的增加而增加，但其增加幅度各有不同。在最佳發(fā)酵條件下，經(jīng)好氧／厭氧交替培養(yǎng)后菌體聚磷量超過70mg／L、釋磷量超過45mg／L、單位質(zhì)量干細(xì)胞中PHB所占比重達(dá)55％以上。較好地實現(xiàn)了生物除磷與PHB