三株革蘭氏陽性胞外呼吸菌新種的分離鑒定及其胞外電子傳遞機制初探.pdf

1、上海海洋大學碩士學位論文碩士學位論文二O一六一六年四月七日學校代碼：10264研究生學號：M130208454題目：目：三株革蘭氏陽性胞外呼吸菌新種的分離鑒定及三株革蘭氏陽性胞外呼吸菌新種的分離鑒定及其胞外電子傳遞機制初探其胞外電子傳遞機制初探英文題目：英文題目：IsolationIdentificationofThreeNovelGrampositiveSpeciescapableofExtracellularRespirationP

2、reliminaryStudyonExtracellularElectronTransferMechanisms專業(yè)：業(yè)：食品科學與工程食品科學與工程研究方向：研究方向：環(huán)境微生物環(huán)境微生物姓名：名：郭軍輝郭軍輝指導教師：指導教師：潘迎捷潘迎捷教授教授周順桂周順桂研究員研究員上海海洋大學碩士學位論文I三株革蘭氏陽性胞外呼吸菌新種的分離鑒定及其胞外電子傳遞機制初探摘要微生物胞外呼吸是近年來發(fā)現(xiàn)的新型微生物能量代謝方式之一，它是指厭氧條件下

3、，微生物在細胞內(nèi)徹底氧化有機物并釋放電子，產(chǎn)生的電子經(jīng)呼吸鏈從細胞質(zhì)膜傳遞至胞外電子受體，并使其還原，同時偶聯(lián)能量的產(chǎn)生維持微生物自身生長的過程。它的發(fā)現(xiàn)拓寬了人們對微生物呼吸多樣性的認識，可為微生物呼吸方式的進化和微生物多樣性的研究提供科學依據(jù)。根據(jù)胞外電子受體的不同，胞外呼吸主要分為腐殖質(zhì)呼吸、鐵呼吸和產(chǎn)電呼吸3種形式。胞外呼吸的本質(zhì)是微生物與胞外電子受體(腐殖質(zhì)、鐵錳氧化物或固態(tài)電極等)的相互作用，即微生物如何實現(xiàn)呼吸鏈上電子轉(zhuǎn)移

4、至胞外不溶性的電子受體，因此電子傳遞機制成為了胞外呼吸菌研究的關(guān)鍵問題。胞外呼吸的核心是胞外呼吸菌，目前胞外呼吸的研究主要集中于革蘭氏陰性菌而有關(guān)陽性胞外呼吸菌的研究卻剛剛起步。革蘭氏陽性菌作為自然界胞外呼吸環(huán)境中的重要微生物類群其純培養(yǎng)微生物的挖掘、胞外呼吸功能的研究及胞外電子傳遞機制的探索具有重要的科學意義及應用價值。本論文以“革蘭氏陽性胞外呼吸菌”為核心，構(gòu)建了“胞外呼吸菌腐殖質(zhì)Fe(III)偶氮染料”的三個反應體系。首先從原始森

5、林土壤和堆肥等環(huán)境樣品中分離到三株革蘭氏陽性胞外呼吸菌，通過細胞形態(tài)特征、生理生化特征、細胞化學和分子生物學特征的測定和分析，證實該三株菌為分類學上的新種。利用厭氧恒溫培養(yǎng)技術(shù)驗證菌株對胞外電子受體(腐殖質(zhì)、Fe(III)氧化物、電極)的還原能力，同時考察菌株潛在環(huán)境應用價值，驗證其對厭氧偶氮染料(angeI)的脫色能力。另外，結(jié)合循環(huán)伏安特性曲線、紫外可見光譜掃描和細胞外膜蛋白SDSPAGE等表征手段，研究菌株外膜細胞色素c，考察其在