耐鹽高降解蛋白菌株的篩選及其復(fù)合菌株的研究.pdf

1、高鹽高蛋白廢水,尤其是餐飲廢水,由于其富含大量有機質(zhì),因此處理令人十分頭疼。若是把不經(jīng)過處理的廢水直接排放入河流,會造成極其嚴(yán)重的污染。該課題以蘭州交通大學(xué)三所學(xué)生餐廳餐飲廢水中分離的菌株為研究材料;以篩選高效處理高鹽高蛋白廢水的微生物為研究目標(biāo);以菌種耐鹽性以及高蛋白降解性能為篩選依據(jù);通過對篩選得到的菌株進(jìn)行鑒定、生長特性的研究、降解特性的研究以及對構(gòu)建耐鹽高降解蛋白菌復(fù)合體系的研究,研究結(jié)果如下:
　　(1)通過發(fā)酵實驗與耐

2、鹽實驗,本研究從餐飲廢水中共分離、篩選出4株耐鹽高降解蛋白菌株,分別命名為 A-3、D-3、F-2和 K-1。以2％接種量接入基礎(chǔ)發(fā)酵培養(yǎng)基中,蛋白質(zhì)降解率分別為75.31%、70.47%、64.14%和68.82%。
　　(2)通過形態(tài)學(xué)觀察、生理生化鑒定、分子鑒定,結(jié)果表明, A-3和F-22株菌均為為沙雷氏菌(Serratia),菌株D-3被鑒定為芽孢桿菌(Bacillus),菌株K-1被確定為不動桿菌(Acinetobac

3、ter),將各菌株所有的基因序列提交到 GenBank,獲得登錄號是:KF864660( A-3),KF864663(D-3),KF864662(F-2),KF864661(K-1)。
　　(3)通過對不同菌種的生長特性研究表明,隨著鹽濃度的增大,各菌株停滯期逐漸延長,世代時間也逐漸增長。菌株A-3最適生長pH為7.0,K+、Mg2+對其生長有促進(jìn)作用,Ca2+會抑制其生長;菌株 D-3最適 pH為7.0,Mg2+對菌株生長的影響

4、不大, K+和Ca2+抑制了菌株的生長;菌株F-2的最適pH為6.0,K+和Ca2+會抑制菌株的生長,而Mg2+對其生長的影響不大;菌株K-1最適生長pH為6.5,K+、Mg2+對其生長無顯著影響,Ca2+會抑制其生長。
　　(4)選擇培養(yǎng)基初始pH、溶氧量、接種量和碳源4個影響因素進(jìn)行降解實驗,并通過正交實驗優(yōu)化設(shè)計,選出最優(yōu)發(fā)酵培養(yǎng)基組成成分及各組分比例。
　　1. A-3最佳降解條件是:初始pH值7.0,溶解氧為180

5、r/min,接種量5%,蔗糖能夠提高菌株蛋白質(zhì)的降解率。優(yōu)化后的發(fā)酵培養(yǎng)基為:干酪素10g/L,蔗糖5g/L,酵母膏2g/L,K2HPO43g/L,經(jīng)過優(yōu)化,菌株對蛋白質(zhì)的降解率由75.31%提高到82.07%;
　　2. D-3最佳降解條件為:初始pH7.0,溶氧量180r/min,接種量4%,蔗糖可以促進(jìn)菌株對蛋白質(zhì)的降解。優(yōu)化后的發(fā)酵培養(yǎng)基為:干酪素15g/L,蔗糖5g/L,酵母膏3g/L, K2HPO42g/L,通過優(yōu)化,

6、菌株對蛋白質(zhì)的降解率由70.47%提高到79.63%;
　　3. F-2最佳降解條件為:初始pH6.0,溶氧量210r/min,接種量4%,蔗糖可以促進(jìn)菌株對蛋白質(zhì)的降解。優(yōu)化后的發(fā)酵培養(yǎng)基為:干酪素15g/L,蔗糖15g/L,酵母膏2g/L, K2HPO41g/L,通過優(yōu)化,菌株對蛋白質(zhì)的降解率由64.14%提高到76.96%;
　　4. K-1最佳降解條件為:初始pH6.0,溶氧量210r/min,接種量3%,蔗糖可以促

7、進(jìn)菌株對蛋白質(zhì)的降解。優(yōu)化后的發(fā)酵培養(yǎng)基為:干酪素5g/L,蔗糖10g/L,酵母膏2g/L, K2HPO42g/L,優(yōu)化后菌株對蛋白質(zhì)的降解率由68.82%提高到80.45%。
　　(5)通過對四株耐鹽高降解蛋白菌進(jìn)行不重復(fù)組合,并采用正交實驗方法確定最佳復(fù)合比例及降解條件。實驗結(jié)果表明,當(dāng)菌株A-3、D-3、F-2以3:2:4的復(fù)合配比按3%總接種量接入基礎(chǔ)發(fā)酵培養(yǎng)基后,蛋白質(zhì)降解能力最強。通過對降解條件的優(yōu)化,在 pH為6.0