微生物絮凝劑產(chǎn)生菌的篩選、鑒定及培養(yǎng)條件和工藝的優(yōu)化研究.pdf

1、本論文的工作包括：(1)采用常規(guī)細(xì)菌分離方法從長(zhǎng)沙市郊區(qū)菜園土壤、岳麓山林下土壤、湘江邊淤泥、實(shí)驗(yàn)室活性污泥、湖水等不同的環(huán)境中篩選高效絮凝微生物；并通過(guò)對(duì)所篩選到的微生物菌種通過(guò)形態(tài)學(xué)特征、生理生化反應(yīng)及16SrDNA序列相似性比較對(duì)菌株進(jìn)行鑒定；采用沙土保藏法對(duì)菌種進(jìn)行保藏，建立微生物絮凝機(jī)產(chǎn)生菌菌種資源庫(kù)；(2)對(duì)絮凝微生物所產(chǎn)生的微生物絮凝劑進(jìn)行分離純化、物質(zhì)成分分析和鑒定以及絮凝特性的研究；(3)對(duì)一株由菌體細(xì)胞引起絮凝的惡臭

2、假單胞桿菌PseudomonasputidaB6進(jìn)行培養(yǎng)條件的優(yōu)化研究；(4)對(duì)一株胞外絮凝劑高產(chǎn)菌多粘類芽孢桿菌PaenibacilluspolymyxaGA1CCTCCM206017的生長(zhǎng)特征和產(chǎn)絮凝劑的最佳培養(yǎng)基成分和培養(yǎng)條件進(jìn)行研究；(5)選用豆渣作為多粘類芽孢桿菌GA1合成絮凝劑的廉價(jià)替代培養(yǎng)基，并根據(jù)其生長(zhǎng)特征研究最佳的培養(yǎng)工藝。 用常規(guī)的稀釋平板劃線和平板涂布細(xì)菌分離方法分離到500多株菌株，經(jīng)反復(fù)篩選和傳代培養(yǎng)共

3、篩選出26株絮凝率在50％以上、且絮凝性狀穩(wěn)定的菌株，其中絮凝率在80％以上的有4株，菌株編號(hào)分別為B6、CA1、CE1、GA1，絮凝劑產(chǎn)生菌GA1的培養(yǎng)液對(duì)高嶺土懸浮液的絮凝率達(dá)到96％以上，具有較強(qiáng)的絮凝沉淀除濁和脫色能力。 對(duì)這4株絮凝微生物通過(guò)形態(tài)學(xué)特征、生理生化反應(yīng)及16SrDNA序列(提交NCBIGenBank)相似性比較分析對(duì)該菌株進(jìn)行鑒定，結(jié)果為：B6為惡臭假單胞桿菌(Pseudomonasputida)，命名為

4、PseudomonasputidaB6，16SrDNA序列的GenBankaccessionDQ115363；CA1為漠海威芽孢桿菌(Bacillusmojavensis)，命名為BacillusmojavensisCA1，16SrDNA序列的GenBankaccessionDQ190240；CE1為枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)，命名為BacillussubtilisCE1；GA1為多粘類芽孢桿菌(Paenibaci

5、lluspolymyxa)，16SrDNA序列的GenBankaccessionDQ166375，該菌株被提交至中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心(保藏編號(hào)CCTCCM206017)，命名為PaenibacilluspolymyxaGA1CCTCCM206017； 對(duì)能夠產(chǎn)生胞外絮凝劑的菌株A3、A4、CA1、CE1、D14、GA1、SE17進(jìn)行絮凝物質(zhì)的分離，用體積比為1∶1～1.5∶1的丙酮能夠?qū)庑跄镔|(zhì)從菌株A3、CA1、CE1、

6、GA1、SE17的去菌培養(yǎng)液中抽提分離出來(lái)。絮凝物質(zhì)的成分鑒定為：菌株A3和GA1產(chǎn)生的胞外絮凝劑為多糖類物質(zhì)，CA1和CE1產(chǎn)生的胞外絮凝劑為糖蛋白類物質(zhì)；菌株SE17產(chǎn)生的胞外絮凝劑為蛋白質(zhì)類物質(zhì)。惡臭假單胞桿菌PseudomonasputidaB6的培養(yǎng)條件的優(yōu)化研究結(jié)果表明：最佳的培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分配比(g/L)為葡萄糖15、乳糖3、KH2P041.0、K2HPO43.0、MgSO40.1、NH4NO30.8、(NH4)2SO41.

7、5、酵母汁0.2、NaCl0.1；最佳培養(yǎng)條件為培養(yǎng)基初始pH值為8.0，培養(yǎng)溫度為30℃，搖床速度為160r/min。B6培養(yǎng)液對(duì)酸性和中性高嶺土懸浮液都具有較好的絮凝能力，攪拌速度在150r/min時(shí)對(duì)高嶺土懸浮液的絮凝率最高，Ca2+和Ni2+能有效地促進(jìn)B6培養(yǎng)液的絮凝效果。 多粘類芽孢桿菌PaenibacilluspolymyxaGA1產(chǎn)絮凝劑的最佳培養(yǎng)基成分(g/L)為蔗糖40.0、酵母浸膏4.0、K2HPO45.0

8、、KH2PO42.0、NaCl0.1、MgSO40.2。菌體生長(zhǎng)和合成絮凝劑的最佳培養(yǎng)條件不一致，最佳菌體生長(zhǎng)條件為培養(yǎng)基初始pH7.0、培養(yǎng)溫度30℃、搖床速度150r/min和接種量5％；絮凝劑合成的最佳培養(yǎng)條件為培養(yǎng)基初始pH6.5、培養(yǎng)溫度25℃、搖床速度100r/min和接種量1％。針對(duì)其生長(zhǎng)特點(diǎn)，將分段培養(yǎng)工藝應(yīng)用于GA1產(chǎn)絮凝劑中，將培養(yǎng)基初始pH調(diào)至6.5，接種1％種子液，在培養(yǎng)的初期24h采用菌體生長(zhǎng)最佳溫度和搖床速度

9、，在培養(yǎng)后期采用菌體產(chǎn)絮凝劑的最佳溫度和搖床速度，既可保證GA1絮凝劑的產(chǎn)量達(dá)到17.42g/L，同時(shí)又能縮短培養(yǎng)周期至56h。 用豆渣作為PaenibacilluspolymyxaGA1的廉價(jià)替代培養(yǎng)基來(lái)合成絮凝劑。豆渣培養(yǎng)液在經(jīng)過(guò)pH11.0的高壓蒸煮(121℃、0.1MPa，30min)后，調(diào)至pH6.5，接種1％種子液，運(yùn)用分段培養(yǎng)法，在培養(yǎng)的初期24h采用菌體生長(zhǎng)最佳溫度和搖床速度，在培養(yǎng)后期采用菌體產(chǎn)絮凝劑的最佳溫度