發(fā)布時間：2022-02-11 08:31

　　生物電化學(xué)體系中,細菌在電極表面的附著行為對于體系成功運行至關(guān)重要。然而這一附著過程受諸多環(huán)境因素影響,目前的研究對于電極表面形成生物膜的機理方面的理解還不夠完全。因此,本文選取奧奈達希瓦氏菌（Shewanella oneidensis）作為模式菌株,采用試驗研究和統(tǒng)計分析的方法,通過模擬生物電化學(xué)體系中對于細菌附著行為產(chǎn)生影響的兩個主要外界因素營養(yǎng)物質(zhì)和電壓,嘗試探究生物電化學(xué)體系中環(huán)境因素對于其生物膜形成的影響,為生物電化學(xué)體系有效利用提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐,得到的主要研究結(jié)果如下:（1）不同碳源水平對細菌附著過程的影響表明,在初期附著階段（1/3 h-1h）,限制性營養(yǎng)濃度（1 mmol/L乳酸鈉溶液）下的細菌附著量最多,達到3.23±0.10×10⁷cells/cm²,其附著量隨著營養(yǎng)濃度的增加而減少。限制性營養(yǎng)濃度會增大細菌的運動速度和胞外聚合物的生成。此時對細菌附著行為具有促進作用的三個因素由強到弱排分別是碳氈營養(yǎng)物質(zhì)吸附率、胞外聚合物的分泌和細菌運動速度。在生物膜形成階段（8 h）,充足營養(yǎng)濃度（40 mmol/L乳酸鈉溶液）下... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

研究技術(shù)路線圖

第二章限制性營養(yǎng)物質(zhì)對希瓦氏菌附著行為的影響11儀器名稱型號廠家地址電化學(xué)工作站CS150Corrtest武漢高效液相色譜儀Agilent美國倒置顯微鏡IX73+DPOlympus日本2.2.2.6所需材料燒杯，容量瓶，移液槍，碳氈（北京，晶龍?zhí)靥�，厚�?mm），pH計，碳棒（北京，晶龍?zhí)靥迹睆?mm），銅導(dǎo)線，鱷魚夾，藍蓋試劑瓶，黑色聚碳酸酯濾膜（Whatman,25mmdiameter）。2.2.3實驗條件的設(shè)定2.2.3.1電極材料的制備將碳氈剪成2×2cm尺寸，先用去離子水清洗3-5次，之后取250mL燒杯加入150mL的1mol/LHCl和剪好的材料用加熱電爐煮沸10min；取出材料用去離子水沖洗2-3次后取250mL燒杯加入150mL的1mol/LNaOH用加熱電爐煮沸10min[68][69][70]；用去離子水沖洗2-3次，之后將煮好的碳氈與碳棒放入高壓滅菌鍋內(nèi)121℃條件下滅菌15min，取250mL燒杯加入200mL去離子水將處理后的材料放入其中密封備用，碳棒用保鮮袋密封備用。2.2.3.2實驗裝置構(gòu)建圖2.1實驗裝置示意圖Fig2.1experimentaldeviceschematicdiagram

合肥工業(yè)大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文142.2.4.4運動速度測定與統(tǒng)計方法圖2.2細菌運動軌跡追蹤Fig2.2Bacterialtrajectorytracking在試劑瓶中取2mL溶液，使用I型扁平毛細玻璃管（0.30mm×0.03mm（寬×高），ElectronMicroscopySciences，USA）提取細菌液，在顯微鏡（IX73，Olympus，Japan）下進行觀察并錄像，分辨率設(shè)為800×600，感光度設(shè)為ISO100[73]。每一組樣品拍攝一段視頻，每個視頻時長2min，后續(xù)速度分析使用ImageJ軟件中的Manualtracking插件進行細胞追蹤，使用PotPlayer軟件對錄像視頻進行間隔為0.5秒的截圖以記錄細菌位置的變化情況，后將截取的序列照片導(dǎo)入ImageJ中，打開manualtracking插件并作如下設(shè)置：Timeinterveral設(shè)為0.50s，x/ycalibration為其相對應(yīng)像素長度值。點擊Addtrack按鈕后手動追蹤細菌并進行位置標識，直至序列結(jié)束。導(dǎo)出表格中數(shù)據(jù)并在excel軟件中進行數(shù)據(jù)分析。分別統(tǒng)計細菌在實驗開始后1/3h、1h、8h的運動速度。每個時間點取視頻中的5個細菌的運動軌跡平均進行分析，每個細菌統(tǒng)計其15秒時間中運動30個點的平均運動速度。2.2.4.5EPS的提取與測定生物膜基質(zhì)的成分比較復(fù)雜，其中菌體細胞只占生物膜總干重的10%，而其余90%均為胞外聚合物[62]。作為生物膜的主要組成成分，EPS不僅是微生物自身代謝的產(chǎn)物，更是構(gòu)成生物膜三維結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵成分[74]。EPS的主要成分是附著在固體表面的細菌自主分泌出的胞外蛋白（protein，PN）與胞外多糖（polysaccharide，PS）[75]。胞外聚合物的提取方法選擇為水浴加熱法[76]，胞外蛋白的測定方法采用

【參考文獻】：
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本文編號：3619949