棉漿粕廢水耐鹽菌株的篩選鑒定與生物降解實驗研究
發(fā)布時間:2023-08-30 05:24
粘膠纖維行業(yè)利用棉漿經過化學與機械加工的過程中,會產生大量含纖維素、半纖維素和木質素的高濃度有機廢水,這類廢水經酸液中和后含鹽量大大增加。產纖維素酶的微生物能催化纖維素水解成葡萄糖,特殊的海洋環(huán)境能夠提供適應極端環(huán)境的耐鹽微生物。從資源化和生物化的角度處理含鹽纖維素廢水對人類可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。本研究從青島近海底泥和棉漿粕廢水的富集液中馴化、篩選出一株能夠產纖維素酶的耐鹽細菌,經生理生化鑒定和16S rRNA序列測定為副地衣芽孢桿菌Bacillus paralicheniformis。該菌株在35℃、150 r/min液體發(fā)酵條件下產生的三種纖維素酶含量分別是濾紙酶0.136 U/mL、內切酶0.123 U/mL和β-葡萄糖苷酶0.103 U/mL,并且在1~4%NaCl溶液中能保持穩(wěn)定的纖維素酶活。針對篩選的菌株進行了產酶發(fā)酵液的優(yōu)化。確定該菌發(fā)酵的最適碳源和氮源分別是玉米芯和酵母浸膏,最佳KH2PO4添加量是0.4%,培養(yǎng)液最適初始pH值為7,最適發(fā)酵溫度為35℃,最適發(fā)酵時間為60 h。菌株對優(yōu)化后的培養(yǎng)液產酶能力提高48.9%。對...
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 纖維素酶的分類及作用機制
1.2 纖維素降解菌篩選及海洋微生物開發(fā)
1.2.1 產纖維素酶的真菌
1.2.2 產纖維素酶的細菌和放線菌
1.2.3 產纖維素酶的海洋微生物
1.3 耐鹽纖維素酶的應用
1.3.1 處理造紙工業(yè)廢水
1.3.2 開發(fā)利用海洋垃圾和海藻組織中的纖維素資源
1.3.3 處理生物質能源和環(huán)境保護
1.3.4 修復鹽堿地
1.3.5 其他應用
1.4 纖維素酶的發(fā)酵工藝
1.5 棉漿粕廢水的污染特征及處理現(xiàn)狀
1.5.1 棉漿粕廢水的污染特征
1.5.2 棉漿粕廢水的處理方法
1.6 課題研究內容和意義
第二章 耐鹽纖維素降解菌的篩選及鑒定
2.1 引言
2.2 材料和方法
2.2.1 樣品采集
2.2.2 實驗藥品和儀器
2.2.3 實驗試劑配制
2.2.4 培養(yǎng)基
2.2.5 實驗方法
2.3 實驗結果與討論
2.3.1 耐鹽纖維素降解菌的初篩
2.3.2 耐鹽纖維素降解菌的復篩
2.3.3 菌種鑒定
2.3.4 鹽度對副地衣芽孢桿菌產纖維素酶的活性影響
2.4 本章小結
第三章 產酶條件的優(yōu)化及酶學性質研究
3.1 引言
3.2 材料和方法
3.2.1 實驗藥品和儀器
3.2.2 實驗試劑配制
3.2.3 培養(yǎng)基
3.2.4 實驗方法
3.3 實驗結果與討論
3.3.1 不同碳源對酶活的影響
3.3.2 不同氮源對酶活的影響
3.3.3 KH2PO4濃度對酶活的影響
3.3.4 初始pH值對酶活的影響
3.3.5 培養(yǎng)溫度對酶活的影響
3.3.6 發(fā)酵時間對酶活的影響
3.3.7 內切酶的硫酸銨鹽析純化結果
3.3.8 酶的耐鹽性
3.3.9 酶的耐酸堿性
3.3.10 金屬離子對酶促反應的影響
3.3.11 酶的耐熱性
3.4 本章小結
第四章 棉漿粕廢水的生物降解與除鹽探索實驗
4.1 引言
4.2 材料和方法
4.2.1 水樣來源
4.2.2 實驗藥品和儀器
4.2.3 實驗試劑配制
4.2.4 培養(yǎng)基
4.2.5 實驗方法
4.3 實驗結果與討論
4.3.1 棉漿粕廢水處理前后pH值的變化
4.3.2 耐鹽纖維素降解菌有機質降解動力學方程
4.3.3 生物降解產物及代謝途徑分析
4.3.4 電滲析除鹽
4.4 本章小結
第五章 結論與展望
5.1 結論
5.2 展望與建議
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文目錄
本文編號:3844952
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 纖維素酶的分類及作用機制
1.2 纖維素降解菌篩選及海洋微生物開發(fā)
1.2.1 產纖維素酶的真菌
1.2.2 產纖維素酶的細菌和放線菌
1.2.3 產纖維素酶的海洋微生物
1.3 耐鹽纖維素酶的應用
1.3.1 處理造紙工業(yè)廢水
1.3.2 開發(fā)利用海洋垃圾和海藻組織中的纖維素資源
1.3.3 處理生物質能源和環(huán)境保護
1.3.4 修復鹽堿地
1.3.5 其他應用
1.4 纖維素酶的發(fā)酵工藝
1.5 棉漿粕廢水的污染特征及處理現(xiàn)狀
1.5.1 棉漿粕廢水的污染特征
1.5.2 棉漿粕廢水的處理方法
1.6 課題研究內容和意義
第二章 耐鹽纖維素降解菌的篩選及鑒定
2.1 引言
2.2 材料和方法
2.2.1 樣品采集
2.2.2 實驗藥品和儀器
2.2.3 實驗試劑配制
2.2.4 培養(yǎng)基
2.2.5 實驗方法
2.3 實驗結果與討論
2.3.1 耐鹽纖維素降解菌的初篩
2.3.2 耐鹽纖維素降解菌的復篩
2.3.3 菌種鑒定
2.3.4 鹽度對副地衣芽孢桿菌產纖維素酶的活性影響
2.4 本章小結
第三章 產酶條件的優(yōu)化及酶學性質研究
3.1 引言
3.2 材料和方法
3.2.1 實驗藥品和儀器
3.2.2 實驗試劑配制
3.2.3 培養(yǎng)基
3.2.4 實驗方法
3.3 實驗結果與討論
3.3.1 不同碳源對酶活的影響
3.3.2 不同氮源對酶活的影響
3.3.3 KH2PO4濃度對酶活的影響
3.3.4 初始pH值對酶活的影響
3.3.5 培養(yǎng)溫度對酶活的影響
3.3.6 發(fā)酵時間對酶活的影響
3.3.7 內切酶的硫酸銨鹽析純化結果
3.3.8 酶的耐鹽性
3.3.9 酶的耐酸堿性
3.3.10 金屬離子對酶促反應的影響
3.3.11 酶的耐熱性
3.4 本章小結
第四章 棉漿粕廢水的生物降解與除鹽探索實驗
4.1 引言
4.2 材料和方法
4.2.1 水樣來源
4.2.2 實驗藥品和儀器
4.2.3 實驗試劑配制
4.2.4 培養(yǎng)基
4.2.5 實驗方法
4.3 實驗結果與討論
4.3.1 棉漿粕廢水處理前后pH值的變化
4.3.2 耐鹽纖維素降解菌有機質降解動力學方程
4.3.3 生物降解產物及代謝途徑分析
4.3.4 電滲析除鹽
4.4 本章小結
第五章 結論與展望
5.1 結論
5.2 展望與建議
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文目錄
本文編號:3844952
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