發(fā)布時間：2018-01-17 02:25

  本文關(guān)鍵詞：木質(zhì)素降解真菌菌絲球自固定化細(xì)胞體系的建立　出處：《哈爾濱理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：為了更好地處理工業(yè)廢水,本研究將具有產(chǎn)纖維素酶能力的芽孢桿菌與可降解木質(zhì)素的真菌菌絲球進(jìn)行復(fù)合,形成共固定化的菌絲球,并考察該共固定化細(xì)胞體系處理各種廢水的性能。首先,對降解木質(zhì)素菌種進(jìn)行分離、鑒定以及菌絲球形成條件的優(yōu)化研究。本研究從造紙廠采集的污泥樣本中分離篩選獲得真菌菌株G-13,經(jīng)18srDNA鑒定為煙曲霉菌(Aspergillus fumigatus)。以煙曲霉菌G-13形成的菌絲球?yàn)檠芯繉ο?通過探究不同的氮源、碳源、培養(yǎng)基的pH值、接種量、轉(zhuǎn)速和溫度對G-13成球的影響,得到了最佳成球條件:蔗糖為碳源,濃度為18 g/L;酒石酸銨為氮源,濃度為2.5 g/L;培養(yǎng)基的pH值為5;接種量為5 mL;轉(zhuǎn)速為160 r/min;溫度為30℃。在最佳條件下培養(yǎng)72 h,得到的菌絲球的球徑最大,約為3.4 mm,此時的菌絲球球徑適中,表面光滑,彈性好,可以作為生物固定化載體。然后,以共固定化菌絲球的產(chǎn)酶能力作為指標(biāo),將木質(zhì)素降解菌煙曲霉菌G-13和纖維素降解菌蠟樣芽孢桿菌X10-1-2進(jìn)行共固定,構(gòu)建了一種菌絲球自固定化細(xì)胞體系,形成兼具木質(zhì)素和纖維素降解能力的復(fù)合菌菌絲球。探討了纖維素降解菌的接入時間、接種量、培養(yǎng)基的pH值、搖床的轉(zhuǎn)速和溫度5個因素對雙菌種共固定化菌絲球成球及產(chǎn)木質(zhì)素酶和纖維素酶活性的影響。結(jié)果表明,當(dāng)纖維素降解菌與木質(zhì)素降解菌同時接入、纖維素降解菌的接種量為20 mL(100 mL培養(yǎng)基),培養(yǎng)基的pH值為5、搖床轉(zhuǎn)速為160 r/min、溫度為28℃時,錳過氧化物酶、漆酶、木質(zhì)素過氧化物酶、纖維素酶和半纖維素酶的酶活達(dá)到最高。以復(fù)合菌菌絲球?yàn)檠芯繉ο?考察了對造紙廢水、重金屬廢水和染料廢水的處理能力。復(fù)合菌菌絲球?qū)τ谀举|(zhì)纖維素的降解、重金屬離子和染料的吸附,較單一真菌菌絲球的吸附率分別高出10%、15%和20%以上,表明復(fù)合菌菌絲球在實(shí)際應(yīng)用中具有更加優(yōu)越的性能且該復(fù)合菌菌絲球不僅能處理造紙廢水,還可用于處理染料廢水和重金屬離子廢水。研究結(jié)果還顯示,該復(fù)合菌菌絲球的應(yīng)用范圍廣泛,當(dāng)溫度為40℃時,復(fù)合菌菌絲球?qū)δ举|(zhì)素、纖維素、半纖維素的降解率分別為32.86%、36.09%和37.91%。當(dāng)pH值為9時,復(fù)合菌菌絲球?qū)δ举|(zhì)素、纖維素、半纖維素的降解率分別為31.47%、45.33%和56.29%;對Cu2+和pb2+的吸附率分別為50%和30.67%;對3種染料的脫色率能達(dá)到70%以上。表明復(fù)合菌菌絲球的應(yīng)用范圍廣泛,可用于高溫和強(qiáng)堿的體系中。而且經(jīng)過3批次的廢水處理,木質(zhì)素、纖維素、半纖維素的降解率仍可達(dá)到20%以上,說明復(fù)合菌菌絲球可較長時間維持活性,能夠持續(xù)地處理造紙廢水。綜上,本研究分離篩選出的木質(zhì)素降解菌株G-13具有較好的產(chǎn)酶能力,在最佳成球條件下形成的單一真菌菌絲球球徑適中,表面光滑,彈性好,適合作為生物固定化載體。單一真菌菌絲球通過與纖維素降解菌的共固定,能夠把產(chǎn)不同酶的菌株進(jìn)行組合,形成多功能的復(fù)合菌菌絲球,復(fù)合菌菌絲球在去除木質(zhì)素、進(jìn)行染料脫色、吸附重金屬離子等方面表現(xiàn)出了很好的處理效果,為工業(yè)污水處理提供了一個新的途徑。
[Abstract]:In order to better deal with industrial waste water , the present study combines the cellulase - producing bacillus with the fungus mycelium pellets of degradable lignin to form co - immobilized mycelium pellets , and studies the performance of the co - immobilized cell system in treating various wastewater . First , the isolation , identification and optimization of the formation conditions of the mycelium pellets are carried out on the degrading lignin strains . The effects of different nitrogen sources , carbon sources , pH value of culture medium , inoculum size , rotation speed and temperature on G - 13 were studied . The results showed that the degradation of lignin , cellulose and hemicellulose were 31.47 % , 45.33 % and 56.29 % , respectively .

【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X172;X703

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本文編號：1435908