發(fā)布時間：2017-06-25 05:15

  本文關鍵詞：Bcillus pumilus C2合成γ-PGA及其絮凝性質表征，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：γ-聚谷氨酸(γ-poly glutamic acid,γ-PGA)是微生物產生胞外氨基酸聚合物。在其分子鏈上具有大量的活性較高的游離側鏈羧基,帶有大量負電荷�？勺鳛槲⑸镄跄齽┯糜谖蹚U水的絮凝凈化處理。微生物絮凝劑在高鹽、高溫或低溫、極端pH等極端環(huán)境條件下應用時,會因為其絮凝劑大分子空間構象的變化而顯著降低絮凝活性。γ-PGA適合應用于高濃度陽離子污廢水絮凝處理,分子結構穩(wěn)定,對極端條件有較強的耐受性。本文從大連旅順鹽場鹽池底泥中,篩選具有絮凝活性的菌株,獲得了在極端條件下具有高絮凝活性的菌株C2。對該菌株進行16S rDNA分析、Blast比對以及形態(tài)、生理生化鑒定,將其命名為Bacillus pumilus C2。對該菌株絮凝活性物質進行薄層層析分析,排除其為多糖類絮凝劑；通過紅外光譜及核磁共振分析該物質分子結構,確定其為γ-PGA.利用短小芽孢桿菌發(fā)酵合成γ-PGA為本文首次報道。對影響菌株合成γ-PGA進行單因素優(yōu)化實驗,結果表明,B.pumilus C2合成γ/PGA優(yōu)化的發(fā)酵條件為蔗糖25 g/L,谷氨酸鈉25 g/L,檸檬酸三鈉10 g/L,(NH4)2SO4 10 g/L,NaCl 5 g/L,初始pH 7；優(yōu)化條件下γ-PGA最大合成量為28.8 g/L。對B.pumilusC2進行γ-PGA合成發(fā)酵的2.5 L發(fā)酵罐流補料酵實驗,γ-PGA最大合成量為69 g/L。建立補料發(fā)酵細胞生長動力學模型和產物生成動力學模型。建立的生長動力學模型為dX/dt=0.45×(1-X/22.1)X,與Logistic模型擬合度較高,R20.99；建立的產物生成動力學模型為dP/dt=1.5×dX/dt+0.07X,與Leudeking-Piret模型擬合度較高,R20.97。對B.pumilus C2 γ-PGA進行絮凝性質表征,研究表明,為獲得最大絮凝率,γ-PGA最優(yōu)添加量為4%,絮凝體系最佳pH為9.5；γ-PGA絮凝活性對高溫呈現(xiàn)出較強的耐受性,體系NaCl濃度對絮凝活性影響不顯著。實驗探究了B.pumilus C2 γ-PGA對海水基質廢液的凈化處理,處理后的濁度降低了78.1%,色度降低了25%,懸浮物降低了94.5%。
【關鍵詞】：γ-聚谷氨酸 短小芽孢桿菌 絮凝
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X703;X172
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 引言12-13
• 第1章 緒論13-27
• 1.1 γ-PGA的結構和性質13-17
• 1.1.1 γ-PGA的結構13
• 1.1.2 γ-PGA的性質13-14
• 1.1.3 γ-PGA的應用14-17
• 1.2 γ-PGA絮凝機理17-18
• 1.3 γ-PGA的制備18-19
• 1.3.1 化學合成法18
• 1.3.2 提取法18
• 1.3.3 酶轉化法18-19
• 1.4 γ-PGA微生物合成19-23
• 1.4.1 γ-PGA合成菌株19-20
• 1.4.2 γ-PGA合成途徑及機理20-21
• 1.4.3 γ-PGA合成條件影響21-23
• 1.5 γ-PGA發(fā)酵生產工藝23-24
• 1.5.1 發(fā)酵工藝23
• 1.5.2 提取純化23-24
• 1.6 γ-PGA作為絮凝劑的應用24-25
• 1.7 本課題的研究意義及內容25-27
• 第2章 實驗材料與方法27-38
• 2.1 實驗材料27-29
• 2.1.1 菌株27
• 2.1.2 培養(yǎng)基27
• 2.1.3 主要試劑27-29
• 2.2 主要儀器29-30
• 2.3 分析測定方法30-38
• 2.3.1 菌株分離篩選方法30
• 2.3.2 革蘭氏染色30
• 2.3.3 16S rDNA鑒定30-32
• 2.3.4 γ-PGA發(fā)酵方法32
• 2.3.5 菌體生長量測定32
• 2.3.6 多糖含量測定方法32
• 2.3.7 絮凝率測定32-33
• 2.3.8 絮凝劑成分分析鑒定33-34
• 2.3.9 谷氨酸鈉含量測定34
• 2.3.10 γ-PGA含量測定方法34-36
• 2.3.11 色度測定方法36
• 2.3.12 濁度測定方法36-37
• 2.3.13 懸浮物測定方法37-38
• 第3章 γ-PGA合成菌株的篩選鑒定38-46
• 3.1 材料方法38-39
• 3.1.1 實驗材料38
• 3.1.2 實驗方法38-39
• 3.2 實驗結果及分析39-45
• 3.2.1 絮凝劑合成菌株的篩選鑒定39-44
• 3.2.2 γ-PGA合成菌株的分類學鑒定44-45
• 3.3 小結45-46
• 第4章 絮凝活性組分分析鑒定及絮凝性質研究46-54
• 4.1 材料方法46-47
• 4.1.1 實驗材料46
• 4.1.2 實驗方法46-47
• 4.2 實驗結果及分析47-53
• 4.2.1 絮凝活性物質鑒定47-50
• 4.2.2 γ-PGA絮凝性質研究50-53
• 4.3 小結53-54
• 第5章 B.pumilus C2 γ-PGA合成培養(yǎng)條件優(yōu)化54-61
• 5.1 材料方法54-55
• 5.1.1 實驗材料54
• 5.1.2 實驗方法54-55
• 5.2 實驗結果及分析55-59
• 5.2.1 碳源種類及濃度55-56
• 5.2.2 氮源種類及濃度56-58
• 5.2.3 NaCl濃度58
• 5.2.4 初始pH58-59
• 5.3 小結59-61
• 第6章 B.pumilus C2 γ-PGA發(fā)酵罐發(fā)酵及動力學模型構建61-66
• 6.1 材料方法61
• 6.1.1 實驗材料61
• 6.1.2 實驗方法61
• 6.2 實驗結果及分析61-65
• 6.2.1 B.pumilus C2發(fā)酵罐發(fā)酵61-62
• 6.2.2 γ-PGA發(fā)酵動力學模型62-65
• 6.3 小結65-66
• 第7章 γ-PGA應用研究66-69
• 7.1 材料方法66
• 7.1.1 實驗材料66
• 7.1.2 實驗方法66
• 7.2 實驗結果及分析66-68
• 7.2.1 色度凈化處理66-67
• 7.2.2 濁度凈化處理67
• 7.2.3 懸浮物（SS)凈化處理67-68
• 7.3 小結68-69
• 結論69-71
• 參考文獻71-76
• 攻讀學位期間公開發(fā)表論文76-77
• 致謝77-78
• 作者簡介78

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本文編號：480924