本文關(guān)鍵詞：耐受丁醇乳酸菌的篩選及相關(guān)生物學(xué)特性的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著化工用品及燃料市場需求的不斷提高,全球能源日漸短缺,生物發(fā)酵法產(chǎn)丁醇逐漸被世界各國重視起來,與傳統(tǒng)的化學(xué)合成相比,生物發(fā)酵產(chǎn)丁醇更具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。但由于丁醇對細(xì)胞存在毒性作用,導(dǎo)致傳統(tǒng)發(fā)酵中丁醇產(chǎn)量很低,通過篩選丁醇耐受性高的菌種,利用其構(gòu)建新的丁醇生產(chǎn)途徑或通過基因工程等手段獲得改良菌種用于發(fā)酵產(chǎn)丁醇成為解決此問題的有效方法。據(jù)有關(guān)報(bào)道,乳酸菌可能具有比其他微生物更高的丁醇耐受性。本論文通過對自然界富含乳酸細(xì)菌的樣品進(jìn)行自然篩選、人工馴化,獲得丁醇耐受性相對較高的乳酸菌,并對篩選到的耐受丁醇乳酸菌進(jìn)行形態(tài)學(xué)、生理生化及分子生物學(xué)鑒定,從篩選到的菌株中挑選丁醇耐受性最高的一株菌對其生物學(xué)相關(guān)特性進(jìn)行研究,以確定其最佳生長條件,具體內(nèi)容及結(jié)論如下所述:(1)耐受丁醇乳酸菌的篩選:以10份富含乳酸菌的樣品為分離源,在一定丁醇脅迫條件下進(jìn)行乳酸菌分離,初步篩選得到159株耐受丁醇濃度為1.5%(v/v)的菌株,再以不同濃度丁醇的培養(yǎng)基進(jìn)行復(fù)篩,篩選出14株在丁醇濃度為2%(v/v)時相對生長率大于20%的菌株,計(jì)算14株菌在不同丁醇濃度下的相對生長率,隨后進(jìn)行人工脅迫馴化,脅迫條件為加入不同量的氯化鈉并提高丁醇濃度,經(jīng)數(shù)輪馴化后,菌株丁醇耐受性有了不同程度的提高,14株菌在2.5%(v/v)丁醇濃度下大部分都能生長,其中在3%(v/v)丁醇濃度下A29、B11、C25、E4四株菌相對生長率均大于10%。(2)耐受丁醇乳酸菌的鑒定:將篩選得到的14株耐受丁醇菌株分別接種于MRS固體平板,觀察菌落形態(tài)特征、顯微鏡下細(xì)菌形狀等,并對其進(jìn)行生理生化特性鑒定試驗(yàn),根據(jù)每株菌的不同試驗(yàn)結(jié)果,對14株菌屬種進(jìn)行初步推測,其中A16、A29、B27、C25、D10、E4六株菌基本符合短乳桿菌的生理生化特性。A2、B2、B11、D19基本符合植物乳桿菌的生理生化特性,而B5、D3是為數(shù)不多的能利用鼠李糖的菌株,可能為鼠李糖乳桿菌,而根據(jù)D4、H7試驗(yàn)中的特性,暫不能確定。然后通過分子生物學(xué)鑒定,PCR擴(kuò)增其16S rDNA序列并測序,利用測序結(jié)果構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹,最終確定A16、A29、B27、C25、D10、E4為短乳桿菌,A2、B2、B11、D19為植物乳桿菌,B5、D3為鼠李糖乳桿菌,D4為干酪乳桿菌、H7為副干酪乳桿菌。除D4、H7外,結(jié)果基本一致。(3)植物乳桿菌(B11)相關(guān)特性研究:由于植物乳桿菌B11丁醇耐受性相對較高,選取B11進(jìn)行生物學(xué)特性研究,以確定其最佳生長條件。以發(fā)酵乳酸含量為研究對象,分別進(jìn)行溫度,初始pH對菌株發(fā)酵的影響試驗(yàn),結(jié)果表明,溫度為35℃,初始pH6.0~6.5條件下菌株生長最旺盛,而在該溫度、pH條件下發(fā)酵結(jié)果也相對較高。擴(kuò)大培養(yǎng)后對其生長情況、pH變化情況及乳酸含量進(jìn)行測定,隨后對培養(yǎng)基進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)驗(yàn)表明,葡萄糖、牛肉膏、酵母浸粉三種培養(yǎng)基成分對發(fā)酵影響最大,并最終確定最佳含量為葡萄糖60g/L、牛肉膏30g/L、酵母浸粉20g/L,發(fā)酵結(jié)果最好。
【關(guān)鍵詞】：乳酸菌 丁醇耐受性 人工馴化 鑒定 生物學(xué)特性
【學(xué)位授予單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R915
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 綜述12-22
• 1.1 乳酸菌簡介12-16
• 1.1.1 乳酸菌定義及分布12
• 1.1.2 乳酸菌的種類12-13
• 1.1.3 乳酸菌的分類鑒定13-15
• 1.1.4 乳酸菌的應(yīng)用15-16
• 1.2 丁醇簡介16-17
• 1.2.1 丁醇的性質(zhì)及用途16-17
• 1.2.2 生物丁醇的優(yōu)勢17
• 1.3 生物發(fā)酵法產(chǎn)生物丁醇需要解決的問題及對策17-20
• 1.3.1 發(fā)酵原料的來源17-18
• 1.3.2 發(fā)酵工藝和提取工藝的優(yōu)化18-19
• 1.3.3 工程菌株的改良19-20
• 1.4 耐受丁醇菌株的研究現(xiàn)狀20-21
• 1.5 研究目的及意義21-22
• 第二章 耐受丁醇乳酸菌的篩選22-32
• 2.1 試驗(yàn)材料與設(shè)備22-24
• 2.1.1 樣品來源22
• 2.1.2 主要儀器及設(shè)備22-23
• 2.1.3 試驗(yàn)試劑23
• 2.1.4 培養(yǎng)基成分23-24
• 2.2 試驗(yàn)方法24-26
• 2.2.1 耐受丁醇菌株的初篩24
• 2.2.2 菌種的純化和保藏24
• 2.2.3 耐受丁醇菌株的復(fù)篩24-25
• 2.2.4 提高菌株丁醇耐受性試驗(yàn)25
• 2.2.5 菌株丁醇耐受性的驗(yàn)證25-26
• 2.3 結(jié)果與分析26-29
• 2.3.1 耐受丁醇菌株的初篩結(jié)果分析26
• 2.3.2 耐受丁醇菌株復(fù)篩結(jié)果分析26-27
• 2.3.3 提高菌株丁醇耐受性試驗(yàn)結(jié)果分析27-28
• 2.3.4 菌株丁醇耐受性的驗(yàn)證結(jié)果分析28-29
• 2.4 討論29-30
• 2.5 小結(jié)30-32
• 第三章 耐受丁醇乳酸菌的鑒定32-48
• 3.1 試驗(yàn)材料與設(shè)備32-36
• 3.1.1 菌種來源32
• 3.1.2 主要儀器及設(shè)備32-33
• 3.1.3 試驗(yàn)試劑33-35
• 3.1.4 培養(yǎng)基成分及試劑配制35-36
• 3.2 試驗(yàn)方法36-39
• 3.2.1 形態(tài)學(xué)鑒定36-37
• 3.2.2 生理生化試驗(yàn)鑒定37
• 3.2.3 分子生物學(xué)鑒定37-39
• 3.3 結(jié)果及分析39-46
• 3.3.1 形態(tài)學(xué)觀察結(jié)果分析39-40
• 3.3.2 生理生化試驗(yàn)結(jié)果分析40-42
• 3.3.3 分子生物學(xué)鑒定結(jié)果分析42-46
• 3.4 討論46
• 3.5 小結(jié)46-48
• 第四章 乳酸菌生物學(xué)特性研究48-60
• 4.1 試驗(yàn)材料與設(shè)備48-50
• 4.1.1 菌種來源48
• 4.1.2 主要儀器及設(shè)備48-49
• 4.1.3 試驗(yàn)試劑49
• 4.1.4 培養(yǎng)基成分49-50
• 4.2 試驗(yàn)方法50-51
• 4.2.1 乳酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制50
• 4.2.2 菌株生長溫度的研究50
• 4.2.3 菌株生長pH的研究50
• 4.2.4 菌株生長特性的研究50-51
• 4.2.5 菌株產(chǎn)酸特性的研究51
• 4.2.6 培養(yǎng)基的優(yōu)化51
• 4.3 結(jié)果及分析51-58
• 4.3.1 乳酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的確定51-52
• 4.3.2 生長溫度的影響結(jié)果分析52-54
• 4.3.3 初始pH影響的結(jié)果分析54
• 4.3.4 生長特性的研究結(jié)果分析54-56
• 4.3.5 培養(yǎng)基的優(yōu)化結(jié)果分析56-58
• 4.4 討論58-59
• 4.5 小結(jié)59-60
• 第五章 結(jié)論與展望60-62
• 5.1 結(jié)論60-61
• 5.2 展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 附錄66-70
• 致謝70-72
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文72-73

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