乙醇降解菌的筛选、16S rDNA鉴定以及培养基优化和生长特性研究

论文摘要

酒文化已有几千年的历史,乙醇的利用在生活中逐渐增多。但是,过量饮酒严重影响着人们的身体健康,含有乙醇的废液的大量排放破坏了生态平衡,对环境带来了很大的影响。随着人们生活水平的要求不断提高,以及人们对环境的保护意识逐渐增强,解酒剂以及乙醇废液的处理日益受到人们的关注。本研究的主要内容如下：1、基于透明圈法筛选乙醇降解菌本研究从酸败的酒槽、腐烂的水果以及腌制的咸菜中,利用透明圈法获得了四株具有降解乙醇能力的菌株。编号分别为Ⅰ号、Ⅳ号、Ⅶ号和Ⅷ号,经过革兰氏染色实验,获得的四株菌株均为革兰氏阴性菌。2、基于16S rDNA序列对乙醇降解菌的鉴定分析利用3730 DNA分析仪对获得的四株菌株分别进行了16S rDNA测序,Ⅰ号菌株的16S rDNA的序列碱基数为1413 bp,经过同源性分析以及基因系统树分析,Ⅰ号菌株与植物乳杆菌的同源性达到100%；Ⅳ号菌株的16S rDNA的序列碱基数为1233 bp,经过同源性分析以及基因系统树分析,Ⅳ号菌株与希氏乳杆菌的同源性达到99.1%；Ⅶ号菌株的16S rDNA的序列碱基数为1354 bp,经过同源性分析以及基因系统树分析,Ⅶ号菌株与巴氏醋杆菌的同源性达到100%；Ⅷ号菌株的16S rDNA的序列碱基数为1354 bp,经过同源性分析以及基因系统树分析,Ⅷ号菌株与希氏乳杆菌的同源性达到99.5%。3、基于正交实验法优化乙醇降解菌的培养基经过乙醇降解速率的研究,发现Ⅶ号菌株降解乙醇的速率最高。本研究对Ⅶ号菌株的培养基条件进行了探究,结果发现,Ⅶ号菌株的最佳碳源为牛肉膏,最佳氮源为蛋白胨。采用正交法对Ⅶ号菌株的培养基进行了优化处理,结果显示,Ⅳ号菌株的最优培养基组合为0.5%牛肉膏、1.0%蛋白胨、0.3%NaCl、0.1% K2HP04·3H20.0.05%MgS04·7H20和0.001%FeS04.7H20.培养基优化后,Ⅶ号菌株的乙醇降解能力为初始培养基培养菌株的3.19倍。4、探究了外界条件对乙醇降解菌的影响本研究探究了温度、pH值和转速对Ⅶ号菌株生长的影响。结果显示,该菌株最佳的培养温度为35℃,最佳初始pH值为5.5,在60转/分、120转/分和180转/分培养中,菌株生长的影响不大,而在0转/分的培养下,菌株生长比较缓慢。因此,最佳的外界培养条件为：培养温度为35℃,初始pH值为5.5,转速为60转/分。5、探究了不同有机酸对乙醇降解菌的影响本研究选取了苹果酸、柠檬酸和乙酸对Ⅶ号菌株生长的影响,设定梯度分别为0.3%、0.5%和0.7%。结果发现,0.5%的苹果酸明显提高菌株的生长,而0.7%的苹果酸对菌株的影响有抑制作用；而乙酸对菌株的生长均具有抑制作用；0.3%的柠檬酸对菌株的生长具有促进作用,但是,0.5%和0.7%的柠檬酸对菌体的生长却有抑制作用。结果表明,0.5%的苹果酸对菌体生长的促进效果最佳。本研究筛选的乙醇降解菌可以作进一步研究并应用于工业生产,为新型生物解酒药的研究和乙醇废液生物处理提供新的方向,具有较好的现实指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1 乙醇的简介
• 1.1 乙醇的物理性质
• 1.2 乙醇的化学性质
• 1.3 乙醇的代谢与吸收
• 2 解酒药以及乙醇废液处理工艺的研究现状
• 2.1 解酒药研究现状
• 2.2 乙醇废水处理研究现状
• 3 乙醇脱氢酶的概况及研究现状
• 3.1 乙醇脱氢酶的概况
• 3.2 ADH的国内外研究现状
• 3.3 ADH的提取纯化
• 3.4 ADH的应用
• 第二章 基于透明圈法对乙醇降解菌的筛选
• 1 实验材料与实验试剂
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验器材
• 2 实验方法
• 2.1 富集培养基及方法
• 2.2 初筛培养基及方法
• 2.3 纯化培养基及方法
• 2.4 保藏培养基
• 3 结果与分析
• 3.1 菌株的初筛
• 3.2 乙醇降解菌的筛选
• 4 讨论
• 第三章 基于16S rDNA对乙醇降解菌的鉴定分析
• 1 实验材料与实验试剂
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验器材
• 2 实验方法
• 2.1 细菌活化培养
• 2.2 革兰氏染色
• 2.3 细菌培养
• 2.4 基因组提取（SK1201-UNIQ-10柱式细菌基因组DNA抽提试剂盒）
• 2.5 PCR反应
• 2.6 DNA琼脂糖切胶纯化（UNIQ-10柱式DNA胶回收试剂盒）
• 2.7 DNA测序
• 3 结果与分析
• 3.1 革兰氏染色
• 3.2 凝胶电泳结果
• 4 讨论
• 第四章 乙醇降解菌的生理生化研究及培养基成分的探究
• 1 实验材料与实验试剂
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验器材
• 2 实验方法
• 2.1 乙醇消耗量的测定方法
• 2.2 菌液浓度测定方法
• 2.3 细菌活化培养
• 2.4 生理生化研究方法
• 2.5 培养基成分对菌株Ⅶ号生长的影响
• 2.6 数据统计
• 3 结果与分析
• 3.1 乙醇降解速率测定
• 3.2 菌株对乙醇最高耐受浓度研究
• 3.3 Ⅶ号菌株的生理生化反应
• 3.4 培养基成分对对Ⅶ号菌株生长的影响
• 3.5 培养基成分对Ⅶ号菌株降解乙醇能力的影响
• 4 讨论
• 第五章 基于正交法对乙醇降解菌培养基的优化
• 1 实验材料与实验试剂
• 1.2 实验材料
• 2 实验方法
• 2.1 细菌活化培养
• 2.2 细菌种子液培养
• 2.3 乙醇消耗的测定方法
• 2.4 正交试验法
• 3 结果与分析
• 3.1 正交试验极差分析
• 3.2 正交试验方差分析
• 3.3 验证结果
• 4 讨论
• 第六章 不同培养条件对乙醇降解菌生长影响的探究
• 1 实验材料与实验试剂
• 1.2 实验材料
• 2 实验方法
• 2.1 细菌活化培养
• 2.2 细菌培养
• 2.3 具体实验方法
• 3 结果与分析
• 3.1 初始培养基pH值对乙醇降解菌生长的影响
• 3.2 温度对乙醇降解菌生长的影响
• 3.3 转速对乙醇降解菌生长的影响
• 4 讨论
• 第七章 不同有机酸对乙醇降解菌的生长影响的探究
• 1 实验材料与实验试剂
• 1.2 实验材料
• 2 实验方法
• 2.1 细菌活化培养
• 2.2 细菌种子液培养
• 2.3 菌液浓度测定方法
• 2.4 培养方法
• 3 结果与分析
• 3.1 不同有机酸对生物量的影响
• 3.2 不同有机酸对培养基pH值的影响
• 4 讨论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间取得的研究成果