PCL降解菌株的选育及其解聚酶的研究

论文摘要

聚己内酯（PCL）是由ε-己内酯开环聚合制得的热塑性聚酯,由于PCL的熔点较低,热稳定性和水解稳定性优良,与多种聚合物的相容性很好等诸多优点,与其他脂肪族聚酯相比有着广阔的应用前景。但是,目前对于PCL生物降解的研究还很少,本文的重点是从环境中筛选出一株可生物降解PCL的细菌菌株,将其编号为DS0801,通过菌落形态、生理生化指标和16SrDNA技术对该菌株进行鉴定,并且使用蛋白分离纯化手段对DS0801菌株的PCL胞外解聚酶进行了分离纯化,对酶学性质进行了表征。主要实验结果如下:1、PCL降解菌株的筛选鉴定。从环境污水中筛选出具有PCL降解能力的菌株,对菌种进行初步鉴定。通过菌落形态、生理生化指标和16SrDNA技术确定该菌为铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）。2.对PCL解聚酶进行分离纯化,并对其解聚酶粗酶的性质进行了探讨。实验证明,DS0801菌株的最佳发酵时间为36h,粗酶最适反应温度为40℃,最适反应pH值为8.0。3.用电子显微镜观察PCL膜的降解,在3d之内,PCL膜表面变化不大;在降解5d后,PCL膜表面开始发生断裂,表面发生严重侵蚀;降解7d时,PCL膜失重率接近于100%,膜样品断裂成碎片,基本上完全降解。4.对粗酶的降解产物进行质谱分析,PCL解聚酶粗酶的降解产物中有单体ε-己内酯生成,失活的粗酶与PCL混合后没有单体ε-己内酯的出现,证明PCL解聚酶粗酶能够降解PCL,并且将其降解成ε-己内酯单体。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1. PCL 的研究现状
• 1.1 国外发展概况
• 1.2 国内发展概况
• 2. PCL 的合成及其特性
• 2.1 PCL 的合成
• 2.2 PCL 的特性
• 3. PCL 的应用
• 4. PCL 的改性研究进展
• 5. 本论文的工作目的
• 一、实验材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.1.1 菌株来源
• 1.1.2 聚己内酯
• 1.2 培养基
• 1.2.1 分离及培养菌种用培养基
• 1.2.2 鉴定菌种用培养基
• 1.3 PCL 降解菌株的筛选
• 1.4 PCL 降解菌株降解速率的测定
• 1.4.1 PCL 底物的制备
• 1.4.2 酶活测定及酶活单位定义
• 1.5 菌株 DS0801 的初步鉴定
• 1.5.1 形态学特征
• 1.5.2 生理生化特征试验
• 1.5.3 16SrDNA 序列测定以及16SrDNA 序列系统发育分析
• 1.6 PCL 降解速率的测定
• 1.6.1 PCL 乳化固体平板点植培养法
• 1.6.2 PCL 乳化液体摇瓶培养法
• 1.7 PCL 膜降解速率的测定
• 1.8 酶与底物作用时间的测定
• 1.9 酶的分离纯化
• 1.9.1 粗酶液的制备
• 1.9.2 超滤浓缩方法
• 1.9.3 冷冻干燥
• 1.9.4 凝胶层析分离纯化
• 1.10 酶的最适反应温度的测定
• 1.11 酶的最适反应PH 的测定
• 1.12 分子量的测定
• 1.12.1 制胶及电泳
• 1.12.2 染色及显色
• 1.13 电泳蛋白测定
• 1.14 降解产物的测定
• 1.15 主要实验仪器
• 二、实验结果与分析
• 2.1 PCL 降解菌种的分离和纯化
• 2.2 菌种的鉴定
• 2.2.1 形态学特征
• 2.2.2 生理生化特征
• 2.2.3 16SrDNA 序列分析
• 2.3 DS0801 菌株最佳发酵时间的确定
• 2.4 酶与底物作用时间的测定
• 2.5 粗酶的最适反应温度的测定
• 2.6 粗酶的最适反应 PH 值的测定
• 2.7 PCL 膜生物降解的测定
• 2.7.1 PCL 膜降解速率的测定
• 2.7.2 PCL 膜降解表面形态的观察
• 2.8 PCL 解聚酶的分离纯化
• 2.8.1 粗酶液的制备
• 2.8.2 超滤浓缩
• 2.8.3 冷冻干燥
• 2.8.4 凝胶过滤层析分离纯化
• 2.9 粗酶降解产物的测定
• 讨论
• 结论
• 参考文献
• 致谢