深海多糖类生物絮凝剂产生菌Halomonas sp.V3a的菌种改良与产物分析

论文摘要

微生物絮凝剂（Microbial Flocculant,简称MBF）是一类由微生物产生的可使液体中不易降解的固体悬浮颗粒、菌体细胞及胶体粒子等凝集、沉淀的特殊高分子代谢产物,是一种具有生物可降解性和安全性的新型、高效、无毒的廉价的水处理剂,可广泛应用于废水处理、食品加工、生物制药等方面,近些年来受到研究者极大关注,有逐步取代传统絮凝剂的趋势。本文以深海絮凝剂产生菌Halomonas sp.V3a为出发菌株,进行诱变菌种改良,获得了W60”2、W90”2、W90”8、W90”9、W90”13五个突变子,并从V3a发酵液中得到一株自发突变株Halomonas sp.V3a-3#。V3a-3#发酵液絮凝率高达99.86%,最佳摇瓶培养条件为:250ml摇瓶装液量50ml;培养基盐度,2.0%NaCl;分段控温培养（24℃培养15h,然后28℃继续培养）;发酵周期25-28h。它克服了Halomonas sp.V3a在低温、低转速的产絮凝剂最佳条件下,菌体生长缓慢,发酵周期长达10d的缺陷。通过乙醇沉淀等处理从V3a-3#发酵液中得到了生物絮凝剂HBF-3。HBF-3粗品化学组分分析:总糖29.8%,中性糖20.56%、糖醛酸7.15%,氨基糖1.06%。HPGPC测定HBF-3的分子量为232589 Da。紫外光谱分析等现示HBF-3不含蛋白质和核酸。HBF-3的红外光谱分析得到一个典型的多糖红外光谱图,特征吸收峰为3294,2951,2953,1646,1074,862cm-1。HBF-3的水解产物的TLC分析呈单一斑点。HPLC分析结果显示HBF-3单糖组分包括:葡萄糖2.73%、海藻糖0.77%、甘露糖1.12%、鼠李糖15.66%和葡萄糖醛酸6.76%,是目前已报到的鼠李糖含量最高的生物絮凝剂。与出发菌株产的絮凝剂HBF-1类似,HBF-3也有很好的稳定性和应用前景。在热稳定性方面,即使100℃处理30min,絮凝率仍保持在90%以上;在pH（1～12）之间絮凝率没有明显的变化。应用研究表明,它对各类水质具有良好的絮凝效果,无论是菌体、藻类还是固体颗粒悬浮物。此外,在乳化和金属离子的痕量(10-9)吸附方面它也表现出了优异的性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 絮凝剂的研究进展
• 1.2 生物絮凝剂研究发展状况
• 1.2.1 微生物絮凝剂研究历史
• 1.2.2 微生物絮凝剂产生茵
• 1.2.3 生物絮凝剂的产生和絮凝影响因素
• 1.2.4 生物絮凝剂的分类
• 1.2.5 生物絮凝剂的应用
• 1.3 本论文研究的目的及意义
• 参考文献
• 第二章 Halomonas sp.V3a的诱变菌种改良及突变子筛选鉴定
• 2.1 前言
• 2.2 材料
• 2.3 方法
• 2.4 结果与分析
• 2.4.1 Hamlomomnas.sp V3a的高温、高转速培养
• 2.4.2 两种诱变方法对V3a诱变效果的比较
• 2.4.3 突变子的传代培养
• 2.4.4 耐低盐突变子W60"2、W90"8、W90"9的摇瓶培养
• 2.4.5 16SrDNA序列扩增鉴定
• 2.5 小结
• 参考文献
• 第三章 突变株Halomonas sp.V3a-3#的获得、鉴定和发酵条件初步优化
• 3.1 前言
• 3.2 材料
• 3.3 方法
• 3.4 结果与分析
• 3.4.1 V3a-3#突变株的发现
• 3.4.2 V3a-3#与其他突变子的比较
• 3.4.3 V3a-3#突变株的鉴定
• 3.4.4 V3a-3#的发酵培养条件初步优化
• 3.5 小结
• 参考文献
• 第四章 生物絮凝剂HBF-3的化学组成及絮凝影响因子研究
• 4.1 前言
• 4.2 材料
• 4.3 方法
• 4.4 结果与分析
• 4.4.1 HBF-3粗品化学组分测定
• 4.4.2 絮凝剂添加量对絮凝活性的影响
• 4.4.3 絮凝体系中不同阳离子对絮凝活性的影响
• 4.4.4 pH值对絮凝活性的影响
• 4.4.5 温度对絮凝活性的影响
• 4.4.6 蛋白含量测定
• 4.4.7 α-淀粉酶的作用
• 4.5 小结
• 参考文献
• 第五章 HBF-3的纯化及性质研究
• 5.1 前言
• 5.2 材料
• 5.3 方法
• 5.4 结果与分析
• 5.4.1 絮凝剂HBF-3的分离纯化
• 5.4.2 HBF-3的分子量测定
• 5.4.3 HBF-3的紫外光谱分析
• 5.4.4 HBF-3的红外光谱分析
• 5.4.5 HBF-3的TLC分析
• 5.4.6 HBF-3的单糖组成分析
• 5.5 小结
• 参考文献
• 第六章 HBF-3的应用研究
• 6.1 前言
• 6.2 材料
• 6.3 方法
• 6.4 结果与分析
• 6.4.1 对重金属的痕量吸附
• 6.4.2 对污染水体的絮凝作用
• 6.4.3 对含藻水体的絮凝作用
• 6.4.4 对菌悬液的絮凝
• 6.4.5 对泥样的絮凝
• 6.4.6 脱色效果
• 6.4.7 乳化作用
• 6.5 小结
• 参考文献
• 总结
• 致谢
• 附录:攻读硕士期间发表和待发表的论文