烟碱降解菌PSEUDOMONAS PUTIDA ZB-16A的分离筛选及降解特性研究

论文摘要

烟碱（Nicotine,尼古丁）是烟草类植物体内主要的天然生物碱。因其有害被列为恶性环境污染物之一,我国是世界上最大的烟草生产国和消费国,开展高浓度烟碱降解菌分离筛选及降解特性研究,为烟碱降解菌在烟草工业上的应用和烟碱环境污染治理提供理论基础。1.烟碱降解菌的分离与筛选以0.15%烟碱作为唯一的碳氮源,以武汉卷烟厂废弃物和山东烟叶种植田（淄博市淄川区和淄博市沂源县）土壤为材料,对58份不同类型的样品进行了烟碱降解菌的分离和筛选,结果表明:卷烟厂废弃物和烟叶种植田土壤中烟碱降解菌资源丰富,在所采集的58份样品中共分离出烟碱降解菌152株,不同类型样品分离出的烟碱降解菌存在较大差异,武汉卷烟厂27份样品分离出烟碱降解菌22株,山东淄博市淄川区19份样品分离出烟碱降解菌76株,山东淄博市沂源县12份样品分离出烟碱降解菌54株;两地区烟叶种植田土壤中所分离的烟碱降解菌资源均比卷烟厂废弃物丰富;进一步筛选得到一株在烟碱浓度为4000mg/L时生长良好的烟碱降解菌分离株ZB-16A。2.烟碱降解菌ZB-16A的鉴定烟碱降解菌ZB-16A经常规形态学、生理生化特征、16S rDNA序列分析和系统发育树研究表明,ZB-16A分离株属于恶臭假单胞菌,因此将该菌株命名为恶臭假单胞菌ZB-16A（Pseudomonas putida ZB-16A）。3.烟碱降解菌Pseudomonas putida ZB-16A的降解特性研究通过研究烟碱降解菌P.putida ZB-16A的生长和烟碱降解特性,结果表明,菌株ZB-16A具有很强的代谢烟碱能力。在温度为10℃-40℃之间,pH为7.0,3000mg/L的烟碱可降解菌被完全降解,降解菌代谢烟碱的最适温度为25℃,该菌株具有较宽的温度适应范围;降解菌ZB-16A在温度为25℃、pH6.5-7.5的条件下具有较快的生长和代谢烟碱速度;菌株ZB-16A具有代谢高浓度烟碱的能力,当温度为25℃、pH7.0,烟碱浓度为6000mg/L时,48h内可被完全降解;当烟碱浓度为7000mg/L时,该菌的生长和烟碱代谢都受到抑制。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1 烟碱及其理化性质
• 1.1 烟碱的化学结构
• 1.2 烟碱的理化性质
• 2 烟碱对人的危害及环境污染
• 2.1 烟碱对人的危害
• 2.2 烟草生产及废弃物污染
• 2.3 烟碱类农药对环境的污染
• 3 烟碱的微生物降解
• 3.1 降解烟碱的微生物种类
• 3.2 微生物代谢烟碱的主要途径
• 3.3 微生物代谢烟碱的酶学研究
• 3.4 微生物代谢烟碱的分子生物学研究
• 3.4.1 节杆菌属细菌代谢烟碱分子生物学研究
• 3.4.2 假单胞菌属细菌代谢烟碱分子生物学研究
• 3.5 微生物代谢烟碱的应用研究
• 3.5.1 微生物在降低烟叶烟碱含量中的应用
• 3.5.2 微生物降解烟碱在环境中的应用
• 4 本研究的目的和意义
• 第二章 高浓度烟碱降解菌的分离和筛选
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.1.1 样品采集
• 1.1.2 主要仪器和设备
• 1.1.3 主要试剂
• 1.2 方法
• 1.2.1 培养基配制
• 1.2.2 烟碱降解菌分离纯化
• 1.2.3 烟碱降解菌分离株保藏
• 1.2.4 高浓度烟碱降解菌的筛选
• 2 结果与分析
• 2.1 样品采集
• 2.2 烟碱降解菌的分离
• 2.3 高浓度烟碱降解菌的筛选
• 3 小结与讨论
• 第三章 高浓度烟碱降解菌ZB-16A的鉴定
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.1.1 供试菌株
• 1.1.2 主要仪器和设备
• 1.1.3 主要试剂
• 1.1.4 培养基
• 1.2 方法
• 1.2.1 菌株 ZB-16A的形态学观察和生理生化鉴定
• 1.2.2 菌株 ZB-16A的16S rDNA序列分析
• 2 结果与分析
• 2.1 菌落形态观察和生理生化特征
• 2.1.1 降解菌株 ZB-16A的菌落形态特征
• 2.1.2 降解菌株 ZB-16A的生理特征
• 2.1.3 降解菌株 ZB-16A的生化特征
• 2.2 16S rDNA序列分析
• 2.2.1 菌株 ZB-16A的16S rDNA扩增
• 2.2.2 重组质粒 DNA的PCR鉴定结果
• 2.2.3 16S rDNA序列测定与比对分析
• 2.2.4 系统发育树
• 3 小结与讨论
• 第四章 烟碱降解菌P.PUTIDA ZB-16A的降解特性研究
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.1.1 供试菌株
• 1.1.2 主要仪器和设备
• 1.1.3 培养基
• 1.2 方法
• 1.2.1 菌株 ZB-16A的生长曲线
• 1.2.2 烟碱标准曲线制作
• 1.2.3 温度对降解菌 ZB-16A降解烟碱的影响
• 1.2.4 pH对降解菌 ZB-16A降解烟碱的影响
• 1.2.5 烟碱浓度对降解菌 ZB-16A降解烟碱的影响
• 1.2.6 分析检测方法
• 2 结果与分析
• 2.1 菌株 ZB-16A的生长曲线
• 2.2 烟碱标准曲线
• 2.3 温度对降解菌 ZB-16A降解烟碱的影响
• 2.4 pH对降解菌 ZB-16A降解烟碱的影响
• 2.5 烟碱浓度对降解菌 ZB-16A降解烟碱的影响
• 3 小结与讨论
• 第五章 论文总结
• 1 论文研究的主要结论
• 2 论文的创新之处
• 3 展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间论文撰写与发表及获奖情况
• 致谢