光合细菌对亚硒酸盐还原脱毒作用研究

论文摘要

本文对所购的复合光合红螺菌属（Rhodospirillaceae）进行了分离纯化,经SEM电镜图像分析后,确定了复合菌液中的优势菌群。由平板法分离出4株光合红螺菌菌株,通过生理生化鉴定和扫描电镜观察分别为沼泽红假单胞菌（Rp.palustris）、荚膜红假单胞菌（Rp.capsulate）、球形红假单胞菌（Rp. sphaeroides）、万尼氏红微菌（Rm.vannielii）。复合菌液中球形红假单胞菌、沼泽红假单胞菌、荚膜红假单胞菌和万尼氏红微菌的初始数量的百分比为90.2：6.3：2.4：1.1。以亚硒酸钠提供无机硒源,在优化培养基中加硒培养四种光合红螺菌。通过测定发酵液中菌体数量等方法筛选出2株对无机硒有较高耐受能力的菌株,沼泽红假单胞菌,荚膜红假单胞菌。实验中首次发现沼泽红假单胞菌具有耐受硒能力。采用已优化的含硒培养基,通过菌体接种量、培养基PH值,碳源种类对菌体生长的影响研究,当培养基PH值控制为6-7中性时,接种量为20%,最佳碳源是酵母膏时,培养的沼泽红假单胞菌及荚膜红假单胞菌生长的最好,两种光合细菌菌体生长量均大于2.2×109个/mL。采用梯度加硒培养实验,由光合细菌生长曲线图可以推断,沼泽红假单胞菌及荚膜红假单胞菌适应生长的[SeO32-]浓度范围在25-50μg/mL之间,两种光合细菌对无机硒的最大耐受性在50-100μg/mL。当[SeO32-]浓度超过100μg/mL,将对光合红螺菌产生毒理效应,抑制细菌的正常生长。采用单因素、L。（33）正交试验对两种光合细菌还原亚硒酸盐条件进行优化,试验表明在细菌接种量为15%,培养时间为5d情况下,沼泽红假单胞菌及荚膜红假单胞菌还原100μg.mL-1亚硒酸盐的还原率分别达到98.24%和98.97%。采用透射电子显微镜对光合细菌还原亚硒酸盐脱毒机制进行了探讨,研究结果表明,在含硒培养基中,沼泽红假单胞菌能使亚硒酸钠还原为红色无毒元素硒,初步证明沼泽红假单胞菌具有将亚硒酸钠还原成单质硒的能力。通过对亚硒酸盐还原酶的分离纯化,由SDS-PAGE电泳测定亚硒酸盐还原酶的分子量约为182kDa。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 含硒废水污染现状
• 1.1.1 含硒废水主要来源
• 1.1.2 含硒废水的危害
• 1.1.3 水体中硒浓度标准
• 1.2 含硒废水处理技术现状及其存在问题
• 1.2.1 物化除硒
• 1.2.2 生物除硒
• 1.2.3 综合处理法
• 1.3 硒的存在形式及毒性作用机制
• 1.3.1 硒的存在形式
• 1.3.2 硒的毒性作用机制
• 1.4 光合细菌
• 1.4.1 光合细菌的分类与应用
• 1.4.2 光合细菌在水域环境中的生态地位
• 1.4.3 光合细菌在污水处理方面的应用
• 1.4.4 光合细菌还原硒的研究现状
• 1.5 本研究的目的、意义及内容
• 1.5.1 研究目的与意义
• 1.5.2 研究内容
• 第二章 耐受硒光合细菌的筛选及其SEM图像研究
• 2.1 前言
• 2.2 实验材料
• 2.2.1 菌种来源
• 2.2.2 实验仪器与设备
• 2.2.3 试剂
• 2.2.4 培养基及培养条件
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 光合红螺菌（RhodosPirillaceae）的富集与分离
• 2.3.2 光合红螺菌（RhodosPirillaceae）的形态学观察和生理特征
• 2.3.3 扫描电子显微镜观察
• 2.3.4 生长量的测定
• 2.3.5 培养液中菌体数量的测定
• 2.3.6 菌落计数及活菌计数
• 2.4 结果与讨论
• 660的相关性'>2.4.1 光合细菌细胞数量与OD₆₆₀的相关性
• 2.4.2 培养后细菌形态特征及SEM分析
• 2.4.3 复合光合红螺菌中优势菌种确定
• 2.4.4 耐受亚硒酸钠生长的光合细菌菌株筛选
• 2.5 本章小结
• 第三章 耐受硒光合细菌生长条件优化
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 实验菌种
• 3.2.2 实验设备与仪器
• 3.2.3 试剂
• 3.2.4 培养基及培养条件
• 3.2.5 检测方法
• 3.2.6 光合细菌对亚硒酸钠适应生长浓度范围测试
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 接种量对光合细菌生长的影响
• 3.3.2 pH对光合细菌生长的影响
• 3.3.3 碳源对光合细菌生长的影响
• 3.3.4 光合细菌对亚硒酸盐的最大耐受性研究
• 3.4 本章小结
• 第四章 光合细菌对废水中亚硒酸盐还原作用研究
• 4.1 前言
• 4.2 材料与设备
• 4.2.1 实验菌种
• 4.2.2 实验设备与试剂
• 4.2.3 实验废水
• 4.3 实验方法
• 4.3.1 光合细菌菌种分离与培养
• 4.3.2 光合细菌培养液中硒含量测定
• 4.3.3 菌种光密度值测定
• 4.3.4 光合细菌对亚硒酸钠适应生长浓度范围测试
• 4.3.5 不同培养条件对光合细菌还原亚硒酸盐的影响
• 4.3.6 光合细菌还原亚硒酸盐优化正交试验
• 4.3.7 除硒效率的测定
• 4.4 结果与分析
• 4.4.1 亚硒酸钠添加量对光合细菌生长的影响
• 4.4.2 亚硒酸钠添加量对光合细菌去硒效率的影响
• 4.4.3 细菌接种量对两种光合细菌生长的影响
• 4.4.4 细菌接种量对两种光合细菌除硒效率的影响
• 4.4.5 正交试验优化光合细菌还原亚硒酸盐的条件
• 4.5 本章小结
• 第五章 光合细菌对亚硒酸盐还原脱毒机理探讨
• 5.1 前言
• 5.2 材料与方法
• 5.2.1 选用菌株与培养条件
• 5.2.2 实验试剂与仪器
• 5.2.3 实验方法
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 亚硒酸盐还原酶分离纯化与分子量测定
• 5.3.2 还原产物单质硒及其TEM图像研究
• 5.3.3 光合细菌还原亚硒酸盐机理探讨
• 5.4 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 附录在校期间发表的论文
• 致谢