蓖麻碱降解菌的选育及其降解机理的初步研究

论文摘要

本文研究了蓖麻饼粕中蓖麻碱分离纯化的条件,简化了蓖麻碱的制备工艺。分离、筛选出降解蓖麻碱的菌株,对其初步鉴定。通过酶促反应,初步对蓖麻碱降解机理进行研究,并对菌株降解条件进行了优化,检测了蓖麻碱的降解效果。通过建立直接定性分析蓖麻饼粕中蓖麻碱的薄层层析（TLC）方法,证明乙醇浓度和物料比对提取效果的影响显著（p＜0.05）。利用大孔吸附树脂与TLC相结合的方法,确定了蓖麻碱最佳的分离纯化工艺条件。经HPLC检测,蓖麻碱粗提物纯化后纯度为98.55%,且分离纯化工艺简化。本文研究的T1菌和B31菌是从种植蓖麻的土壤和以蓖麻为饲料的牛胃液中富集,通过以蓖麻碱为唯一碳氮源初筛、复筛等步骤筛选出来的菌株。对脱毒菌株进行形态观察,测定了其生理生化的特性指标和生长曲线,对其降解蓖麻碱的机理进行了初步研究,并对菌株的降解条件进行优化。结果表明,能够利用蓖麻碱为碳氮源的菌株T1和B31均为假单胞菌属,均为好氧菌。T1与B31均能产生胞内酶降解蓖麻碱,薄层层析和高效液相色谱检测中,均发现蓖麻碱降解产物;Fe3+对两株菌生长及产酶均有促进作用,初步认为T1菌产生腈水合酶和酰胺酶,而B31菌产生腈水解酶,其作用机理不同。在对菌体生长条件及降解条件进行研究和优化后,两株菌最佳降解条件为:生长温度范围为35℃～37℃;生长pH范围为7.5～8.2,180 r/min摇床培养5 d,降解率稳定在86%和87%,蓖麻饼粕发酵结果表明,两株菌生长情况良好,对蓖麻碱的降解率达到84%和85%,饼粕中粗蛋白总量没有损失。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 蓖麻饼粕研究概况
• 1.1.1 蓖麻及其应用
• 1.1.2 蓖麻的营养价值
• 1.1.3 蓖麻饼粕中的有毒成分
• 1.1.4 蓖麻饼粕的脱毒方法
• 1.1.5 脱毒蓖麻饼粕在实际生产中的应用
• 1.2 蓖麻碱的研究概况
• 1.2.1 蓖麻碱的毒性及其作用
• 1.2.2 蓖麻碱的提取分离方法
• 1.3 蓖麻碱降解机理的研究进展
• 1.3.1 降解蓖麻碱氰基的微生物
• 1.3.2 氰基化合物代谢机理
• 1.3.3 腈水解酶
• 1.4 本论文研究目的、意义和内容
• 1.4.1 目的和意义
• 1.4.2 主要内容
• 2 材料与方法
• 2.1 材料与仪器设备
• 2.1.1 供试材料
• 2.1.2 树脂
• 2.1.3 主要试剂
• 2.1.4 主要仪器
• 2.1.5 主要培养基
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 蓖麻碱提取纯化工艺优化
• 2.2.2 蓖麻碱降解菌株的筛选及初步鉴定
• 2.2.3 蓖麻碱降解机理的初步研究
• 2.2.4 菌体生长与脱毒效果的评价
• 3 结果与讨论
• 3.1 蓖麻碱提取纯化工艺优化
• 3.1.1 蓖麻碱薄层层析（TLC）分析方法的建立
• 3.1.2 蓖麻碱提取纯化工艺
• 3.1.3 HPLC法测定蓖麻碱的含量
• 3.2 蓖麻碱降解菌株的筛选及初步鉴定
• 3.2.1 蓖麻碱紫外分光光度分析方法的建立
• 3.2.2 蓖麻碱降解菌株的初筛
• 3.2.3 蓖麻碱降解菌株的复筛
• 3.2.4 蓖麻碱降解菌株的形态观察
• 3.2.5 蓖麻碱降解菌株的生理生化特性
• 3.2.6 蓖麻碱降解菌株的生长曲线测定
• 3.3 蓖麻碱降解机理的初步研究
• 3.3.1 蓖麻碱腈水解酶的检测
• 3.3.2 腈水解酶活性分析
• 3.3.3 反应液中蓖麻碱及其降解产物的检测
• 3.3.4 蓖麻碱降解菌株降解条件优化
• 3.4 菌体生长及脱毒效果评价
• 3.4.1 菌种活化
• 3.4.2 产酶培养基中的生长及脱毒情况
• 3.4.3 蓖麻饼粕中蓖麻碱降解的效果
• 3.4.4 蓖麻碱和蓖麻变应原降解菌复配脱毒的研究
• 4 结论
• 4.1 蓖麻碱提取纯化工艺优化
• 4.2 蓖麻碱降解菌株的的筛选及初步鉴定
• 4.3 蓖麻碱降解机理的初步研究
• 4.4 菌体生长及脱毒效果评价
• 5 展望
• 6 参考文献
• 7 攻读硕士研究生学位期间发表论文情况
• 8 致谢