枯草芽孢杆菌的固定化及其净水效果的研究

华中农业大学硕士学位论文枯草芽孢杆菌的固定化及其净水效果的研究姓名：张姗姗申请学位级别：硕士专业：发酵工程指导教师：梁运祥;王绩20080601://://://://://://://://://://://://://://://://://://://://://://://://://://://://://枯草芽孢杆菌的固定化及其净水效果的研究作者：张姗姗学位授予单位：华中农业大学相似文献(10条)1.学位论文马莉类细菌素生产菌LL18-4的固定化培养研究2007从四川某酒厂采集的酒糟和酒糟浸出液为样本中筛选得到一株对多种革兰氏阳性指示菌、革兰氏阴性指示菌及部分霉菌具有广谱抗菌活性的类细菌素产生菌，菌株编号LL18-4。经形态观察及生理生化实验和16SrDNAPCR扩增和序列测定，鉴定该菌为枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)。由于游离发酵等传统的微生物发酵法存在着局限性，近20年来固定化技术已经得到广泛的关注，固定化方法具有菌体密度高，反应快，抗干扰能力强，可缩短发酵周期，提高转化率，节省人力、物力以及产物分离方便，菌体可重复连续使用的优点。本文以海藻酸钙为材料，固定枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)LL18-4，研究不同的固定化小球制备对类细菌素效价的影响。结果表明，利用3％海藻酸钠在2％CaCl,2条件下，得到固定化细胞颗粒的类细菌素效价和稳定性较好，可维持216h无破裂。通过单因素法对其固定化菌进行发酵条件的研究发现，当培养温度为37℃，pH值6.5，接种量1％，培养时间72h静止培养后，固定菌所产类细菌素的抑菌活性高，最高效价能达到334.2U/mL。对固定化枯草芽孢杆菌LL18-4进行半连续培养的研究，结果表明通过216h三批次循环的半连续培养，固定菌活性能维持在260.9U/mL以上。对该类细菌素生物学特性进行初步研究，用蛋白酶K、溶菌酶处理发酵上清液后，该类细菌素对蛋白酶K部分敏感，对溶菌酶不敏感；经高温处理一定时间后抑菌活性保持较完整，证明其热稳定性较高；抑菌活性pH范围是4.5-8.5。对固定化菌所产类细菌素进行了抗菌谱分析，实验表明该类细菌素对大多数植物病原真菌、多种革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均具有较好抑菌作用。经过对固定化菌发酵上清液进行了盐析、透析和SephadexG-100柱层析后发现，该抑菌活性的主要成分为蛋白类物质。经本文研究发现，应用固定化方法生产类细菌素发酵结果好，显示了良好的应用潜力，所产类细菌素具有成为天然防腐剂的潜能。2.期刊论文曾地刚.雷爱莹.马宁.ZENGDi-gang.LEIAi-ying.MANing固定化枯草芽孢杆菌净化养殖水体试验-广西农业科学2007,38(6)为研究固定化枯草芽孢杆菌对养殖水体的净化作用,将从水产养殖水体中分离得到的一株枯草芽孢杆菌,经海藻酸钙包埋固定后加入凡纳滨对虾饲养池中,结果池水的亚硝酸盐、硫化氢浓度比对照池显著降低,总碱度显著上升.表明固定化枯草芽孢杆菌对养殖水质具有明显的净化作用.3.学位论文万琦微生物法生产脱苦大豆功能性多肽的研究2003利用食品级的枯草芽孢杆菌直接水解大豆蛋白,一步法完成水解和脱苦,降低了生产成本,加速了功能性多肽的产业化进程.因此,枯草芽孢杆菌生产脱苦大豆功能性多肽是一种具有广泛应用前景的方法,此方法在国内外尚未有相关报道.该论文进行了以下四方面的研究:(1)脱苦大豆功能性多肽产生菌的筛选;(2)液体发酵条件的优化研究;(3)吸附法固定枯草芽孢杆菌液体发酵产大豆多肽的研究;(4)枯草芽孢杆菌发酵产大豆多肽溶液的加工功能特性研究.4.学位论文李永桩酸马奶酒菌种的固定化及其特性的研究2006本文选用分离自牧民家庭酸马奶酒样品中的5株乳酸菌和2株酵母菌进行菌种的固定化方法及其发酵特性的研究。首先对菌种的固定化方法做了优选，通过单因素试验、三因素三水平正交试验对酸马奶酒菌种固定化条件的优选，发现3％的CaCl2溶液、12号针头孔径、3％的海藻酸钠胶体是菌种固定化的最优组合，最终选定了最佳菌体包埋量为1：20、接种量为10％的和38℃的固定化菌种发酵温度。然后对酸马奶酒菌种组合b2，b3衍生出的12个组合做了游离菌和固定化菌发酵特性及抑菌特性的研究。结果显示固定化菌种的pH值和乳糖值都低于游离菌种，如发酵到24h时固定化菌种ib2的pH值为3.65，低于游离菌种b2的pH值3.75；固定化菌种ib3乳糖值1.86g/100mL，低于相应的游离菌种b3乳糖值2.26g/100mL；滴定酸度高于游离菌种，说明固定化菌珠产酸能力和分解乳糖能力都强于游离菌种，发酵效率要高于游离菌种。固定化菌种的乳酸菌数和酵母菌数都保持在109cfu/mL以上，都分别高于相应游离菌种的乳酸菌数和酵母菌数108cfu/mL，并且固定化菌种的细菌总数在发酵72h期间变化幅度远低于游离菌种，说明其对不良的外界环境(高酸和酒精等)的耐受性要强于游离菌种。在对其做三次重复发酵试验后，得出固定化菌种重复发酵时的发酵效率也高于游离菌种重复发酵的效率，因此更适宜做连续化发酵生产。固定化菌种对李斯特菌和枯草芽孢杆菌的抑制性优于游离菌种。5.期刊论文万俊杰.邓毛程.梁耀开谷氨酸废水培养枯草芽孢杆菌产絮凝剂及固定化吸附Cr(Ⅵ)研究-安徽农业科学2010,38(17)[目的]探索枯草芽孢杆菌产絮凝剂吸附Cr(Ⅵ)的效果.[方法]研究了葡萄糖、谷氨酸浓缩液、KH2PO4、pH和温度对枯草芽孢杆菌产絮凝剂的影响.利用红外光谱分析絮凝剂的组成,同时研究了利用固定法吸附Cr(Ⅵ)的效果.[结果]通过正交试验,确定了优化培养条件为葡萄糖添加量20g/L、谷氨酸浓缩液30ml/L、KH2PO42.0g/L、pH值7、温度32℃.红外光谱分析结果显示,絮凝剂主要由γ-PGA和多糖组成.固定后的絮凝剂最大Cr(Ⅵ)吸附容量为4.2mg/g,最佳Cr(Ⅵ)吸附pH值为4.[结论]利用谷氨酸废水培养枯草芽孢杆菌可以产出有效吸附(Cr(Ⅵ)的絮凝剂.6.学位论文孟睿固定化菌-藻体系净化水产养殖废水的研究2009水产养殖业在近年来得到了迅猛的发展。大量养殖废水的排放给周边环境造成了巨大的环境影响。目前专门针对水产养殖废水的技术还比较少，大都是借鉴传统污水处理的方法。这些物理处理设施具有造价和运行费用低等优点，但不能去除溶解性污染物。本论文研究的对象是淡水水产养殖废水。目的是制备一种固定化微生物小球，此小球可以起到净化水产养殖废水的目的，制备方法简单、价格低廉，并且对养殖动物没有毒害作用，不会起到二次污染的效果，为水产养殖废水处理方面提供了一种行之有效的可靠方法。本论文研究所得到的试验结果可概括为以下几个方面：1、经试验验证，在硝化细菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、光合细菌以及四尾栅藻、蛋白核小球藻、月芽藻、螺旋鱼腥藻这些微生物中，硝化细菌、地衣芽孢杆菌、四尾栅藻、月芽藻之间在脱氮除磷、去除有机物方面具有良好的效果，并具有优势互补的作用。2、采用正交法确定由地衣芽孢杆菌、硝化细菌、月芽藻、四尾栅藻组成的复合菌-藻净化体系去除水产养殖过程中水体的CODCr，NH4+-N，NO2——N，NO3——N以及溶解态磷的最优化数量配比关系。经试验验证，当微生物接种量均接近2×106cfu/mL时，即V（地衣芽孢杆菌）：V（硝化细菌）：V（月芽藻）：V（四尾栅藻）=1：2：2：2，去除效果最佳，5种污染物的去除率分别为44．05%，89．16%，100%，98．62%和100%，投加外来菌-藻溶液的养殖废水净化效果优于自身的净化效果。通过对体系中各因素极差分析得出，地衣芽孢杆菌的存在是体系中去除CODCr和NO3——N的最主要因素，月芽藻是去除NH4+-N的最主要因素，四尾栅藻是去除NO2——N的最主要因素，硝化细菌是去除溶解态磷的最主要因素。3、采用PVA-H3BO3包埋法固定最佳配比的菌-藻溶液效果最佳，固定化后净化水产养殖废水的效果优于悬浮状态的，并且在固定化之前在菌-藻溶液中加入一定量的活性炭粉末后效果更好。7.学位论文赵丽霞微生物传感器检测污染物生物毒性的研究2009化学工业快速发展，排放到环境中的有毒有害物质急剧增加，对生物圈产生各种各样的毒性效应，给生态系统和人类健康造成严重威胁，迫切需要建立合适的方法对废水的综合毒性进行评价，以反映其对人类及其他生物的危害。微生物传感器是近年来发展起来的可以对环境中有毒有害物质进行毒性测试的新方法，本文依据有毒物质抑制微生物呼吸活性的原理，利用固定化微生物膜作为生物敏感元件，极谱型溶解氧电极作为换能器组成毒性微生物传感器，实现了对水体中有毒物质生物毒性的快速测试。从远离污染源的苗圃土壤中分离、筛选出一株对污染物生物毒性较为敏感的菌株X4，并通过菌株形态结构特征的观察、生理生化试验和16SrDNA序列分析对其进行了鉴定，结果显示，菌种X4与多株芽孢杆菌（Bacillussimplex）的细菌相似性最高，序列相似性达到99％。通过试验可知，X4的最适生长温度为30℃，最适生长pH为7～8，最适生长条件下X4菌生长24～26h达到稳定期，因此确定X4用于传感器固定化膜的最佳培养时间为24～26h。分别以X4菌、大肠杆菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、多粘类芽孢杆菌、铜绿假单胞菌、异常汉逊酵母异常变种（1265）和异常汉逊酵母异常变种（1437）为实验菌株，制备固定化微生物膜，组装成毒性微生物传感器，测试HgCl2对不同菌株好氧呼吸活性的影响。结果表明，铜绿假单胞菌能够利用HgCl2；HgCl2对X4菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌的呼吸活性有一定的抑制作用，且对X4菌的抑制程度最强；其它菌种对HgCl2响应不敏感。因此，选择出一株对污染物生物毒性最敏感的菌株X4菌。以X4菌作为分子识别元件，使用0.45μm纤维素微孔滤膜，采用夹层法制备微生物膜并与极谱型氧电极组成毒性微生物传感器。通过试验选择了传感器的最佳工作条件，确定了传感器的毒性抑制分析时间为15min，并对传感器的性能进行了性能测试。实验表明：传感器的最佳工作温度为30℃，测试底液的最佳pH范围为7.0～7.5，底液中GGA的最佳浓度为20mg/L；以HgCl2作为参比毒物时，微生物传感器的标准曲线为y=1.0547x+0.2108，线性相关系数为0.9933，线性范围为0.1～1.97mg·L-1。试验考察了用于毒性测试的微生物传感器的固定化菌膜的保存时间及活化方法。