印度洋表層海水石油降解菌多樣性分析及生物表面活性劑發(fā)酵工藝優(yōu)化
本文關(guān)鍵詞:印度洋表層海水石油降解菌的多樣性分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
《國家海洋局第三海洋研究所》 2010年
印度洋表層海水石油降解菌多樣性分析及生物表面活性劑發(fā)酵工藝優(yōu)化
吳常亮
【摘要】: 海洋微生物在海洋石油污染的自然消除及生物修復(fù)中發(fā)揮著重要的作用。本文利用2007年“大洋一號(hào)”第19次科考期間從德班到珀斯走航過程中采集的印度洋表層海水,通過石油富集,對(duì)降解菌多樣性進(jìn)行了分析。此外,本文還對(duì)石油降解菌Alcanivorax dieselolei B-5進(jìn)行了產(chǎn)表面活性劑的發(fā)酵培養(yǎng)基優(yōu)化。 主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下: (1)為了研究印度洋石油降解菌多樣性,并獲得新的石油降解菌。本研究通過印度洋表層海水樣品采集、以柴油與原油1:1混合物作為碳源,從中富集、分離篩選石油降解菌,并通過PCR-DGGE對(duì)13個(gè)站點(diǎn)富集菌群的菌群結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。通過形態(tài)觀察、生理生化反應(yīng)和16SrRNA分析,共得到29個(gè)屬的51株不同的細(xì)菌,它們主要是屬于α亞群和γ亞群。其中,Alcanivorax屬(占18%),Novosphingobium屬(占10%),Marinobacter(占6%)和Thalassospira(占6%)為主要的優(yōu)勢(shì)菌。通過生態(tài)多樣性分析表明,Shannon-Winner指數(shù)(H)為4.57968,說明其具有較高的多樣性;均勻度指數(shù)(E)為0.8664771,表示其分布比較均勻。單菌實(shí)驗(yàn)表明,49株具有石油降解能力,其中,Sinomonas, Knoellia, Mesoflavibacter等屬的細(xì)菌為首次發(fā)現(xiàn)有降解能力。DGGE分析表明Alcanivorax屬的細(xì)菌是印度洋表層海水中的重要石油降解菌。本研究首次揭示了印度洋表層海水中石油降解菌的多樣性,并獲取了若干在海洋石油污染生物修復(fù)中具有應(yīng)用前景的降解菌。 (2)由于缺乏快速有效準(zhǔn)確的方法,生物表面活性劑產(chǎn)量的定量一直是一個(gè)耗時(shí)且困難的工作。本研究旨在利用表面活性劑在低pH時(shí)會(huì)形成沉淀而渾濁的原理,將渾濁度與標(biāo)準(zhǔn)曲線結(jié)合,用于定量表面活性劑的產(chǎn)量。由不同碳源誘導(dǎo)菌株A. dieselolei B-5所產(chǎn)的表面活性劑經(jīng)配成標(biāo)準(zhǔn)濃度后沉淀,實(shí)驗(yàn)表明渾濁度與標(biāo)準(zhǔn)濃度制成的曲線具有良好的線性相關(guān)性。經(jīng)MSM、MMSM和DMSM培養(yǎng)基驗(yàn)證后顯示,該方法可適用于多種培養(yǎng)基中生物表面活性劑產(chǎn)量的定量。 利用以上實(shí)驗(yàn)的表面活性劑產(chǎn)量定量方法為檢測(cè)手段。本研究對(duì)菌株A.dieselolei B-5產(chǎn)生的生物表面活性劑進(jìn)行了發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化。采用Plackett-Burman設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化實(shí)驗(yàn),結(jié)果分析表明,影響表面活性劑產(chǎn)量的3個(gè)重要的培養(yǎng)基成分為:液體石蠟、TWEEN-80、SrCl2。進(jìn)一步用Design Expert軟件的響應(yīng)面回歸方法對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明,其最適濃度分別為33.18ml/L、4.15 ml/L和0.22 g/L。此時(shí)表面活性劑的產(chǎn)量為最大(4.31 g/L),比優(yōu)化前提高了95.91%。
【關(guān)鍵詞】:
【學(xué)位授予單位】:國家海洋局第三海洋研究所
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類號(hào)】:X172
【目錄】:
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7 邢磊;1.橫紋東方鲀腸道內(nèi)產(chǎn)河豚毒素細(xì)菌的篩選 2.勝利油田原油組分的分析及石油降解菌的篩選[D];青島科技大學(xué);2010年
8 張鵬;石油降解菌的分離、鑒定及降解特性的研究[D];山東師范大學(xué);2006年
9 姚瑤;石油降解菌的篩選及其環(huán)己酮代謝途徑研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年
10 楊智;石油降解菌的篩選及生物學(xué)特性研究[D];蘭州理工大學(xué);2013年
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本文編號(hào):142730
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