聚β羟基丁酸酯高产菌株的选育及发酵和提取工艺分析

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1、论文题目：聚β-羟基丁酸酯高产菌株的选育及发酵和提取工艺研究作者姓名：季爱云入学时间：2007年9月专业名称：化学工艺研究方向：新材料制备与应用指导教师：崔志芳职称：副教授论文提交日期：2010年5月论文答辩日期：2010年6月授予学位日期：BREEDING,FERMENTATIONANDEXTRACTIONOFHIGHPOLY-β-HYDROXYBUTYRATEPRODUCTIONSTRAINADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFENGINEERINGfrom

2、ShandongUniversityofScienceandTechnologybyJiAiyunSupervisor:AssociateProfessorCuiZhifangCollegeofChemicalandEnvironmentalEngineeringMay2010声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfill

3、mentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要聚β-羟基丁酸酯（PHB）是微生物在营养失衡的条件下贮存的内源性高分子聚合物，除

4、具有与化学合成塑料相似的性质外，还具有生物相容性和生物可降解性，故可作为生物可降解塑料的原料。在“白色污染”日益严重的今天，由微生物发酵法生产PHB成为国内外研究的热点。通过尼罗蓝平板荧光法，结合苏丹黑染色法，从污水中初筛到PHB产生菌。摇瓶发酵复筛，13号菌产PHB能力较强，PHB产量为0.57g/L，将其作为进一步研究的出发菌株。对13号菌株的细胞形态、培养特征、生理生化特征以及对各种碳源和氮源的利用情况进行了研究，根据《伯杰细菌鉴定手册》初步鉴定菌株为动胶菌属（Zoogloeaitzigohn），将其命名为Z-13。对Z-13进行紫外诱变育种：紫外灯功率12W，

5、垂直照射距离10cm，照射时间110s。在产PHB能力显著提高的突变菌中，14号菌遗传稳定性最佳，命名为uZ-14。uZ-14的PHB产量为0.78g/L，比诱变前提高了36.84%，将其作为发酵条件研究的菌株。对uZ-14产PHB发酵培养条件优化结果表明，最佳碳源为葡萄糖，最佳氮源为硫酸铵。最佳发酵培养基（g/L）：葡萄糖10，MgSO4·7H2O0.2，K2HPO41.5，Na2HPO4·12H2O1.8，(NH4)2SO40.2，CaCl2·2H2O0.01，微量元素溶液1ml。最佳发酵条件为：装液量30ml/250ml三角瓶，pH7.2，30℃，接种量3%，1

6、50r/min振荡培养48h，PHB产量达到1.08g/L，比优化前提高38.46%。对发酵后菌体的PHB提取方法进行了研究，SDS/NaClO-氯仿提取PHB效果最佳，菌体干重/SDS溶液（w/v）1%，30℃处理20min（SDS溶液浓度4g/L），离心取沉淀，加入与SDS溶液相同体积的NaClO溶液（活性氯浓度为2.84%，pH为12），30℃处理20min，离心取沉淀，氯仿抽提后PHB含量可达40.25%，分子量为1206205，在获得较高的PHB提取率的同时又避免了PHB的降解。提取所得样品经紫外光谱、红外光谱和气相色谱等手段进行了定性分析，结果表明，经微生

7、物法发酵所得的样品与PHB标准品一致，可作为原料用于生产生物可降解塑料。山东科技大学硕士学位论文摘要关键词：聚β-羟基丁酸酯（PHB），选育，动胶菌，发酵，提取山东科技大学硕士学位论文摘要ABSTRACTAsanendogeneticmacromolecularpolymeraccumulatedinmicroorganismundernutritionalimbalancecondition,biocompatibleandbiodegradablepoly-β-hydroxybutyrate(PHB)possessessimilarpropert