蚯蚓腔肠之染料脱色菌株生产生物可分解高分子材料之可行性研究....doc

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1、蚯蚓腔腸之染料脫色菌株生產生物可分解高分子材料之可行性研究*蕭子昭1■余秉樺2■陳博彥3■魏毓宏4*為九十九年十月七日中國鑛冶工程學會九十九年年會宣讀之論文國立宜蘭大學化學工程與材料工程學系　1碩士班研究生　2研究助理　3教授元智大學生物科技與工程研究所　4教授本研究自台灣本土紅蚯蚓腔腸內篩選具功能性微生物以作為綠色生物材料生產之應用以探討染整廢水處理同時生產生物可分解性高分子（聚羥基烷酯類,PHA）之可行性。首先將蚯蚓經濾紙法排土後，取液體以平板塗抹出具脫色活性之菌落，再以外加其他營養源之PBS培養基培養下，分別以14種不同（非）偶氮染料環境下進行初步篩選，選擇脫

2、色能力較佳之2種染料作為後續污染物能力馴化之篩選組合，進行連續式馴化並加以比較其污染物處理能力。同時將所選擇之組合經以月桂酸作為碳源條件進行批次培養，以含有較高之PHA含量及濃度的組合進行限制養分之連續馴化。再與先前研究自行自東北及西南台灣篩選之嗜水性產氣單胞菌NIU01及YTl1分別以月桂酸為最佳碳源培養之PHA產量作為評比，以分析未來開發應用於染整廢水處理並同時回收生物可分解性材料之可行性。關鍵字：資源回收再利用、染料脫色、生物可分解性高分子、EiseniafetidaThisstudytendedtoisolatefunctioningmicroorganis

3、msfromgutsofindigenousearthwormEiseniafetidaforproducinggreenbiopolymermaterialsandexplorethefeasibilityofmaterialsrecyclingforbiodegradablepolymerpolyhydroxyalkanoates(PHAs)production.Excrementsofearthwormwerefirstharvestedviathefilterpapermethodandthendye-decolorizingconsortiawereiso

4、latedviaaserialstreakingisolationofagar-plating.Preliminaryscreeningfordye-decolorizingconsortiawithhigherdecolorizingcapabilitieswasconductedusingglycerolcontainingphosphate-bufferedsaline(PBS)mediasupplementedwithdiversedyes.Twoprobingdyeswithbestcolorremovalperformanceforfeasibility

5、study.Aseriallauricacid-bearingbatchculturesofvariouscombinationofconsortiawereconductedinnutrientlimitingconditionstoevaluatetheefficienciesofPHAproduction.OurfindingswerecomparedwiththatofAeromonashydrophilaNIU01andYTl1toassessthefeasibilityoftheseselectedstrainsforproducingbiopolyme

6、rPHA.Keywords:一、前　言現今萬餘種紡織染料中，偶氮染料就占六成以上，由於其低生物分解性(BOD5/COD<0.2)及高色度，形成處理工業廢水之重點項目（Pekakisetal.,2006）。目前雖有物理或化學處理方法可行，但卻有產生二次污染，且對環境友善性低等相關問題。文獻（An,2005）中指出，蚯蚓具有分解甲基第三丁基醚（methyltert-butylether,MTBE）及多環芳香族碳氫化合物（polynucleararomatichydrocarbons,PAHs）等石化污染物的能力，而蚯蚓長久以來被認定在對土壤中通氣、排水、植物及微生物之生

7、產上扮演極重要之角色（Airaetal.,2009）。再者，蚯蚓在對土壤肥沃度之貢獻（尤其是在自然界之氮循環上扮演極重要之角色）更是無可限量。文獻（Suthar,2009）更指出蚯蚓具有肥沃土壤，提高氮/磷/鉀成分之功能。蚯蚓之所以有如此功能，主要在於其腔腸之優越消化作用使然（例如：腔腸中作用之酵素活性及其共生之細菌活性之結果），反應機制上是由於蚯蚓有腔腸中特有之代謝生理機能，像文獻（Byzovetal.,2007）更指出：存在於蚯蚓之腔腸中之微生物生長活性更比一般土壤中更為旺盛，而且隨著腔腸之前段、中段及後段之差異，總菌數更呈現出指數增加之現象，此點更代表在地