聚β羟基丁酸酯高产菌株的选育及发酵和提取工艺研究

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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-HYDROXYBUTYRATEPRODUCTIONSTRAINADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTER

2、OFENGINEERINGfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyJiAiyunSupervisor: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:AFFIRMATIONIdeclarethatt

3、hisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyotheracademicinstitute.Signature:Date:山东科技大

4、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

5、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,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,Na2HPO4·12H2

6、O1.8,(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%,150r/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

7、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ABSTRACTAsanendogeneticmacromolecularpolymeraccumulatedinmicroorganismunde

8、rnutritionalimbalancecondition,biocompatibleandbiodegradablepoly-β-hydroxybutyrate(PHB)possessessimilarpropert

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