甲烷氧化菌培养条件的优化

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1、甲烷氧化菌培养条件的优化班级：生物工程08-2班姓名：潘启元指导老师:朱红威摘要1.从中国矿业大学分离筛选出甲烷氧化菌，研究在不同条件下甲烷氧化菌生长状况，结果表明；除甲烷外该菌种还可以利用葡萄糖蔗糖作为碳源，在以蔗糖为单一碳源时时甲烷氧化菌生长速度和菌体浓度都大有提高。在以蔗糖为碳源时其细胞浓度能在72H达到1.609在96H时候可以达到1.729。2.在加入橡胶颗粒的培养基中甲烷氧化菌的生长速度明显提高，在加入橡胶颗粒的比例在0.5g/ml时候其细胞浓度可高达2.590。3.当PH条件不同时，菌体的生长呈现5-6时生长较慢，6-7时较适合菌体

2、生长其菌体的浓度为同等条件下最高值0.979，7-9时生长有所减慢。4.加入螯合剂EDTA对甲烷氧化菌的生长有明显的抑制作用，加入量越多对菌体的生长抑制越大。绪论甲烷的温室气体效应甲烷氧化菌的生活习性甲烷氧化菌的工业价值甲烷氧化菌在煤炭开采方面的应用快速培养甲烷氧化菌的方法介绍甲烷在以1%的速度增加而80-90%的甲烷来自生物活动其分布情况、生存条件、对环境的适应甲醇合成、甲烷氧化菌素主要方法喷涂在煤层表面、灌注煤层。可以使甲烷含量降低30%-60%通过加入橡胶颗粒可以提高甲烷氧化菌的生长速度最高可达100倍甲烷氧化菌甲烷氧化菌简介甲烷氧化菌于1

3、906年首次被分离出来，1970年Whittenbury等分离和鉴定了100多种能利用甲烷的细菌。甲烷氧化菌按细胞生理学为基础分类，可以甲烷同化细菌同化细和甲烷共氧化细菌本文介绍的为甲烷菌为甲烷同化细菌，其可利用甲烷作为唯一碳源，具有完整的甲烷氧化途径。甲烷氧化菌的研究现状期望利用甲烷生产出单细胞蛋白具有明显经济效益的生产过程丙烯环氧化物的生产，其具有时候诱人的前景甲烷氧化菌能降解自然界普片存在的有毒污染物的研究甲烷氧化菌素研究报告甲烷氧化菌降解TCE和其他卤代化合物甲烷氧化菌在煤炭开采的利用方面的研究甲烷氧化菌的酶体系关键酶甲烷单加氧酶根据甲烷

4、氧化菌利用甲醛合成细胞物质代谢途径的不同I型甲烷氧化菌(戊糖磷酸途径)Ⅱ型甲烷氧化菌(丝氨酸途径)存在细胞位置细胞质中，称为可溶性甲烷单加氧酶(sMM0)细胞膜上，称为颗粒性甲烷单加氧酶(pMMO)。甲醇脱氢酶甲烷氧化途径的第二个酶是甲醇脱氢酶(methanoldehydrogenase，MDH)。甲烷氧化菌和另外一种自养菌一氨氧化菌在氧化底物方面具有相似之处。两种细菌都能分别氧化甲烷和氨，并且能分别从氧化甲烷和氨中获得能量。pMMO在进化上和氨氧化单氧酶(ammoniamonooxygenase，AMO)密切相关，他们有高度相似性的氨基酸序列、

5、相似的蛋白复合体结构、广泛相似的底物和相似的被抑制的特性。材料与方法法实验仪器与培养基菌种的获取方法不同条件实验操作和方法1不同碳源培养试验研究2不同pH培养条件下试验3加入橡胶颗粒的实验4加入EDTA的实验结果与讨论不同碳源对甲烷氧化菌生长的影响1碳源浓度的确定分析表可知当碳源在0.2g/L的时候甲烷氧化菌生长速度较快，细胞浓度较高，在600nm的吸光值为0.301Abs。随着葡萄糖浓度的不断升细胞浓度呈逐渐降低的趋势，其原因是高其细胞外的物质浓度高于细胞内的浓度导致细胞内水分的减少新陈代谢速度减慢从而生长状况降低。2不同碳源对甲烷氧化菌生长状

6、况的影响不同碳源对甲烷氧化菌生长的影响分析图1.以蔗糖作为碳源的时候，甲烷氧化菌能快速的进入细胞的对数生长期，在培养48H的时候细胞浓度基本达到稳定。在72H时候C1、C2、C4、C5、C6甲烷氧化菌的细胞浓度基本都达到最高值。2.当据图分析C2、C5具有类似的生长过程，和崔俊儒等的研究有相类似之处，其研究指出甲烷氧化菌利用甲烷生成甲醇在催化剂PDM的作用下生成甲醛最后转化为二氧化碳。此过程于甲烷氧化菌利用葡萄糖的途径有相吻合之处，所以在甲醇和葡萄糖的生长曲线下二者基本平行。3.在以C3、C7为碳源的条件下甲烷氧化菌基本不生长，柠檬酸和甲酸钠的存

7、在对甲烷氧化菌或对其生长过程中的酶有着毒害作用，从而不能生长。在以C4为碳源的过程中其生长过程有一个缓冲的过程，在48H后甲烷氧化菌迅速生长其生长效果介于C1和C2之间，具有相当可观的工业生产价值。分析结果不同PH条件下甲烷氧化菌生长状况不同PH条件下分析1.甲烷氧化菌的生长在PH5-7的时候生长状况良好，细胞的浓度于甲烷的消耗量之比远远高于PH8-9。在培养中PH为6的时候甲烷氧化菌的生长总是优于其他条件下这说明甲烷氧化菌的最适合PH为6左右。2.用细胞浓度平均值/甲烷平均消耗量=细胞产率在PH为8和9的时候，细胞产率小于1说明甲烷氧化菌消耗甲

8、烷并不是在生成细胞，在环境不适合生存的条件下微生物都会合成具有繁殖传代功能的孢子类物质。3.在PH为5-7的时候细胞产率大于或等于一说明