藻菌共培养诱导碳酸钙沉积工艺条件优化研究
发布时间：2021-03-03 20:38
微生物诱导碳酸钙沉积是一种新型的、可替代建筑材料的绿色环保微生物技术,受到国内外研究学者的广泛研究。常见的用于诱导沉积的微生物主要有细菌、藻类和真菌等。但关于藻菌共培养诱导沉积的研究较少。本文通过人工构建小球藻与巴氏芽孢杆菌共培养体系并进行诱导沉积,探讨藻菌共培养诱导沉积的可行性,以期为微生物诱导沉积提供理论依据,同时也为诱导沉积中的生物种类提供新线索。本文以从淡水筛出的小球藻（NCU1）与巴氏芽孢杆菌Sporosarcina Pasteurii ATCC6453为实验材料。探讨了不同接种体积比例、不同初始pH以及不同葡萄糖浓度对藻菌共培养体系中微生物的生长影响,确定共培养的可行性。进一步探讨不同初始pH,不同转速,不同钙离子浓度对纯小球藻、藻菌共培养以及纯细菌培养体系的诱导沉积效果。通过诱导沉积指数模拟验证其沉积的可行性,又对各培养体系的产物进行SEM、XRD以及热重分析,分析各培养体系的产物结构的差异。对各培养体系的胞外多聚物的蛋白质与多糖含量进行测定,并借助酸碱滴定,傅立叶变换红外光谱以及高效液相色谱等手段对各培养体系胞外多聚物的相关特征进行了初步探讨。不同培养条件对藻菌共培养体...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．１显微镜下小球藻（ａ）和巴氏芽孢杆菌（ｂ）的形态??Ｆｉｇ．３．１?Ｍｏｑ＾ｈｏｌｏｇｙ?ｏｆ?Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ?ｓｐ．?（ａ）?ａｎｄ?Ｓ．?ｐａｓｔｅｕｒｉｉ?（ｂ）?ｕｎｄｅｒ?ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ??
?第３章不同条件下小球藻和巴氏芽孢杆菌共培养研究???３．２．３巴氏芽孢杆菌的生长曲线??利用光密度法测巴氏芽孢杆菌细胞浓度与时间的变化趋势，得到的细菌生??长曲线如图３．３所示。该曲线基本符合“Ｓ”型即龚珀兹（Ｇｏｍｐｅｒｔｚ）－理查兹??（Ｒｉｃｈａｒｄｓ）模型［７３］。可以发现细菌在０？丨Ｏｈ内处于延滞期，１０？３０ｈ处于对数??增长期，巴氏芽孢杆菌以数量稳定的几何级数增长，该时期的细菌活性强，菌体??特征明显，适合接种或其他实验研究。３０？４５ｈ内细菌处于稳定期，细菌细胞总??体数量保持不变，培养基中营养物质被大量消耗、胞外分泌物（如多糖、蛋白质??等）和代谢产物大量分泌，且该时期的细菌形态开始出现典型的芽孢结构。４５ｈ??后细菌开始进入衰亡期，此时营养物质匮乏，细菌开始死亡，分泌大量有毒物质??抑制细菌的生长。??１．０?－??＊?＊?＊?？?＊?？??０．８?－?？??？??ｇ?０．?６?－??■??０．４?－＇＇??臟??０．２?＞??（）（）Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■??０?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０?９０?１００??时间／ｈ??图３．３巴氏芽孢杆菌细胞浓度００６〇（）变化趋势??Ｆｉｇ．３．３?Ｔｒｅｎｄｓ?ｏｆ?ＯＤ６〇〇?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?ｉｎ?Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ?ｃｅｌｌｓ??３．２．４不同藻菌体积接种比例对各培养体系中微生物生长的影响??３．２．４．１不同藻菌体积接种比例对小球藻生长的影响??接种不同藻菌体积比例ＵＶＲ）时各培养体系小球藻叶绿素ａ的含量变化曲??线如图３．４所示。
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【参考文献】：
期刊论文
[1]藻-菌耦合系统对猪场沼液的净化效果及其影响条件研究[J]. 罗龙皂,曾凡健,田光明. 农业环境科学学报. 2019(01)
[2]微生物诱导碳酸盐沉淀及其在固定重金属领域的应用进展[J]. 王茂林,吴世军,杨永强,陈繁荣. 环境科学研究. 2018(02)
[3]小球藻藻菌共生体系在产油方面的特性[J]. 尚海,薛林贵,马萍,姜金融,王霞,何小燕. 微生物学通报. 2017(10)
[4]海水中藻菌共培养体系对碳氮磷的吸收转化[J]. 张艳敏,王江涛,谭丽菊. 生态学报. 2017(14)
[5]胶质芽孢杆菌释放矿物元素效果及机理研究进展[J]. 李甘雨,林海,董颖博,王鑫. 金属矿山. 2017(01)
[6]一株芽孢杆菌产生物絮凝剂去除赤潮微藻的研究[J]. 董新姣,沈佳丽,沈萍. 安全与环境学报. 2016(05)
[7]培养基高压蒸气灭菌后pH值的变化及其对细菌生长的影响[J]. 郎咸勇,张锦华,刘宝生. 黑龙江畜牧兽医. 2016(07)
[8]微生物水泥研究与应用进展[J]. 钱春香,王欣,於孝牛. 材料工程. 2015(08)
[9]细菌胞外多糖的特性及应用研究[J]. 李明源,王继莲,魏云林,季秀玲. 生物技术通报. 2014(06)
[10]三种好氧细菌诱导碳酸钙矿物的形成[J]. 李福春,郭文文. 南京大学学报(自然科学版). 2013(06)
博士论文
[1]菌藻共培养促进微藻生长的研究及其相互作用机制探索[D]. 谢章彰.华南理工大学 2017
本文编号：3061898
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３．１显微镜下小球藻（ａ）和巴氏芽孢杆菌（ｂ）的形态??Ｆｉｇ．３．１?Ｍｏｑ＾ｈｏｌｏｇｙ?ｏｆ?Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ?ｓｐ．?（ａ）?ａｎｄ?Ｓ．?ｐａｓｔｅｕｒｉｉ?（ｂ）?ｕｎｄｅｒ?ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ??
?第３章不同条件下小球藻和巴氏芽孢杆菌共培养研究???３．２．３巴氏芽孢杆菌的生长曲线??利用光密度法测巴氏芽孢杆菌细胞浓度与时间的变化趋势，得到的细菌生??长曲线如图３．３所示。该曲线基本符合“Ｓ”型即龚珀兹（Ｇｏｍｐｅｒｔｚ）－理查兹??（Ｒｉｃｈａｒｄｓ）模型［７３］。可以发现细菌在０？丨Ｏｈ内处于延滞期，１０？３０ｈ处于对数??增长期，巴氏芽孢杆菌以数量稳定的几何级数增长，该时期的细菌活性强，菌体??特征明显，适合接种或其他实验研究。３０？４５ｈ内细菌处于稳定期，细菌细胞总??体数量保持不变，培养基中营养物质被大量消耗、胞外分泌物（如多糖、蛋白质??等）和代谢产物大量分泌，且该时期的细菌形态开始出现典型的芽孢结构。４５ｈ??后细菌开始进入衰亡期，此时营养物质匮乏，细菌开始死亡，分泌大量有毒物质??抑制细菌的生长。??１．０?－??＊?＊?＊?？?＊?？??０．８?－?？??？??ｇ?０．?６?－??■??０．４?－＇＇??臟??０．２?＞??（）（）Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■??０?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０?９０?１００??时间／ｈ??图３．３巴氏芽孢杆菌细胞浓度００６〇（）变化趋势??Ｆｉｇ．３．３?Ｔｒｅｎｄｓ?ｏｆ?ＯＤ６〇〇?ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ?ｉｎ?Ｃｈｌｏｒｅｌｌａ?ｃｅｌｌｓ??３．２．４不同藻菌体积接种比例对各培养体系中微生物生长的影响??３．２．４．１不同藻菌体积接种比例对小球藻生长的影响??接种不同藻菌体积比例ＵＶＲ）时各培养体系小球藻叶绿素ａ的含量变化曲??线如图３．４所示。
４〇?＊?？?？??ｌ?８?■?ｍ?８；?？??Ｉ?６?－?｜?６－?？??４?－?？?４?■事??２?－?２?－??０?－?＊?＾?＊?＜？?＊?０?－?么＊?令?ａ?＊??．?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ??，?｜?，?｜?．?Ｉ?．?Ｉ?．?｜?．?Ｉ?，?Ｉ??０１２３４５６７８?０１２３４５?６?７８??时间／ｄ?时间／ｄ??图３．４不同接种体积比例条件下不同培养体系中叶绿素ａ含量变化：（ａ）?４：１?（Ｗｖ）；?（ｂ）３：２??（ｖ／ｖ）；?（ｃ）?２：３?（ｖ／ｖ）；?（ｄ）?４：１?（ｖ／ｖ）??Ｆｉｇ．３．４?Ｔｈｅ?ｃｏｎｔｅｎｔｓ?ｏｆ?ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ?ａ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｃｕｌｔｕｒｅ?ｓｙｓｔｅｍｓ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｉｎｏｃｕｌａｔｉｏｎ??ｖｏｌｕｍｅ?ｒａｔｉｏｓ?ｏｆ?ａｌｇａｅ－?ｂａｃｔｅｒｉａ：?（ａ）?４：１?（ｖ／ｖ）；?（ｂ）?３：２?（ｖ／ｖ）；?（ｃ）?２：３?（ｖ／ｖ）；?（ｄ）?１：４（ｖ／ｖ）．??结果显示，纯细菌组和空白组的叶绿素ａ含量很低几乎可忽略不计，主要比??较藻菌共培养组与纯小球藻组的结果。藻菌共培养体系中小球藻最大叶绿素ａ含??量分别能达到?１２．４４±?０．３５?ｍｇ／Ｌ、１６．３５?±０．８８?ｍｇ／Ｌ、１１．３８±?１．１８?ｍｇ／Ｌ、１０．３９±??０．２３?ｍｇ／Ｌ，其中未加巴氏芽孢杆菌的小球藻的叶绿素ａ含量分别１２．８８?±０．７９??ｍｇ／Ｌ、?１１．５９?±?０
【参考文献】：
期刊论文
[1]藻-菌耦合系统对猪场沼液的净化效果及其影响条件研究[J]. 罗龙皂,曾凡健,田光明. 农业环境科学学报. 2019(01)
[2]微生物诱导碳酸盐沉淀及其在固定重金属领域的应用进展[J]. 王茂林,吴世军,杨永强,陈繁荣. 环境科学研究. 2018(02)
[3]小球藻藻菌共生体系在产油方面的特性[J]. 尚海,薛林贵,马萍,姜金融,王霞,何小燕. 微生物学通报. 2017(10)
[4]海水中藻菌共培养体系对碳氮磷的吸收转化[J]. 张艳敏,王江涛,谭丽菊. 生态学报. 2017(14)
[5]胶质芽孢杆菌释放矿物元素效果及机理研究进展[J]. 李甘雨,林海,董颖博,王鑫. 金属矿山. 2017(01)
[6]一株芽孢杆菌产生物絮凝剂去除赤潮微藻的研究[J]. 董新姣,沈佳丽,沈萍. 安全与环境学报. 2016(05)
[7]培养基高压蒸气灭菌后pH值的变化及其对细菌生长的影响[J]. 郎咸勇,张锦华,刘宝生. 黑龙江畜牧兽医. 2016(07)
[8]微生物水泥研究与应用进展[J]. 钱春香,王欣,於孝牛. 材料工程. 2015(08)
[9]细菌胞外多糖的特性及应用研究[J]. 李明源,王继莲,魏云林,季秀玲. 生物技术通报. 2014(06)
[10]三种好氧细菌诱导碳酸钙矿物的形成[J]. 李福春,郭文文. 南京大学学报(自然科学版). 2013(06)
博士论文
[1]菌藻共培养促进微藻生长的研究及其相互作用机制探索[D]. 谢章彰.华南理工大学 2017
本文编号：3061898
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