铜绿假单胞菌NY3胞外分泌物对烃类降解的作用研究

发布时间：2017-10-29 08:31

  本文关键词：铜绿假单胞菌NY3胞外分泌物对烃类降解的作用研究

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【摘要】：铜绿假单胞菌胞外分泌物质丰富,除鼠李糖脂被充分认识和研究外,其他胞外分泌物与烃类降解效率的关系,目前未见报道。本实验室前期发现NY3菌以难降解有机物为唯一碳源生长时与种子液接种量密切相关。基于前期实验现象,可推测铜绿假单胞菌NY3代谢难降解有机物速度应与种子液中的胞外分泌物有关。本论文旨在通过实验揭示除鼠李糖脂外,铜绿假单胞菌NY3细胞生长过程中所产生的其他胞外分泌物与烃降解效率的关系,研究工作对于深入理解难降解有机物的代谢机理具有理论和现实意义。本论文以NY3菌株为受试菌种,以单一烷烃及混合烃为降解对象,借助于紫外光谱、GC、飞行质谱等研究手段展开相关工作,获得以下成果。(1)研究发现,NY3菌在LB和“烃+无机盐”两种培养基生长时所分泌的胞外物对烃降解有促进作用,尤其是对长链烃的促进作用明显。胞外分泌物对烃降解的促进作用主要表现在前期,其能促进细胞快速适应新环境。外加从两种培养液中提取的大分子和小分子活性物,能提高NY3菌对十四烷的去除率。(2)研究发现NY3菌在两种培养基中生长时,均可向胞外分泌具有一定表面活性的蛋白质类物质。质谱鉴定结果表明,在两种培养基中生长时,NY3菌均可向胞外分泌小分子活性物质绿脓菌素和吩嗪-1-酰胺吩嗪,同时分泌异咯嗪系列化合物1-3-二羟基-6,7-二甲基异咯嗪(还原态黄素)和1-3-二羟基-6,7-二甲基-10-甲基-异咯嗪。LB培养基中会分泌更多的吩嗪-1-甲酰胺,而“十六烷+无机盐培养基”中易分泌更多异咯嗪类小分子。(3)与十四烷为唯一碳源降解体系相比,共存碳源戊二酸、氨基丁酸、乳酸钠、丙酮酸钠等均能使生长体系中细胞量增加,因为戊二酸共存体系容易分泌更多的绿脓菌素,因而有戊二酸存在时,可使20 h十四烷的比降解率提高1.15倍。(4)从戊二酸共存生长液中提取到的绿脓菌素能使细胞生长液中氧化还原活性物质电位处的电流量增加,绿脓菌素参与体系中氧化还原酶的电子传递系统。因而,可使NY3菌活体细胞20 h对十四烷的降解率最大提高39%。使菌体粗酶液氧化还原酶比活力最大提高89.6%。
【关键词】：铜绿假单胞菌 胞外分泌物 烃的降解 绿脓菌素
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X172
【目录】：

• 摘要3-5
• abstract5-9
• 1 研究背景9-20
• 1.1 石油烃化学组成、环境中污染物现状及其危害9-12
• 1.1.1 石油烃组成、种类及性质9-10
• 1.1.2 石油烃在环境中的污染现状及危害10-12
• 1.2 石油烃污染的微生物修复技术12-14
• 1.2.1 微生物修复技术的优势12
• 1.2.2 修复石油污染的微生物种类12-13
• 1.2.3 铜绿假单胞菌降解石油烃的优势13-14
• 1.3 铜绿假单胞菌降解石油烃的影响因素14-16
• 1.3.1 加氧酶对降解石油烃的作用14-15
• 1.3.2 生物表面活性剂对降解石油烃的作用15-16
• 1.4 铜绿假单胞菌分泌物特性及作用16-18
• 1.4.1 铜绿假单胞菌分泌的蛋白类物质特性及作用16
• 1.4.2 铜绿假单胞菌分泌的绿脓菌素特性及作用16-18
• 1.5 本论文研究目的、内容及意义18-20
• 1.5.1 研究目的18
• 1.5.2 研究内容18-19
• 1.5.3 研究意义19-20
• 2 铜绿假单胞菌NY3胞外分泌物对其降解石油烃的作用20-33
• 2.1 材料与方法20-24
• 2.1.1 实验材料20-22
• 2.1.2 实验方法22-24
• 2.2 结果与讨论24-32
• 2.2.1 离心两种种子液对NY3菌代谢十四烷效率的影响作用24-27
• 2.2.2 离心种子液对NY3菌代谢原油（混合烃）效率的影响作用27-30
• 2.2.3 外加两种胞外大分子物质对NY3菌降解十四烷效率的影响30-31
• 2.2.4 外加两种胞外小分子活性物对NY3菌降解十四烷效率的影响31-32
• 2.3 本章小结32-33
• 3 铜绿假单胞菌胞外分泌物的鉴定33-42
• 3.1 材料与方法33-36
• 3.1.1 实验材料33-35
• 3.1.2 实验方法35-36
• 3.2 实验结果与讨论36-41
• 3.2.1 NY3菌两种培养基种子上清液提取的大分子聚合物36
• 3.2.2 NY3菌两培养基所提大分子聚合物SDS-page凝胶电泳分离结果36-37
• 3.2.3 NY3菌两培养基提取的小分子胞外活性物的光谱特征37-38
• 3.2.4 NY3菌两培养基提取的小分子胞外活性物的电化学特性38-39
• 3.2.5 飞行质谱法对两种培养基提取出的小分子物质的鉴定39-41
• 3.3 本章小结41-42
• 4 优化NY3菌胞外小分子活性物分泌条件及其 对烃降解的影响作用42-53
• 4.1 材料与方法42-45
• 4.1.1 实验材料42-43
• 4.1.2 实验方法43-45
• 4.2 结果与讨论45-52
• 4.2.1 共存碳源对NY3菌代谢烃同步分泌胞外小分子活性物的影响45-46
• 4.2.2 共存碳源对NY3菌降解十四烷效率的影响46-47
• 4.2.3 共存碳源对NY3菌降解体系中绿脓菌素相对分泌物量的影响47-48
• 4.2.4 共存碳源体系对NY3菌降解体系中吩嗪类特性的影响48-50
• 4.2.5 戊二酸共存时生长液提取的绿脓菌素对NY3菌细胞降解烃的影响50
• 4.2.6 戊二酸共存时生长液中提取的绿脓菌素对NY3菌粗酶液氧化酶活性的影响50-51
• 4.2.7 戊二酸共存液中提取的绿脓菌素对 NY3 菌降解液中电子传递特性的影响51-52
• 4.3 小结52-53
• 5 结论和建议53-55
• 5.1 结论53-54
• 5.2 建议54-55
• 参考文献55-61
• 致谢61-62
• 附录 硕士研究生学习阶段发表论文62

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本文编号：1112236