碳源预水解对NY3菌产鼠李糖脂特性的影响及Rha在油污泥处理中的应用研究

发布时间：2020-06-05 15:46

【摘要】：鼠李糖脂(Rhamnolipid,Rha)是一种微生物表面活性剂,因无毒、高效、且不易产生二次污染等特点,备受关注,能广泛应用于疏水性污染物的处理过程及其他行业中。但由于产量低,生产和使用成本高,工艺条件不稳定等问题,使其大规模实际应用受到限制。目前,国内外的研究主要集中于通过筛选发酵碳源、优化发酵条件来提高Rha的产量,而对预水解发酵碳源,释放合成Rha的前体物质的相关研究甚少。本论文就此展开研究,旨在提高Rha的产量和稳定发酵工艺,为其规模生产和实际应用提供基础数据。以NY3菌为受试菌株,以废弃动物油为碳源,研究了碳源预水解对NY3菌产Rha特性的影响及预水解条件优化,并优化了NY3菌利用预水解碳源发酵产Rha的条件,在此基础上将所产Rha用于石化企业油污泥处理中。得到以下研究成果:(1)用预水解废弃动物油的酸值评价脂解率,获得碳源水解的优化条件:碱水解时,Na OH浓度0.1 mol/L、70℃水解12 h;酶水解时,脂肪酶浓度500 mg/L、50℃水解6 h。碱、酶水解后碳源最大酸值可分别达72.04 mg/g和73.75 mg/g,水解液中游离脂肪酸含量高低次序为油酸十六酸十八酸亚油酸9-十六碳烯酸正十四酸十七酸。研究发现碳源预水解与否,并不影响NY3菌所产Rha的主要组分种类。但经碱、酶水解后,所产Rha中含单糖脂比例相对较高,最高分别可达65.67%、87.32%。(2)废弃动物油经碱或酶预水解,可提高NY3菌发酵Rha产量和碳源转化率,所产Rha均有较好的乳化性能。NY3菌利用预水解碳源产Rha的培养基最佳条件为:培养液初始p H=8.3,氮源为NH4NO3且总氮量一定时,氮源分三次批量投加,Rha产量可达18.75 g/L,碳源转化率为46.88%。接种量、温度和摇床转速分别提高至15.64%、32.93℃、174.13 r/min时,Rha产量和碳源转化率可进一步分别提高至19.75 g/L和49.38%。(3)将上述所产Rha应用于放大规模的石化企业油污泥处理,Rha能明显提高油污泥中烷烃、芳香烃的去除率。且当双糖脂含量高时,促进作用更明显,最高可使油泥中污染物总去除率提高30.83%。
【图文】：

通式,鼠李糖脂,化学结构

鼠李糖脂化学结构通式

鼠李糖脂,转化反应,糖基,生物合成途径

图 1.2 鼠李糖脂的生物合成途径的生物合成：此过程包括一系列的糖基转化反应，微生成 dTDP-D-葡萄糖，之后经 dTDP-D-葡萄糖-4,6-脱水酶（的氧化以及随后的脱水反应，再由dTDP-4-酮-6-脱氧-D）催化碳 3 以及碳 5 位置上不常见的异构反应，，最后在
【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】：2018
【分类号】：X703;X172

【参考文献】