产聚谷氨酸菌种的筛选以及其在肥料增效剂方面的应用研究

发布时间：2020-03-25 00:29

【摘要】：γ-聚谷氨酸(γ-Poly glutamic acid,γ-PGA)是由谷氨酸单体之间经由γ-酰胺键脱水缩合而成的一种新型生物高分子聚合物。由于具有良好亲水性、极强的吸水性、可降解性和生物亲和性,γ-PGA在农业、食品、医药、化妆品以及污水处理等诸多领域有广阔而应用前景。在农业方面,PGA常被用作肥料增效剂和保水剂。本研究旨在从土壤和豆豉等原料中筛选到一株产γ-聚谷氨酸的枯草芽孢菌株,研究γ-聚谷氨酸的保肥作用和产生菌枯草芽孢杆菌的促生作用协同效果,对辣椒生长和产量的影响。从土壤中筛选到一株菌株,经细菌的菌落形态、光学显微镜的镜检结果和16S rDNA的序列分析,推断该菌株为枯草芽孢杆菌属(Bacillus subtilis)。产物水解液的薄层层析结果显示水解液为单一谷氨酸,说明产物为聚谷氨酸。粘度法测定聚谷氨酸的粘均分子量为1088 kDa。采用单因素试验对固体发酵条件进行了优化,结果如下:酒糟、豆渣、玉米粉等三种固体基质中,豆渣是最佳固体发酵基质;固体培养基的最适含水量和最适初始pH分别为60%和7.5。将WJ47菌株的发酵产物作为菌肥,并对土壤进行了3种不同处理,研究菌肥对辣椒生长和产量的影响。结果表明菌肥能地促进辣椒的生长,并显著地提高辣椒的产量,比未加菌的实验组增产约30.4%。在此期间,用涂布计数的方法检测土壤中WJ47菌株的菌体数量,以反映WJ47菌株在土壤中的生长状况。结果表明,WJ47菌株能在土壤中长期稳定存活。分别采用不同质量浓度NaCl(0~5%)和不同pH值(7~10)液体培养基对WJ47菌株进行盐碱胁迫实验,来探究WJ47菌株对高盐、碱性等理化环境的抗逆性。结果表明,WJ47菌株能在高盐(5%NaCl)的NaCl溶液中或pH不大于9.0的碱性环境下稳定生长。
【图文】：

三种菌的革兰氏染色结果

4.4 结果与讨论4.4.1 产物与标准 PGA 水解液的薄层层析如图 4-2A 所示，集中常见氨基酸在展开剂中的迁移速率都不一此薄层层析法可用来测定水解产物是否为单一的谷氨酸。图 4-2B 所示，，L-谷氨酸与茚三酮反应呈现紫红色。三个斑点中为 L-谷氨酸，中间为提取样品的水解产物，右为标准 γ-PGA 的水。三个点处于同一水平线，表明提取样品和标准 γ-PGA 的水解产单一的谷氨酸。由此可以得出，提取的样品为谷氨酸的多聚物GA。AB
【学位授予单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ920.1;TQ440.4

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本文编号：2599105