由高产木质纤维素酶的海洋微生物组成的双菌种固定化体系的构建及应用
发布时间：2022-08-07 21:41
菌丝球由于具有一定的机械强度、多孔网状、表面光滑均匀的独特结构特征,因此被作为一种新型的生物质载体而备受关注。以菌丝球作为固定化微生物的新型生物质载体,采用混合菌种固定化技术,形成固定化菌丝球,建立多菌种共生的微生态环境,使各种固定化微生物协同发挥作用,极大地扩展了微生物在环境生物技术领域的应用范围。本研究以本实验室筛选获得的两株具有木质纤维素降解能力的海洋真菌为基础,构建了一种新型的双菌种固定化体系---固定化菌丝球,并对该体系在造纸废水处理中的应用进行初探,取得了如下的结果：首先从我国浙江东部沿海海域采集到的样品中初步分离出8株具有纤维素降解活力的真菌,筛选出25株具有木质素降解活力的真菌。经过进一步复筛,分别获得一株能产较高纤维素酶的菌株和一株能产较高漆酶的菌株。经菌落形态鉴定以及rDNA-ITS序列鉴定,能产较高纤维素酶的海洋真菌鉴定为微紫青霉属（Penicillium janthinellum）,并命名为P1；另一株产较高漆酶的海洋真菌鉴定为内生拟盘多毛孢菌属（Pestalotiopsis sp.）,并命名为J63。第二,鉴于文献中有关内生拟盘多毛孢菌产漆酶的研究报道很少,因...
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
目录
第一章 文献综述
1.1 木质纤维素酶及其应用前景
1.1.1 木质纤维素酶的分类
1.1.2 木质纤维素酶高产菌的筛选及育种
1.1.3 木质纤维素酶的应用前景
1.2 海洋微生物生产的木质纤维素酶
1.3 离子注入诱变育种
1.4 废水的生物处理方法
1.5 固定化微生物技术
1.5.1 固定化微生物技术在能源开发方面的应用
1.5.2 固定化微生物技术在环境保护方面的应用
1.6 菌丝球及其在工业中的应用
1.6.1 菌丝球成球机制的研究
1.6.2 菌丝球在处理工业废水中的应用
1.6.3 以菌丝球作为生物质载体及其在工业中的应用
1.7 本论文的研究思路与主要内容
第二章 产纤维素酶的海洋微生物的选育、鉴定及生长特性
2.1 前言
2.2 实验材料与仪器
2.2.1 试剂
2.2.2 培养基
2.2.3 仪器
2.3 实验方法
2.3.1 样品的采集
2.3.2 产纤维素酶的海洋微生物的分离与筛选
2.3.3 菌株筛选
2.3.4 纤维素酶活测定
2.3.5 菌种成球情况的观察
2.3.6 菌种形态观察
2.3.7 菌株的分子生物学鉴定
2.3.8 海洋微紫青霉菌的生长特性及产酶性能
2.4 结果与讨论
2.4.1 菌种筛选结果
2.4.2 菌株形态结构观察结果
2.4.3 菌株分子生物学鉴定结果
2.4.4 菌株Penicillium janthinellum P1的生长曲线
2.4.5 菌株Penicillium janthinellum P1的产酶性能
2.4.6 各菌株成球情况的观察结果
2.5 本章小结
第三章 产漆酶的海洋微生物的选育、鉴定及生长特性
3.1 前言
3.2 实验材料与仪器
3.2.1 试剂
3.2.2 培养基
3.2.3 仪器
3.3 实验方法
3.3.1 样品的采集
3.3.2 海洋微生物的分离
3.3.3 菌株筛选
3.3.4 木质素降解酶酶活的测定
3.3.5 菌株形态观察
3.3.6 菌株的分子生物学鉴定
3.3.7 盐度对海洋内生拟盘多毛孢菌生长的影响
3.4 结果与讨论
3.4.1 菌种筛选结果
3.4.2 菌株形态结构观察结果
3.4.3 菌株分子生物学鉴定结果
3.4.4 菌株Pestalotiopsis sp.J63在不同盐度下的生长曲线
3.5 本章小结
第四章 海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的发酵性能
4.1 前言
4.2 实验方法与仪器
4.2.1 菌种
4.2.2 培养基
4.2.3 试剂
4.2.4 仪器
4.3 实验方法
4.3.1 菌种培养
4.3.2 碳源对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.3.3 氮源对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.3.4 Cu~(2+)对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.3.5 不同盐浓度对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.3.6 温度对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.3.7 初始pH对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.3.8 诱导剂对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.3.9 J63以不同农业废弃物为底物的固体发酵
4.3.10 J63以碱预处理的废弃物为底物的液体发酵
4.3.11 漆酶酶活测定
4.4 结果与讨论
4.4.1 碳源对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.4.2 氮源对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.4.3 Cu~(2+)对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.4.4 不同盐浓度对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.4.5 温度对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.4.6 初始pH对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.4.7 诱导剂对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.4.8 J63以不同农业废弃物为底物的固体发酵产漆酶情况
4.5 本章小结
第五章 离子注入诱变选育高性能的海洋内生拟盘多毛孢菌
5.1 前言
5.2 实验材料与仪器
5.2.1 菌种
5.2.2 培养基
5.2.3 试剂
5.2.4 仪器
5.3 实验方法
5.3.1 紫外诱变
5.3.2 离子注入诱变
5.3.3 正突变菌株的初筛与复筛
5.3.4 突变菌株发酵性能
5.3.5 遗传稳定性分析
5.4 结果与讨论
5.4.1 紫外诱变结果
5.4.2 离子注入诱变
5.4.3 初筛结果
5.4.4 复筛结果
5.4.5 突变菌株的性能
5.5 本章小结
第六章 一种新型的双菌种全细胞固定化体系的构建
6.1 前言
6.2 实验材料和仪器
6.2.1 菌种
6.2.2 培养基
6.2.3 试剂与材料
6.2.4 仪器
6.3 实验方法
6.3.1 P1菌丝球的制备
6.3.2 P1菌丝球的最佳成球条件
6.3.3 固定化菌丝球的制备
6.3.4 正交法优化固定化程序
6.3.5 电镜观察菌丝球结构
6.3.6 生物降解造纸废水中的悬浮杂质
6.4 结果与讨论
6.4.1 P1菌丝球的最佳成球条件
6.4.2 固定化过程的优化
6.4.3 P1菌丝球与固定化菌丝球污水处理效果比较
6.5 本章小结
第七章 新型固定化体系在处理废水中的应用
7.1 前言
7.2 实验材料与仪器
7.2.1 菌种与材料
7.2.2 试剂
7.2.3 培养基
7.2.4 仪器
7.3 实验方法
7.3.1 不同浓度碳源对固定化菌丝球处理废水的影响
7.3.2 不同氮源对固定化菌丝球处理污水的影响
7.3.3 不同菌丝球用量对固定化菌丝球处理污水的影响
7.3.4 不同温度对固定化菌丝球处理污水的影响
7.3.5 不同初始pH对固定化菌丝球处理污水的影响
7.3.6 固定化菌丝球的半连续化处理
7.3.7 生物降解反应
7.3.8 生物脱色反应
7.3.9 分析方法
7.4 结果与讨论
7.4.1 不同碳源浓度对固定化菌丝球处理污水的影响
7.4.2 不同氮源浓度对固定化菌丝球处理污水的影响
7.4.3 不同菌丝球用量对固定化菌丝球处理污水的影响
7.4.4 不同温度对固定化菌丝球处理废水的影响
7.4.5 不同起始pH对固定化菌丝球处理废水的影响
7.4.6 固定化菌丝球的半连续化处理
7.4.7 生物降解反应
7.4.8 降解动力学
7.4.9 生物脱色反应
7.5 本章小结
第八章 总结与展望
8.1 结论
8.2 本文创新点
8.3 展望和建议
参考文献
攻读博士学位期间的研究成果
作者简介
本文编号：3671091
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
目录
第一章 文献综述
1.1 木质纤维素酶及其应用前景
1.1.1 木质纤维素酶的分类
1.1.2 木质纤维素酶高产菌的筛选及育种
1.1.3 木质纤维素酶的应用前景
1.2 海洋微生物生产的木质纤维素酶
1.3 离子注入诱变育种
1.4 废水的生物处理方法
1.5 固定化微生物技术
1.5.1 固定化微生物技术在能源开发方面的应用
1.5.2 固定化微生物技术在环境保护方面的应用
1.6 菌丝球及其在工业中的应用
1.6.1 菌丝球成球机制的研究
1.6.2 菌丝球在处理工业废水中的应用
1.6.3 以菌丝球作为生物质载体及其在工业中的应用
1.7 本论文的研究思路与主要内容
第二章 产纤维素酶的海洋微生物的选育、鉴定及生长特性
2.1 前言
2.2 实验材料与仪器
2.2.1 试剂
2.2.2 培养基
2.2.3 仪器
2.3 实验方法
2.3.1 样品的采集
2.3.2 产纤维素酶的海洋微生物的分离与筛选
2.3.3 菌株筛选
2.3.4 纤维素酶活测定
2.3.5 菌种成球情况的观察
2.3.6 菌种形态观察
2.3.7 菌株的分子生物学鉴定
2.3.8 海洋微紫青霉菌的生长特性及产酶性能
2.4 结果与讨论
2.4.1 菌种筛选结果
2.4.2 菌株形态结构观察结果
2.4.3 菌株分子生物学鉴定结果
2.4.4 菌株Penicillium janthinellum P1的生长曲线
2.4.5 菌株Penicillium janthinellum P1的产酶性能
2.4.6 各菌株成球情况的观察结果
2.5 本章小结
第三章 产漆酶的海洋微生物的选育、鉴定及生长特性
3.1 前言
3.2 实验材料与仪器
3.2.1 试剂
3.2.2 培养基
3.2.3 仪器
3.3 实验方法
3.3.1 样品的采集
3.3.2 海洋微生物的分离
3.3.3 菌株筛选
3.3.4 木质素降解酶酶活的测定
3.3.5 菌株形态观察
3.3.6 菌株的分子生物学鉴定
3.3.7 盐度对海洋内生拟盘多毛孢菌生长的影响
3.4 结果与讨论
3.4.1 菌种筛选结果
3.4.2 菌株形态结构观察结果
3.4.3 菌株分子生物学鉴定结果
3.4.4 菌株Pestalotiopsis sp.J63在不同盐度下的生长曲线
3.5 本章小结
第四章 海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的发酵性能
4.1 前言
4.2 实验方法与仪器
4.2.1 菌种
4.2.2 培养基
4.2.3 试剂
4.2.4 仪器
4.3 实验方法
4.3.1 菌种培养
4.3.2 碳源对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.3.3 氮源对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.3.4 Cu~(2+)对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.3.5 不同盐浓度对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.3.6 温度对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.3.7 初始pH对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.3.8 诱导剂对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.3.9 J63以不同农业废弃物为底物的固体发酵
4.3.10 J63以碱预处理的废弃物为底物的液体发酵
4.3.11 漆酶酶活测定
4.4 结果与讨论
4.4.1 碳源对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.4.2 氮源对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.4.3 Cu~(2+)对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.4.4 不同盐浓度对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.4.5 温度对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.4.6 初始pH对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.4.7 诱导剂对海洋内生拟盘多毛孢菌J63产漆酶的影响
4.4.8 J63以不同农业废弃物为底物的固体发酵产漆酶情况
4.5 本章小结
第五章 离子注入诱变选育高性能的海洋内生拟盘多毛孢菌
5.1 前言
5.2 实验材料与仪器
5.2.1 菌种
5.2.2 培养基
5.2.3 试剂
5.2.4 仪器
5.3 实验方法
5.3.1 紫外诱变
5.3.2 离子注入诱变
5.3.3 正突变菌株的初筛与复筛
5.3.4 突变菌株发酵性能
5.3.5 遗传稳定性分析
5.4 结果与讨论
5.4.1 紫外诱变结果
5.4.2 离子注入诱变
5.4.3 初筛结果
5.4.4 复筛结果
5.4.5 突变菌株的性能
5.5 本章小结
第六章 一种新型的双菌种全细胞固定化体系的构建
6.1 前言
6.2 实验材料和仪器
6.2.1 菌种
6.2.2 培养基
6.2.3 试剂与材料
6.2.4 仪器
6.3 实验方法
6.3.1 P1菌丝球的制备
6.3.2 P1菌丝球的最佳成球条件
6.3.3 固定化菌丝球的制备
6.3.4 正交法优化固定化程序
6.3.5 电镜观察菌丝球结构
6.3.6 生物降解造纸废水中的悬浮杂质
6.4 结果与讨论
6.4.1 P1菌丝球的最佳成球条件
6.4.2 固定化过程的优化
6.4.3 P1菌丝球与固定化菌丝球污水处理效果比较
6.5 本章小结
第七章 新型固定化体系在处理废水中的应用
7.1 前言
7.2 实验材料与仪器
7.2.1 菌种与材料
7.2.2 试剂
7.2.3 培养基
7.2.4 仪器
7.3 实验方法
7.3.1 不同浓度碳源对固定化菌丝球处理废水的影响
7.3.2 不同氮源对固定化菌丝球处理污水的影响
7.3.3 不同菌丝球用量对固定化菌丝球处理污水的影响
7.3.4 不同温度对固定化菌丝球处理污水的影响
7.3.5 不同初始pH对固定化菌丝球处理污水的影响
7.3.6 固定化菌丝球的半连续化处理
7.3.7 生物降解反应
7.3.8 生物脱色反应
7.3.9 分析方法
7.4 结果与讨论
7.4.1 不同碳源浓度对固定化菌丝球处理污水的影响
7.4.2 不同氮源浓度对固定化菌丝球处理污水的影响
7.4.3 不同菌丝球用量对固定化菌丝球处理污水的影响
7.4.4 不同温度对固定化菌丝球处理废水的影响
7.4.5 不同起始pH对固定化菌丝球处理废水的影响
7.4.6 固定化菌丝球的半连续化处理
7.4.7 生物降解反应
7.4.8 降解动力学
7.4.9 生物脱色反应
7.5 本章小结
第八章 总结与展望
8.1 结论
8.2 本文创新点
8.3 展望和建议
参考文献
攻读博士学位期间的研究成果
作者简介
本文编号：3671091
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