棉浆粕废水耐盐菌株的筛选鉴定与生物降解实验研究

发布时间：2023-08-30 05:24

　　粘胶纤维行业利用棉浆经过化学与机械加工的过程中,会产生大量含纤维素、半纤维素和木质素的高浓度有机废水,这类废水经酸液中和后含盐量大大增加。产纤维素酶的微生物能催化纤维素水解成葡萄糖,特殊的海洋环境能够提供适应极端环境的耐盐微生物。从资源化和生物化的角度处理含盐纤维素废水对人类可持续发展具有重大意义。本研究从青岛近海底泥和棉浆粕废水的富集液中驯化、筛选出一株能够产纤维素酶的耐盐细菌,经生理生化鉴定和16S rRNA序列测定为副地衣芽孢杆菌Bacillus paralicheniformis。该菌株在35℃、150 r/min液体发酵条件下产生的三种纤维素酶含量分别是滤纸酶0.136 U/mL、内切酶0.123 U/mL和β-葡萄糖苷酶0.103 U/mL,并且在1～4%NaCl溶液中能保持稳定的纤维素酶活。针对筛选的菌株进行了产酶发酵液的优化。确定该菌发酵的最适碳源和氮源分别是玉米芯和酵母浸膏,最佳KH₂PO₄添加量是0.4%,培养液最适初始pH值为7,最适发酵温度为35℃,最适发酵时间为60 h。菌株对优化后的培养液产酶能力提高48.9%。对...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 纤维素酶的分类及作用机制
    1.2 纤维素降解菌筛选及海洋微生物开发
        1.2.1 产纤维素酶的真菌
        1.2.2 产纤维素酶的细菌和放线菌
        1.2.3 产纤维素酶的海洋微生物
    1.3 耐盐纤维素酶的应用
        1.3.1 处理造纸工业废水
        1.3.2 开发利用海洋垃圾和海藻组织中的纤维素资源
        1.3.3 处理生物质能源和环境保护
        1.3.4 修复盐碱地
        1.3.5 其他应用
    1.4 纤维素酶的发酵工艺
    1.5 棉浆粕废水的污染特征及处理现状
        1.5.1 棉浆粕废水的污染特征
        1.5.2 棉浆粕废水的处理方法
    1.6 课题研究内容和意义
第二章 耐盐纤维素降解菌的筛选及鉴定
    2.1 引言
    2.2 材料和方法
        2.2.1 样品采集
        2.2.2 实验药品和仪器
        2.2.3 实验试剂配制
        2.2.4 培养基
        2.2.5 实验方法
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 耐盐纤维素降解菌的初筛
        2.3.2 耐盐纤维素降解菌的复筛
        2.3.3 菌种鉴定
        2.3.4 盐度对副地衣芽孢杆菌产纤维素酶的活性影响
    2.4 本章小结
第三章 产酶条件的优化及酶学性质研究
    3.1 引言
    3.2 材料和方法
        3.2.1 实验药品和仪器
        3.2.2 实验试剂配制
        3.2.3 培养基
        3.2.4 实验方法
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 不同碳源对酶活的影响
        3.3.2 不同氮源对酶活的影响
        3.3.3 KH₂PO₄浓度对酶活的影响
        3.3.4 初始pH值对酶活的影响
        3.3.5 培养温度对酶活的影响
        3.3.6 发酵时间对酶活的影响
        3.3.7 内切酶的硫酸铵盐析纯化结果
        3.3.8 酶的耐盐性
        3.3.9 酶的耐酸碱性
        3.3.10 金属离子对酶促反应的影响
        3.3.11 酶的耐热性
    3.4 本章小结
第四章 棉浆粕废水的生物降解与除盐探索实验
    4.1 引言
    4.2 材料和方法
        4.2.1 水样来源
        4.2.2 实验药品和仪器
        4.2.3 实验试剂配制
        4.2.4 培养基
        4.2.5 实验方法
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 棉浆粕废水处理前后pH值的变化
        4.3.2 耐盐纤维素降解菌有机质降解动力学方程
        4.3.3 生物降解产物及代谢途径分析
        4.3.4 电渗析除盐
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望与建议
参考文献
致谢
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本文编号：3844952