分枝杆菌BFZG胞外聚合物对土壤芘去除作用的研究

发布时间：2017-06-05 21:12

  本文关键词：分枝杆菌BFZG胞外聚合物对土壤芘去除作用的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：胞外聚合物(EPS)是微生物分泌到体外的、成分复杂的大分子多聚化合物,因其特殊的物理化学性质而广泛用于食品加工、生物制药、选矿采矿、以及生态环境保护等方面。目前,在环境污染的生物修复手段上,无论是堆肥、生物反应、植物修复、植物-微生物联合修复等技术,都离不开微生物的作用,随着对微生物修复污染物研究的深入,EPS在污染物除去过程中的应用越来越受到重视。因此,本课题选择高效降解菌的EPS和典型的多环芳烃-芘作为研究对象,研究EPS在土壤芘去除过程中的发挥的作用,以便更好的丰富多环芳烃污染土壤的生物修复机制。本课题的主要研究工作有以下几个方面:(1)通过芘在液体中溶解量变化的实验,分析分枝杆菌BFZG胞外聚合物在芘溶解过程中起到的作用。结果表明:胞外聚合物可以显著增加芘在液体中的溶解量,便于菌体捕获并降解芘;芘的溶解量与胞外聚合物的浓度、温度、pH有关;通过与其他表面活性剂性质对比,可以发现影响芘溶解的主要物质为胞外聚合物中的蛋白质。(2)通过芘在土壤中解吸量变化的实验,分析分枝杆菌BFZG胞外聚合物在土壤芘解吸过程中起到的作用。结果表明:胞外聚合物可以显著降低土壤中芘的残留量,芘的残留量与胞外聚合物的浓度、温度、pH有关。(3)分枝杆菌BFZG中发现芘降解的关键双加氧酶基因nidA、pdoA2,对比不同浓度芘处理的16S DNA、双加氧酶基因、菌体蛋白、EPS含量,发现BFZG对芘有很好的适应性,120 mg/L芘对两种基因无影响;改变芘浓度,菌体蛋白条带、胞外聚合物蛋白条带发生变化。(4)分枝杆菌BFZG胞外聚合物在土壤芘去除过程中的作用是通过胞外聚合物自身与土壤吸附过程,降低芘在土壤中的残留量,使芘更多的游离于液相,同时,胞外聚合物的存在增加了芘在液体中溶解度,方便被菌体吸收、利用和降解。
【关键词】：分枝杆菌 胞外聚合物 多环芳烃 芘 增溶
【学位授予单位】：沈阳师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X53;X172
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-18
• 1.1 多环芳烃概述8-10
• 1.1.1 多环芳烃理化性质8
• 1.1.2 多环芳烃的来源8-9
• 1.1.3 多环芳烃的危害9-10
• 1.1.4 我国土壤多环芳烃污染现状10
• 1.2 多环芳烃污染土壤的修复10-12
• 1.2.1 多环芳烃的生物修复技术10-11
• 1.2.2 多环芳烃的微生物降解途径11
• 1.2.3 微生物降解多环芳烃的影响因素11-12
• 1.3 分枝杆菌降解多环芳烃研究进展12-13
• 1.3.1 分枝杆菌优势与前景12
• 1.3.2 分枝杆菌多环芳烃降解酶基因的研究现状12-13
• 1.4 胞外聚合物概述13-15
• 1.4.1 EPS的性质和作用13-14
• 1.4.2 EPS的提取方法14
• 1.4.3 EPS在多环芳烃修复中研究14-15
• 1.5 本课题的研究意义、研究内容、创新点15-16
• 1.5.1 研究意义15
• 1.5.2 主要内容15-16
• 1.5.3 创新点16
• 1.6 课题来源16-17
• 1.7 技术路线17-18
• 第二章 分枝杆菌EPS对芘的增溶作用18-27
• 2.1 材料与仪器18-19
• 2.1.1 材料18
• 2.1.2 试剂18
• 2.1.3 仪器18
• 2.1.4 培养基18-19
• 2.2 方法19-21
• 2.2.1 菌种培养、EPS提取与测定方法19
• 2.2.2 EPS表面张力及影响因素测定19-20
• 2.2.3 芘的增溶及影响因素测定20-21
• 2.2.4 数据处理21
• 2.3 结果与分析21-25
• 2.3.1 不同因素对EPS表面张力影响21-23
• 2.3.2 不同因素对芘增溶效果的影响23-25
• 2.4 小结25-27
• 第三章 分枝杆菌EPS对土壤芘的解吸作用27-35
• 3.1 材料与仪器27
• 3.1.1 材料27
• 3.1.2 试剂27
• 3.1.3 仪器27
• 3.1.4 培养基27
• 3.2 方法27-29
• 3.2.1 EPS在土壤表面吸附及影响因素的测定27-28
• 3.2.2 土壤表面芘解吸及影响因素测定28-29
• 3.2.3 数据处理29
• 3.3 结果与分析29-34
• 3.3.1 EPS在土壤表面颗粒的吸附29-31
• 3.3.2 EPS对土壤表面芘的解吸效果31-34
• 3.4 小结34-35
• 第四章 双加氧酶基因的检测及芘对分枝杆菌菌体蛋白表达量的影响35-50
• 4.1 材料与仪器35
• 4.1.1 试剂35
• 4.1.2 仪器35
• 4.1.3 培养基35
• 4.2 方法35-41
• 4.2.1 芘降解双加氧酶关键基因nidA、pdoA2检测35-38
• 4.2.2 不同芘浓度对分枝杆菌菌体DNA含量影响的测定38-39
• 4.2.3 芘对分枝杆菌蛋白含量影响的测定39-40
• 4.2.4 芘浓度对EPS蛋白的影响40-41
• 4.3 结果与分析41-48
• 4.3.1 芘降解双加氧酶关键基因nidA、pdoA2基因检测41-42
• 4.3.2 芘浓度对分枝杆菌有关基因影响42-45
• 4.3.3 污染物对分枝杆菌蛋白的影响45-48
• 4.3.4 芘浓度对EPS蛋白影响48
• 4.4 小结48-50
• 结论50-51
• 参考文献51-58
• 个人简历58-59
• 致谢59

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