降解纖維素產(chǎn)生物燃料節(jié)桿菌的篩選及特性研究.pdf

1、節(jié)桿菌屬是Conn和Dimmick于1947年建立的放線菌門細(xì)菌。該屬細(xì)菌廣泛分布于各種環(huán)境生境中，特別是土壤中，以及各種污染的環(huán)境中。節(jié)桿菌具有很好的適應(yīng)生境能力和抗逆境能力，已發(fā)現(xiàn)一些能利用環(huán)境中的各種有機物并轉(zhuǎn)化其為烴類化合物，具有潛在的產(chǎn)生生物燃料的能力。因此，研究并開發(fā)利用節(jié)桿菌轉(zhuǎn)化纖維素等生物質(zhì)原料為生物燃料的菌種和技術(shù)，對于廢棄有機物的循環(huán)利用、綠色能源的生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)等都具有重要的意義。本研究的主要目的是從荒漠土壤中分離

2、出具有轉(zhuǎn)化纖維素為生物燃料的節(jié)桿菌屬菌株，并研究其產(chǎn)生生物燃料的種類、能力及其影響因素。
　　從疏勒河流域不同地區(qū)采集到6份土壤樣品，分別標(biāo)記為SLP1，SLP2，SLP3，SLP4，SLP8和SLP9。稱取每個土壤樣品0.5 g用無菌水稀釋到10-6，然后吸取150μL懸液涂布于CMC平板，30℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)10d后，挑取長出的單菌落，經(jīng)純化后共分離出了57株菌，依據(jù)節(jié)桿菌的形態(tài)特征挑選出32株菌做進(jìn)一步研究。對已經(jīng)得到的這

3、32株菌株進(jìn)行了纖維素降解能力的測定，將這32株菌分別用SS培養(yǎng)基和CMC培養(yǎng)基在30℃下培養(yǎng)4d，CMC培養(yǎng)基篩選到了6株[SLP4(10e-2)b; SLP8(10e-3)a; SLP9(10e-4)c; SLP2(10e-4)c; SLP1(10e-2)a; SLP4(10e-4)c]降解纖維素較好的節(jié)桿菌，菌落直徑大小為3-4 mm。隨后對篩選到的6株菌進(jìn)行產(chǎn)生物燃料能力的測定，只有SLP1(10e-2)a具有較強的產(chǎn)生物燃料的

4、能力。通過16SrRNA基因序列鑒定該菌株為Athrobacter nitroguajacolicus序列號為IHBB9963。利用氣相色譜和質(zhì)譜分析法分析了菌株IHBB9963發(fā)酵液中提取到的生物燃料成分，共檢測出41種不同碳鏈化合物，其中在C16-C22的處有5個峰，分別屬于烷烴、烯烴和醇類化合物。為了進(jìn)一步提高菌株產(chǎn)生物燃料的能力，用亞硝基胍(NTG)對分離到的IHBB9963菌株進(jìn)行了誘變，挑取誘變后的95菌株分別培養(yǎng)，檢測其產(chǎn)

5、生物燃料的能力，其中有94株菌具有較好的產(chǎn)生物燃料的能力。與初始菌株IHBB9963相比，有4株突變菌株產(chǎn)生物燃料的量顯著提高。對影響誘變菌株產(chǎn)生物燃料的因素進(jìn)行了分析，將篩選到的4株誘變菌株用LB培養(yǎng)基和高氏一號培養(yǎng)基分別培養(yǎng)96小時或168小時，檢測其生物燃料產(chǎn)生能力，結(jié)果顯示，在高氏一號培養(yǎng)基中，第40號誘變菌株在培養(yǎng)96小時后產(chǎn)生物燃料的量顯著增加，第46號和50號誘變菌株在培養(yǎng)168小時后產(chǎn)生物燃料的量顯著增加，第82號誘變菌