丙丁菌生物膜提高丁醇耐受性的微观机制研究

摘要

细胞固定化发酵具有发酵产率高、可连续、性能稳定、工艺简单等优势而广受关注.然而,固定化细胞发酵提高耐受性和活性的机制尚需深入研究.本文通过微观表征手段,分析了经吖啶橙染色后的游离细胞及生物膜;细胞在棉纤维表面的生长过程和丁醇耐受性情况.研究发现,细胞会粘附到载体表面,并不断聚集、生长增殖,最终形成被胞外基质包裹的三维的生物膜结构.对比不同时期额外加入3g/L丁醇对游离及固定菌的发酵性能及形态变化的影响,发现固定化菌对丁醇的耐受性高于游离菌,稳定期细胞,及成熟的生物膜耐受性最好.生物膜的耐受性增强与生物膜不均一性及胞外基质对有害物质的传递阻碍有关.从而得出以稳定期细胞为固定化细胞,培养36h得成熟生物膜,应用于连续批次发酵产丁醇.