B.cepacia TZ-1合成磁性纳米颗粒的类酶性质及其对染料脱色的研究

摘要

从山东省聊城市东昌湖水域取湖水样品，通过富集培养、分离纯化的方法筛选出一株产磁性纳米颗粒的菌株，经生理生化测定及16S rDNA测序分析结果，鉴定为洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia)，将其命名为B.cepacia TZ-1。B.cepacia TZ-1为兼性厌氧菌，在氧分压低于1％条件下才能合成磁性纳米颗粒，本研究独创性采用微氧密封、120r/min摇床培养的方法来培养B.cepacia TZ-1。
　　B.cepacia TZ-1为杆菌，菌体大小约1-2μm×0.5-1μm，有鞭毛，革兰氏阴性。在平板上菌落直径约为3-5mm、呈圆形、表面光滑、边缘不规则、菌落湿润呈黄绿色、半透明、有黏性。透射电镜下可观察到菌体细胞壁周围有大小约60nm致密晶体颗粒围成一圈、菌体内部含有3-5颗180 nm的致密晶体颗粒。
　　采用超声破碎方法提取纯化磁性纳米颗粒，透射电镜、扫描电镜对其进行元素分析，结果一致，主要元素为Fe、P、O，X射线衍射分析磁性纳米颗粒成分为Fe3(PO4)2·8H2O、Fe3O4，磁性纳米颗粒为单斜晶体。
　　磁性纳米颗粒在H2O2存在条件下具有过氧化物酶类酶活性，与商品HRP进行比较，磁性纳米颗粒对TMB的亲和力稍强，且对于H2O2浓度、pH、温度有极强的耐受性。
　　磁性纳米颗粒在H2O2存在条件下可以催化染料脱色，本研究选择偶氮类染料甲基橙、蒽醌类染料酸性媒介红、芳甲烷类染料固绿FCF、靛族染料靛红作为研究对象，磁性纳米颗粒对上述4种染料均具有较好的降解脱色效果，且磁性纳米颗粒对染料脱色过程中，有极强的H2O2浓度、pH、温度耐受性。

目录

摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 生物合成纳米材料研究概况

1．2．1 生物矿化作用

1．2．2 趋磁细菌研究进展

1．2．3 细菌合成的磁性纳米颗粒

1．3 类酶活性的研究

1．3．1 传统类酶

1．3．2 Fe3O4纳米材料过氧化物酶类酶活性的研究

1．4 本文研究内容和意义

2 合成磁性纳米颗粒菌株的筛选及鉴定

2．1 材料与仪器

2．1．1 样品采集

2．1．2 实验药品

2．1．3 实验仪器

2．1．4 试剂配制

2．2 实验方法

2．2．1 菌种筛选

2．2．2 生理生化特性

2．2．3 16SrDNA分子鉴定

2．3 结果与分析

2．3．1 菌种筛选与纯化

2．3．2 菌株ZT-1菌体形态特征

2．3．3 菌株TZ-1部分生理生化特性

2．3．4 菌株TZ-1基于16SrDNA分子生物学鉴定

2．4 本章小结

3 磁性纳米颗粒的类酶性质

3．1 材料与仪器

3．1．1 菌种来源

3．1．2 实验药品

3．1．3 实验仪器

3．1．4 试剂配制

3．2 实验方法

3．2．1 磁性纳米颗粒的提取纯化

3．2．2 磁性纳米颗粒的TEM观察

3．2．3 磁性纳米颗粒的SEM观察

3．2．4 X射线衍射

3．2．5 磁性纳米颗粒类酶活性与HRP活性测定

3．3 结果与分析

3．3．1 磁性纳米颗粒的TEM分析

3．3．2 磁性纳米颗粒的SEM分析

3．3．3 X射线衍射结果分析

3．3．4 磁性纳米颗粒类酶活性与HRP活性的比较

3．4 本章小结

4 磁性纳米颗粒在染料脱色方面的应用

4．1 材料与仪器

4．1．1 磁性纳米颗粒

4．1．2 实验药品

4．1．3 实验仪器

4．1．4 试剂配制

4．2 实验方法

4．2．1 磁性纳米颗粒对四种染料脱色的研究

4．2．2 磁性纳米颗粒脱色染料甲基橙条件的研究

4．2．3 磁性纳米颗粒脱色染料酸性媒介红条件的研究

4．2．4 磁性纳米颗粒脱色染料固绿FCF条件的研究

4．2．5 磁性纳米颗粒脱色染料靛红条件的影响

4．3 结果与分析

4．3．1 磁性纳米颗粒对四种染料脱色能力的研究

4．3．2 磁性纳米颗粒脱色染料甲基橙条件的研究

4．3．3 磁性纳米颗粒脱色染料酸性媒介红条件的研究

4．3．4 磁性纳米颗粒脱色染料固绿FCF条件的研究

4．3．5 磁性纳米颗粒脱色染料靛红条件的研究

4．4 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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