放射状土壤杆菌M-503产生物絮凝剂的制备、纯化及应用研究

摘要

生物絮凝剂是由微生物产生的一类生物大分子物质,具有一定的絮凝活性,能使液体中难沉降的固体悬浮颗粒聚凝,加速沉降以达到固液分离的目的。而且较之传统的无机絮凝剂和有机合成高分子絮凝剂,具有安全、无毒、易降解等特点,此外它还具有吸附重金属的功能,因而备受关注,成为国内外絮凝剂研制开发的热点之一。
　　本文从10个不同样品中筛选分离得到28株具有絮凝活性的菌株,其中筛选自活性污泥,编号M—503的菌株所产絮凝剂在絮凝作用时形成较大的絮凝矾花,絮凝活性为910U,而且不能利用淀粉等多糖类物质作为碳源。经生理生化实验鉴定及16SrDNA测序分析,M—503被鉴定为放射状土壤杆菌(Agrobacterium radiobacter)。目前尚无关于Agrobacterium radiobacter产絮凝剂的相关报道。
　　Agrobacterium radiobacter M-503产生的絮凝剂ZL 5—2是一种胞外絮凝剂。经组分测定,ZL 5-2中性糖、糖醛酸、蛋白质含量分别为93.5%、3.5%、3.0%；经红外光谱分析,ZL 5—2在3417 cm-1处为OH的伸缩振动,2928 cm-1处为C—H的伸缩振动,1619 cm-1处为酰胺Ⅰ基团的伸缩振动,1400 cm-1处为C—H的弯曲振动,1150,1079,1038cm-1处为各种羟基中C—O、C—OH等的伸缩振动。组分测定及红外光谱分析表明ZL 5—2是一种含有少量蛋白的多糖类物质。
　　在产絮凝剂培养基中培养,Agrobacterium radiobacter M-503 12 hr进入指数生长期,24hr进入稳定期。絮凝剂在12hr后开始生成,但是合成的量比较少,絮凝剂产量随时间延长逐渐升高,在稳定期内大量合成,到48hr时絮凝剂产量达到最高,之后进入平稳期,合成量不再提高,而且延长培养时间ZL 5—2不会被Agrobacterium radiobacter M-503所利用,这与Agrobacterium radiobacter不

目录

摘要

Abstract

前言

1． 絮凝剂的分类

1．1 无机絮凝剂

1．2 有机合成高分子絮凝剂

1．3 天然高分子絮凝剂

2． 生物絮凝剂的研究历史

3． 生物絮凝剂的种类

3．1 多糖类生物絮凝剂的组成及结构

3．2 糖蛋白及蛋白质类生物絮凝剂的组成

3．3 脂类生物絮凝剂的组成及结构

3．4 核酸类生物絮凝剂及核蛋白类生物絮凝剂

4． 生物絮凝剂的絮凝机理

5． 生物絮凝剂对重金属的吸附

5．1 传统吸附重金属的方法

5．2 重金属的生物吸附

6． 生物絮凝剂的分子生物学

7． 生物絮凝剂合成及其絮凝活性的因素

7．1 影响生物絮凝剂合成的因素

7．2 影响絮凝活性的因素

8． 生物絮凝剂的在工业生产中的应用

8．1 废水处理

8．2 有机物的降解

8．3 发酵产品固液分离

8．4 重金属离子的吸附脱除

9． 生物絮凝剂的开发前景及展望

第一章 产絮凝剂菌株的筛选与鉴定

1． 材料与方法

1．1 材料

1．2 方法

2． 结果与讨论

2．1 产絮凝剂菌株的分离与筛选

2．2 菌株鉴定

小结

第二章 M 503最适产絮凝剂条件及 ZL 5-2的性质研究

1． 材料和方法

1．1 材料

1．2 方法

2． 结果与讨论

2．1 絮凝剂在发酵液及菌体上的分布

2．2 菌体生长及絮凝活性曲线

2．3 培养条件对絮凝活性的影响

2．4 影响絮凝活性的各种因素

2．5 ZL 5-2的组分测定

2．6 ZL 5-2的红外光谱分析

2．7 ZL 5-2水解产物的 TLC分析

2．8 去除蛋白对絮凝活性的影响

2．9 糖苷酶作用对絮凝活性的影响

2．10 絮凝作用前后的电镜观察

小结

第三章 ZL 5-2对Cr(Ⅵ)的吸附作用研究

1． 材料与方法

1．1 材料

1．2 方法

2． 结果与讨论

2．1 Cr(Ⅵ)的测定

2．2 pH对吸附的影响

2．3 作用时间对吸附的影响

2．4 不同金属离子对吸附作用的影响

2．5 ZL 5-2对不同浓度 Cr(Ⅵ)的吸附

2．6 吸附后 Cr( Ⅵ)的解吸附

2．7 吸附 Cr(Ⅵ)前后及解吸附后 ZL 5-2的红外光谱分析

小结

第四章 ZL 5-2的纯化及性质研究

1． 材料与方法

1．1 材料

1．2 方法

2 结果与讨论

2．1 DEAE Sepharose Fast Flow离子交换层析(pH 8．67)

2．2 DEAE Sepharose Fast Flow离子交换层析(pH6．81)

2．3 Sephacryl S-500凝胶过滤层析

2．4 ZL-P的絮凝吸附活性研究

2．5 HPLC分析

2．6 ZL-P的元素分析

2．7 ZL-P的分子量测定

2．8 ZL-P的红外光谱分析

2．9 ZL-P的紫外光谱分析

2．10 ZL-P的组成分析

2．11 ZL-P的~1H-NM叹和~(13)C-NMR分析

小结

第五章 ZL 5-2在水处理及发酵产品固液分离中的应用

1． 材料与方法

1．1 材料

1．2 方法

2． 结果与讨论

2．1 ZL 5-2对炼油污水、印染污水的絮凝作用

2．2 ZL 5-2对微生物发酵液的絮凝作用

小结

总结

参考文献

致谢

在读期间发表的文章