尼古丁高效降解菌Pseudomonas sp. ZUTSKD的分离鉴定及降解特性和代谢途径的研究

摘要

尼古丁(Nicotine，烟碱)是烟草中的主要生物碱和有害成分，是环境主要污染物之一。研究发现一些微生物可以通过不同的代谢途徭利用尼古丁，其中一些菌株具有应用价值。国外相关研究报道较多，但在国内，相关研究刚刚起步。 本研究从杭州利群环保纸业有限公司库存废烟叶中分离得到一株尼古丁高效降解菌株。经形态，生理生化，Biolog鉴定以及16S rDNA序列同源性分析，鉴定该菌株属于Pseudomonas sp.，命名为Pseudomonas sp.ZUTSKD。 Pseudomonas sp.ZUTSKD能以尼古丁为唯一碳氮源和能源生长，降解尼古丁最适温度为30℃，最适pH为7.5。添加氯化铵和葡萄糖有利于尼古丁的降解，而添加蔗糖对尼古丁降解无影响。该研究表明，Pseudomonas sp.ZUTSKD有很强的尼古丁降解能力，最高可耐受5.5g·L-1的尼古丁浓度，能够高效降解烟草废弃物或烟草提取物中的尼古丁。通过驯化，驯化菌能够在较高浓度的烟草提取物中有效降解尼古丁。因此，Pseudomonas sp.ZUTSKD在烟草废弃物的安全处理和烟草加工工艺中具有较好的应用潜力。 通过GC-MS，在发酵液的苯萃取液中检测到有3-(2,3,4-三氢-5-吡咯基)-吡啶,2,3'-二吡啶，可天宁和3-羧基-吡啶的积累，推测Pseudomonas sp.ZUTSKD可能拥有一个与已报道的不同的尼古丁代谢途径。

目录

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第一章文献综述

1.1尼古丁及其理化性质

1.2降解尼古丁的必要性和紧迫性

1.2.1烟草生产及其污染

1.2.2烟碱型农药的推广及其环境影响

1.2.3我国卷烟质量急需提高

1.3降解尼古丁的主要方法

1.3.1烟草生长期间尼古丁含量的控制

1.3.2烟草加工过程中尼古丁含量的控制

1.4国内外利用微生物降解尼古丁的研究进展

1.4.1国内外利用微生物降解尼古丁的研究进展

1.4.2尼古丁的微生物代谢途径研究

1.5微生物在降低烟叶尼古丁含量中的应用

1.6展望及意义

1.7本研究的主要内容

参考文献：

第二章尼古丁高效降解菌的分离、鉴定与系统发育分析

2.1材料与方法

2.1.1分离源

2.1.2实验试剂

2.1.3主要仪器

2.1.4培养基

2.1.5实验方法

2.2结果与讨论

2.2.1尼古丁降解菌的分离

2.2.2形态结构观察及生理生化实验

2.2.3碳源利用的Biolog分析

2.2.4序列比对和基于16S rDNA的系统发育分析

2.3小结

参考文献：

第三章尼古丁降解菌Pseudomonas sp.ZUTSKD的降解特性研究

3.1材料与方法

3.1.1供试菌株

3.1.2主要试剂

3.1.3主要仪器

3.1.4主要培养基

3.1.5种子液制备

3.1.6分析检测方法

3.1.7培养条件对菌株生长及其尼古丁降解的影响

3.2结果与讨论

3.2.1实验涉及的标准曲线

3.2.2尼古丁浓度对菌株生长的影响

3.2.3温度和pH值对菌株生长及尼古丁降解的影响

3.2.4不同碳氮源对菌株生长及尼古丁降解的影响

3.2.5 Pseudomonas sp.ZUTSKD在废弃烟叶处理及烟草提取物(浆液)中的应用

3.3小结

参考文献：

第四章尼古丁降解菌Pseudomonas sp.ZUTSKD的尼古丁代谢途径的探索

4.1材料与方法

4.1.1供试菌株

4.1.2主要试剂

4.1.3主要仪器

4.1.4主要培养基

4.1.5尼古丁代谢产物抑菌实验

4.1.6代谢中间产物分析

4.2结果与讨论

4.2.1尼古丁代谢产物抑菌实验

4.2.2全波长扫描法检测降解产物

4.2.3降解中间产物的GC-MS分析

4.3小结

参考文献

第五章实验总结与展望

5.1论文的主要研究结论

5.2论文的创新之处

5.3论文的不足与展望

致谢

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