基于產(chǎn)絮克隆菌的遺傳及產(chǎn)絮特性研究.pdf

1、生物絮凝劑作為一種高效、無(wú)毒、無(wú)二次污染、具有生物可降解性和安全性的綠色水處理劑，代表了絮凝劑的重要研發(fā)方向之一。本研究對(duì)所分離到的高效絮凝菌進(jìn)行了菌種鑒定，并對(duì)其絮凝特性及代謝成分進(jìn)行了分析。同時(shí)以基因定位為基礎(chǔ)，進(jìn)行了絮凝菌的細(xì)胞融合，構(gòu)建了絮凝菌的基因組文庫(kù)，得到了具有絮凝特性的克隆菌，并將克隆菌應(yīng)用到兩段式發(fā)酵工藝中，即以纖維素降解菌的產(chǎn)物為絮凝菌的發(fā)酵原料，進(jìn)行二段式發(fā)酵，獲得了新型生物絮凝劑。
　　經(jīng)生理生化和16Sr

2、DNA分析鑒定，絮凝菌F2為芽孢桿菌屬(Bacillus sp.)。通過(guò)絮凝活性分布測(cè)定，絮凝劑的有效成分存在于發(fā)酵液中，為絮凝菌的胞外產(chǎn)物。進(jìn)一步利用紅外光譜、紫外掃描、考馬斯亮藍(lán)等手段，確定了生物絮凝劑的有效成分為多糖類物質(zhì)，具有良好的高效產(chǎn)絮遺傳穩(wěn)定性。
　　為研究產(chǎn)絮菌的遺傳特性，采用質(zhì)粒轉(zhuǎn)化技術(shù)進(jìn)行了絮凝基因的定位實(shí)驗(yàn)：將絮凝菌的質(zhì)粒轉(zhuǎn)入無(wú)絮凝特性的大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞中，得到大腸桿菌陽(yáng)性轉(zhuǎn)化菌株；經(jīng)檢測(cè)，轉(zhuǎn)化菌株無(wú)絮凝特

3、性，說(shuō)明絮凝基因存在于染色體DNA，初步確定絮凝菌質(zhì)粒無(wú)絮凝基因控制。從而確定了絮凝菌的代謝途徑，為合成新型、經(jīng)濟(jì)的代謝產(chǎn)物及分析代謝產(chǎn)物成分提供了理論基礎(chǔ)。
　　以細(xì)胞融合技術(shù)作為絮凝菌的改良手段，采用促融合劑聚乙二醇（PEG），進(jìn)行原生質(zhì)體的融合，得到融合細(xì)胞。通過(guò)混凝試驗(yàn)驗(yàn)證，融合細(xì)胞的絮凝效果與單菌株一致，表明細(xì)胞融合技術(shù)作為絮凝菌的改良是有效的、可行的。
　　為進(jìn)一步分離和研究絮凝基因，構(gòu)建了絮凝基因組文庫(kù)。從文庫(kù)

4、中篩選出了一株表達(dá)絮凝活性的大腸桿菌陽(yáng)性克隆子FC2，其絮凝率為90％，高于原絮凝菌和受體菌，說(shuō)明克隆菌FC2絮凝性狀遺傳于原絮凝菌。采用輕敲模式下的原子力顯微鏡成像技術(shù)、光學(xué)顯微鏡、Zeta(ξ)電位對(duì)絮凝微觀形貌進(jìn)行了測(cè)定。結(jié)果顯示，加入克隆菌發(fā)酵液的高嶺土懸浮液形成的絮凝體出現(xiàn)較大而且緊密的球形顆粒結(jié)構(gòu)，且表面積粗糙，凹凸程度大，具有大的比表面積和吸附液體懸浮顆粒的能力。同時(shí)，絮凝顆粒由不定形且松散的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槊芗植?、水平尺寸?/p>

5、勻的球形結(jié)構(gòu)，表明克隆菌發(fā)酵液中的凝集素容易以高嶺土懸浮顆粒為中心吸附在其表面，從更直觀上進(jìn)一步證實(shí)了克隆菌發(fā)酵液的凈水效能。Zeta(ξ)電位測(cè)定結(jié)果表明，離子鍵作用強(qiáng)度不同，致使絮凝形態(tài)存在著差異，為研究生物絮凝劑的絮凝機(jī)理提供了有力的依據(jù)。
　　最后，采用纖維素降解菌和絮凝菌組成的復(fù)合型生物絮凝劑產(chǎn)生菌群，進(jìn)行兩段式發(fā)酵工藝。以HIT-3的纖維素降解產(chǎn)物作為絮凝菌的代謝底物，得到優(yōu)良的復(fù)合型生物絮凝劑。并研究纖維素降解菌HI