同型產(chǎn)乙酸菌的分離純化及生理生態(tài)研究.pdf

1、同型產(chǎn)乙酸菌是一類能夠通過(guò)厭氧乙酰輔酶A途徑,以CO2為末端電子受體,并將其合成為代謝產(chǎn)物和細(xì)胞物質(zhì)的厭氧微生物。它們?cè)趨捬跎锾幚硐到y(tǒng)中可起到降低系統(tǒng)氫分壓、為其他種類的微生物提供代謝底物等作用,但關(guān)于其生理生態(tài)學(xué)特性以及在厭氧發(fā)酵系統(tǒng)中的功能認(rèn)識(shí)仍然不夠深入,其潛在應(yīng)用價(jià)值有待開(kāi)發(fā)。同型產(chǎn)乙酸菌種質(zhì)資源的獲得及對(duì)其生理生態(tài)特征的研究,是開(kāi)發(fā)相關(guān)應(yīng)用技術(shù)的重要基礎(chǔ)。
　　本研究以有機(jī)廢水厭氧生物處理系統(tǒng)中的污泥為種源,采用連續(xù)傳

2、代的富集培養(yǎng)方式得到了耗氫快、產(chǎn)乙酸量高的穩(wěn)定培養(yǎng)物A。研究發(fā)現(xiàn),培養(yǎng)物A在40°C、初始pH為9的條件下生長(zhǎng)代謝效果最佳。以穩(wěn)定培養(yǎng)物A為出發(fā)菌源、H2/CO2為碳源,采用改良的Hungate厭氧技術(shù)分離得到了菌株CA3。菌株CA3為革蘭氏陽(yáng)性菌(G+),細(xì)胞呈球型或卵形。通過(guò)對(duì)菌株CA3的16SrRNA基因序列分析發(fā)現(xiàn),菌株CA3隸屬于Blautia屬。對(duì)該菌株的生理生化特性研究表明,菌株CA3具有典型的同型產(chǎn)乙酸菌的代謝特征,既能

3、夠利用H2/CO2產(chǎn)乙酸,也能發(fā)酵葡萄糖、果糖等產(chǎn)生乙酸。
　　不同氮源對(duì)菌株CA3發(fā)酵葡萄糖和利用H2/CO2的影響研究表明,酵母粉為其利用葡萄糖和H2/CO2生長(zhǎng)代謝的最佳氮源,可能是由于酵母粉中含有一些利于菌株CA3生長(zhǎng)的特殊生長(zhǎng)因子。為了優(yōu)化菌株CA3發(fā)酵葡萄糖產(chǎn)乙酸的培養(yǎng)條件,研究考察了不同溫度和不同初始pH對(duì)菌株CA3發(fā)酵葡萄糖產(chǎn)乙酸能力的影響。結(jié)果表明,在溫度35°C和初始pH8的條件下,菌株CA3的生長(zhǎng)代謝效果較好

4、。耐鹽性試驗(yàn)表明,在NaCl濃度從0％~3%的范圍內(nèi)菌株CA3均能生長(zhǎng),0.3%條件下生長(zhǎng)效果最好。
　　在滿足以上適宜菌株CA3生長(zhǎng)條件的基礎(chǔ)上,分別對(duì)菌株CA3利用葡萄糖和H2/CO2的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,當(dāng)培養(yǎng)12h后,菌株CA3就開(kāi)始大量生長(zhǎng)增殖。在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,菌株CA3對(duì)葡萄糖的平均降解速率為161.38mg/(L·h),乙酸生成速率為64.06mg/(L·h);以H2/CO2為碳源的乙酸平均生成速率達(dá)到了8