PHA合成菌筛选、鉴定及其合成特性研究

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塑料制品造成的白色污染和石油等不可再生资源价格的上涨导致了非石油生产且可替代传统化学合成高分子材料的开发方兴未艾。微生物合成的生物聚酯（PHA）因具有类似传统合成高聚物的材料性质作为其替代品广受关注。但因其微生物合成菌合成量有限、合成成本较高及单体结构单一等原因使得PHA并不能被广泛应用。本文从93号豆油生产线周边油污中成功地筛选出一株聚羟基脂肪酸生产菌,通过16S rR NA序列测定及系统发育进化树分析,确定该菌株为铜绿假单胞菌,并命名为Pseudo monas aeruginosa93-3-1（NCBI登录号为MH426701）。培养条件优化结果表明,该菌株在37℃,pH 7.0,含有2%（w/v）豆油和1%（w/v）硝酸钾的无机盐培养基中,能够合成含有3-羟基辛酸（3HO）、3-羟基癸酸（3HD）和3-羟基十二烷酸（3HDD）的中长链混合聚酯。并且该菌株在优化培养条件下,能够利用含有3%（w/v）废弃食用油作为碳源的无机盐培养基可合成0.15g/L含有3HO、3HD的混合聚酯。为了分析该菌株的PHA聚合酶所属类型和合成途径,我们测定了该菌株的基因组成。其基因测序结果表明,该菌株PHA合成基因座与其它Pseudomonas sp.菌属的PHA合成菌类似的II类PHA合成酶,由1680bp（phaC1）,858bp（phaZ）和1683bp（phaC2）组成,与Pseudomonas sp.SG4502、Pseudomonas putida和Pseudomonas sp.61-3有70%以上的高碱基同源性,该菌株利用脂肪酸的β-氧化途径合成中长链的脂肪酸共聚酯。本研究不仅丰富了PHA合成菌的种类,而且在利用廉价碳源降低生物聚酯的合成成本以及废弃食用油再利用获得高附加值产品方面具有重要的参考价值。

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ABSTRACT

第一章绪论

1.1 引言

1.2 聚羟基脂肪酸酯

1.2.1 PHA分类

1.2.2 PHA物化性质

1.2.3 PHA生物合成途径

1.2.4 PHA合酶

1.2.5 PHA研究现状

1.3 PHA的应用

1.3.1 可降解塑料领域

1.3.2 生物医学领域

1.3.3 其它领域

1.4 课题研究目的与意义

第二章 PHA合成菌株筛选、鉴定及合成酶基因测序

2.1 材料与试剂

2.1.1 仪器设备与试剂

2.1.2 试剂调配方法

2.2 实验内容

2.2.1 菌株筛选

2.2.2 基因组DNA提取

2.2.3 16S rRNA序列扩增

2.2.4 PCR产物回收

2.2.5 TA克隆

2.2.6 纯化菌株的全基因组测序

2.3 结果及分析

2.3.1 菌株鉴定

2.3.2 De novo信息采集及分析结果

2.4 本章小结

第三章菌株Pseudomonas aeruginosa93-3-1 发酵条件优化和合成PHA的表征

3.1 材料及方法

3.1.1 仪器设备及试剂

3.2 实验内容

3.2.1 培养条件优化

3.2.2 PHA提取

3.2.3 GC-MS的检测及样品制备

3.2.4 核磁共振检测及样品制备

3.3 结果及分析

3.3.1 菌株Pseudomonas aeruginosa93-3-1 的培养条件

3.3.2 培养结果分析

3.4 本章小结

第四章结论

参考文献

附录攻读硕士学位期间取得的成果

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李庆辉

导师: 韩雪容

关键词: 聚羟基脂肪酸酯,菌株筛选,铜绿假单胞菌,合酶

来源: 长春理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 长春理工大学

分类号: Q93

总页数: 52

文件大小: 2302K

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