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黄原胶是一种由野汕菜黄单胞菌分泌的胞外多糖,具有稳定性好,安全性强等特征,被广泛利用于食品、医药、石油开采等领域。含有黄原胶的石油开采驱替剂可提高原油的开采率,减少死油区,但也使开采出的原油具有粘度大,乳化状态复杂等缺点,给后续的原油加工带来了困难。如何有效降解原油中的黄原胶成为了困扰油田开采业的一大难题。生物酶解法降解黄原胶具有安全、有效等特点,近年来受到了广泛的关注。本文旨在筛选出可有效降解黄原胶的菌株,并通过紫外诱变提高菌株降解黄原胶的能力,为黄原胶更好地应用于石油开采业奠定基础。
实验研究内容及结果如下:
1.筛选出了一株可降解黄原胶的菌株,并将其命名为XD-09。对该菌株进行了形态、生理生化特征等方面的鉴定,鉴定结果对照《伯杰细菌鉴定手册》(第八版,1984年),初步确认该菌株属于芽孢杆菌属(Bacillus)。
2.抽提菌株XD-09的基因组,利用PCR技术扩增出该菌株的16S rDNA。对扩增出的16S rDNA进行序列测定及同源性分析后,采用邻位相接法(Neighbour-Joining)构建了该菌株的系统进化树。从系统进化树中可看出,菌株XD-09属于芽孢杆菌科的芽孢杆菌属,且与该属的韦氏芽孢杆菌DSM11821(Bacillus weihenstephanensis strainDSM11821)在系统进化关系上最接近。
3.紫外诱变黄原胶降解菌XD-09,筛选出一株降粘能力增强的突变株XD-09.7,并对影响突变株XD-09.7培养效果的各单因素进行摇瓶培养优化研究。结果显示:利于菌株培养的最佳氮源为酵母提取物,最佳碳源为葡萄糖,最适培养基初始pH为7.5,最适培养温度为30℃,最适装瓶量为250mL,摇瓶中装液25ml,最适底物浓度为1％。根据单因素优化结果,设计四因素三水平的正交试验。正交试验结果的直观分析表明:温度对菌株培养的影响最大,其次为装瓶量、底物浓度,培养基初始pH的影响最小。正交试验结果的方差分析表明:在四个考查因素中,温度的影响高度显著(P＜0.01),装瓶量的影响显著(P＜0.05),初始pH、底物浓度的影响均不显著(P＞0.05)。