高效油脂降解菌株的筛选及特性研究
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工业用水与废水
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高效油脂降解菌株的筛选及特性研究
张英,秦华明,朱明军,赵继伦,梁世中
" 华南理工大学 食品与生物工程学院,广东 广州 !#$%&$ ’ 摘要:从含油废水中筛选出一株高效油脂降解菌,以橄榄油为唯一碳源和能源,在橄榄油的质量浓度为 P$ 0 Q > 的无机培养基中培养, R G 内油脂的去除率达 S$T 以上。菌种特性研究表明:其降解油脂的最适温度为 P! V 左右, U) 值为 %L $ 。 关键词:含油废水;废水处理;菌株;油脂降解菌 中图分类号:2_R_L _‘ 文献标识码: * 文章编号: #$$_ ^ P&!! " P$$R ’ $P ^ $$$! ^ $R
分别取样,测定油脂含量,结果见图 V 。由图 V 可看出该菌降解油脂的最适温度为 PM W 左右。
入 S1% 途径 及 8XY 循环 进一 步 氧化 。也 可 以逆 S1% 途径生成葡萄糖。 !" % 讨论 本研究对油脂降解菌株筛选及降解性能作了初 步的探讨。实验过程中同时发现,一般利用油脂效 率比较高的菌株其利用油酸的能力也较高,由此我 们可以推测:该菌之所以能够高效降解油脂,一方 面是由于产脂肪酶能力较高,能够将橄榄油降解为 脂肪酸,另一方面可能是能Leabharlann Baidu时地利用代谢产生的
H2I
发酵培养基中培养 2 G,油脂去除率达 D5R 以上。 经初步鉴定,该菌为浅白隐球酵母,其最适生长温 度为 4: F 左右,S= 为 !1 5。 )" ) 菌株生长曲线 使用 4Q 菌株,以橄榄油为唯一的碳源,在 25 F , A:5 M < NOP 的条件下培养 C4 T ,每隔 ! T 取 样、离心、洗涤,将菌体放入 A5: F 的烘箱中干 燥至恒重,测定细胞干重,结果如图 A 所示。
!" #" $ 该菌株的除油机理 自然界中的降油微生物能够利用天然油脂和脂 肪作为自身生长的碳源,从而令含油废水得到净 化,这是由于微生物释放的胞外脂肪酶作用使油脂 与脂肪分解成为能被直接利用的小分子物质。如橄 榄油被降解为油酸和甘油,油酸进入微生物体内进 行脂肪酸的降解—— — ! N 氧化作用;甘油在胞内进 行磷酸化作用及脱氢,生成磷酸二羟丙酮,可以进
表A
菌株序号 AQ 4Q 2Q 3Q :Q !Q
图4
橄榄油降解曲线
)" +
菌株降解油脂的初步特性研究
筛选菌株特征
菌株特征
)" +" ! 起始 S= 值 将该菌接入以橄榄油为唯一碳源的发酵培养基 中,橄榄油的质量浓度为 45 ; < *,改变起始 S= 值为 :1 5, !1 5, C1 5,D1 5,培养 A4,43 T 后分别 取样,测定油脂含量,结果如图 2 所示。由图 2 可以看出该菌降解油脂的最适起始 S= 值为 !1 5。 )" +" ) 培养温度 改变摇床温度为 4:,25,2: F ,在 A4,43 T
圆形、 边缘透明、 呈紧密放射状、 中间白色、 隆起 圆形、 乳白色、 表面光滑 圆形、 边缘整齐、 呈放射状、 粘度大、 中间白色凸起 圆形、 边缘有分支、 不透明、 中间凸起、 乳白色、 菌落大 圆形、 边缘整齐、 透明、 隆起湿润、 黄色 圆形、 边缘整齐、 红色、 颗粒状、 菌落小
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张英,秦华明,朱明军,等:高效油脂降解菌株的筛选及特性研究
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从广州肉联厂废水处理的 2 个不同点 7 排污 口、曝气池、处理后的贮水池 8 取得 ! 个水样。对 ! 个含油水样进行分离筛选工作,在驯化 3 个周期 后,存活的微生物很少,只有 ! 株菌 7 各菌株特征 如表 A 8 。其中曝气池中微生物的种类较多,且降 解油脂的能力都较高;经过 3 个星期的驯化后, 从处理后的贮水池中取得的水样中基本已没有存活 的微生物。而在 ! 株菌种中,从曝气池中筛选得 到的 4Q 菌生长最好,且油脂降解效率较高,在以 橄榄油为唯一碳源且质量浓度高达 45 ; < * 的无机
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图 V 不同培养温度下橄榄油的降解情况
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图 H 不同起始 3Z 值下橄榄油的降解情况
脂肪酸,降低脂肪酸的抑制。
参考文献:
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收稿日期: 修回日期: P$$P ^ #$ ^ $S ; P$$P ^ ## ^ P!
! " +5P )e;& ’ f #L $ 0 Q >1 ! " +5a= ’ f $L ! 0 Q >1 ! " 90?;& ・‘)P ; ’ f $L $! 0 Q >。 ./ 0 驯化方法 取含油废水 ! 7> ,接种于 P! 7> " 含橄榄油 !L $ 0 Q > ’ 的驯化培养基中,置于 R$ V ,#!$ H Q 7./ 的恒温摇床上培养。 ‘ G 为一个周期,每周期结 束 后渐次将菌液移至含油量为 #$L $, #!L $, P$L $ 0 Q > 的驯化培养基上培养。 ./ 1 平板分离培养基 ! " 牛肉膏 ’ f !L $ 0 Q >, ! " 蛋白胨 ’ f !L $ 0 Q >, ! " 葡 萄 糖 ’ f RL $ 0 Q >, ! " +5a= ’ f !L $ 0 Q >1 ! " 琼 脂 ’ f P$L $ 0 Q >,用 +5P a;R 调 U) 值至 SL $ 。 ./ 2 平板分离方法 将驯化的菌液取 # 7> ,加入 _ 7> 无菌水, 制成起始菌液,再对它进行适当的稀释,取一定量 涂布分离平板,R$ V 培养 P& g &S @ ,将生长的菌
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图A
菌株生长曲线
从图 A 可以看出,接种后的 5 E A4 T 为迟缓 期 , A4 E 25 T 为 对 数 生 长 期 , 25 E :3 T 为 稳 定 期,之后进入衰退期。 )" * 菌株降解油曲线 将 4Q 菌株接入以橄榄油为唯一碳源的液体培 养基中,在相同的条件下培养 C4 T ,每隔 ! T 取 样测定发酵液中剩余的橄榄油浓度,结果见图 4。 从图 4 中可以看出, A G 后橄榄油的去除率已经达 !5R 以上,到第 2 天达到 D5R 以上。
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工业用水与废水
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落挑至斜面保藏培养基,供初筛用。 !" # 初筛培养基 ! 7 酵 母 膏 8 9 51 : ; < *, ! 7 7 #=3 8 4 &>3 8 9 41 5 ; < *, ! 7 ?=4 @>3 8 9 A1 5 ; < *, ! 7 B;&>3 ・ C=4> 8 9 51 : ; < *, ! 7 琼脂 8 9 451 5 ; < *,每皿 4 滴橄榄油。 !" $ 初筛方法 初筛培养基灭菌后倒入平板,固化后,每皿加 4 滴灭菌橄榄油,用玻璃刮子涂抹均匀,挑接斜 面新鲜培养物少许,在平板上涂成圆点, 4D E 25 F 培养 2 E 3 G,选取在平板上生长的菌株,接种 斜面保藏。 !" % 复筛及发酵培养基 培养基组分
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高效油脂降解菌株的筛选及特性研究
张英,秦华明,朱明军,赵继伦,梁世中
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分别取样,测定油脂含量,结果见图 V 。由图 V 可看出该菌降解油脂的最适温度为 PM W 左右。
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发酵培养基中培养 2 G,油脂去除率达 D5R 以上。 经初步鉴定,该菌为浅白隐球酵母,其最适生长温 度为 4: F 左右,S= 为 !1 5。 )" ) 菌株生长曲线 使用 4Q 菌株,以橄榄油为唯一的碳源,在 25 F , A:5 M < NOP 的条件下培养 C4 T ,每隔 ! T 取 样、离心、洗涤,将菌体放入 A5: F 的烘箱中干 燥至恒重,测定细胞干重,结果如图 A 所示。
!" #" $ 该菌株的除油机理 自然界中的降油微生物能够利用天然油脂和脂 肪作为自身生长的碳源,从而令含油废水得到净 化,这是由于微生物释放的胞外脂肪酶作用使油脂 与脂肪分解成为能被直接利用的小分子物质。如橄 榄油被降解为油酸和甘油,油酸进入微生物体内进 行脂肪酸的降解—— — ! N 氧化作用;甘油在胞内进 行磷酸化作用及脱氢,生成磷酸二羟丙酮,可以进
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菌株序号 AQ 4Q 2Q 3Q :Q !Q
图4
橄榄油降解曲线
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菌株降解油脂的初步特性研究
筛选菌株特征
菌株特征
)" +" ! 起始 S= 值 将该菌接入以橄榄油为唯一碳源的发酵培养基 中,橄榄油的质量浓度为 45 ; < *,改变起始 S= 值为 :1 5, !1 5, C1 5,D1 5,培养 A4,43 T 后分别 取样,测定油脂含量,结果如图 2 所示。由图 2 可以看出该菌降解油脂的最适起始 S= 值为 !1 5。 )" +" ) 培养温度 改变摇床温度为 4:,25,2: F ,在 A4,43 T
圆形、 边缘透明、 呈紧密放射状、 中间白色、 隆起 圆形、 乳白色、 表面光滑 圆形、 边缘整齐、 呈放射状、 粘度大、 中间白色凸起 圆形、 边缘有分支、 不透明、 中间凸起、 乳白色、 菌落大 圆形、 边缘整齐、 透明、 隆起湿润、 黄色 圆形、 边缘整齐、 红色、 颗粒状、 菌落小
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图 V 不同培养温度下橄榄油的降解情况
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图 H 不同起始 3Z 值下橄榄油的降解情况
脂肪酸,降低脂肪酸的抑制。
参考文献:
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图A
菌株生长曲线
从图 A 可以看出,接种后的 5 E A4 T 为迟缓 期 , A4 E 25 T 为 对 数 生 长 期 , 25 E :3 T 为 稳 定 期,之后进入衰退期。 )" * 菌株降解油曲线 将 4Q 菌株接入以橄榄油为唯一碳源的液体培 养基中,在相同的条件下培养 C4 T ,每隔 ! T 取 样测定发酵液中剩余的橄榄油浓度,结果见图 4。 从图 4 中可以看出, A G 后橄榄油的去除率已经达 !5R 以上,到第 2 天达到 D5R 以上。
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落挑至斜面保藏培养基,供初筛用。 !" # 初筛培养基 ! 7 酵 母 膏 8 9 51 : ; < *, ! 7 7 #=3 8 4 &>3 8 9 41 5 ; < *, ! 7 ?=4 @>3 8 9 A1 5 ; < *, ! 7 B;&>3 ・ C=4> 8 9 51 : ; < *, ! 7 琼脂 8 9 451 5 ; < *,每皿 4 滴橄榄油。 !" $ 初筛方法 初筛培养基灭菌后倒入平板,固化后,每皿加 4 滴灭菌橄榄油,用玻璃刮子涂抹均匀,挑接斜 面新鲜培养物少许,在平板上涂成圆点, 4D E 25 F 培养 2 E 3 G,选取在平板上生长的菌株,接种 斜面保藏。 !" % 复筛及发酵培养基 培养基组分