蓖麻碱降解菌的选育及其降解机理的初步研究

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本文研究了蓖麻饼粕中蓖麻碱分离纯化的条件,简化了蓖麻碱的制备工艺。分离、筛选出降解蓖麻碱的菌株,对其初步鉴定。通过酶促反应,初步对蓖麻碱降解机理进行研究,并对菌株降解条件进行了优化,检测了蓖麻碱的降解效果。通过建立直接定性分析蓖麻饼粕中蓖麻碱的薄层层析(TLC)方法,证明乙醇浓度和物料比对提取效果的影响显著(p<0.05)。利用大孔吸附树脂与TLC相结合的方法,确定了蓖麻碱最佳的分离纯化工艺条件。经HPLC检测,蓖麻碱粗提物纯化后纯度为98.55%,且分离纯化工艺简化。本文研究的T1菌和B31菌是从种植蓖麻的土壤和以蓖麻为饲料的牛胃液中富集,通过以蓖麻碱为唯一碳氮源初筛、复筛等步骤筛选出来的菌株。对脱毒菌株进行形态观察,测定了其生理生化的特性指标和生长曲线,对其降解蓖麻碱的机理进行了初步研究,并对菌株的降解条件进行优化。结果表明,能够利用蓖麻碱为碳氮源的菌株T1和B31均为假单胞菌属,均为好氧菌。T1与B31均能产生胞内酶降解蓖麻碱,薄层层析和高效液相色谱检测中,均发现蓖麻碱降解产物;Fe3+对两株菌生长及产酶均有促进作用,初步认为T1菌产生腈水合酶和酰胺酶,而B31菌产生腈水解酶,其作用机理不同。在对菌体生长条件及降解条件进行研究和优化后,两株菌最佳降解条件为:生长温度范围为35℃~37℃;生长pH范围为7.5~8.2,180 r/min摇床培养5 d,降解率稳定在86%和87%,蓖麻饼粕发酵结果表明,两株菌生长情况良好,对蓖麻碱的降解率达到84%和85%,饼粕中粗蛋白总量没有损失。
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