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鼠李糖脂是一种高效的阴离子生物表面活性剂,具有乳化、起泡、抗菌、抗病毒、和抗支原体等多种功能,目前主要应用于精细化工、石油开采、环境保护、土壤修复等领域,具有较好的应用前景。本文利用铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)AB93006作为生产菌株,以甘油为碳源,研究脂肪酸添加和半固态发酵方式对鼠李糖脂合成的影响,并初步探索鼠李糖脂在修复铅(Pb)、镉(Cd)两种重金属污染土壤方面的应用。首先研究脂肪酸添加对鼠李糖脂发酵的影响。在含甘油发酵培养基中添加不同种类脂肪酸,发现肉豆蔻酸能提高鼠李糖脂产量,添加棕榈酸和硬脂酸影响不大,而添加月桂酸和癸酸则抑制鼠李糖脂合成。优化后培养基组成如下:肉豆蔻酸浓度8 g·L-1,甘油浓度50 g·L-1,Na NO3浓度6 g·L-1。在该条件下鼠李糖脂浓度达到13.21 g·L-1。通过荧光定量PCR(RT-PCR)研究脂肪酸代谢相关基因在不同发酵时间的转录差异,发现添加肉豆蔻酸后,与β氧化作用相关的基因(fadD1、fadA)、糖酵解相关的基因(algC、rmlB)和鼠李糖脂合成基因(rhl A)的转录水平均有不同程度的上调。另外,研究了肉豆蔻酸添加对鼠李糖脂结构组分和性质的影响,发现鼠李糖脂混合物中单鼠李糖脂组分比重增加,相应地乳化能力得到提高,临界胶束浓度(CMC)降至63.45 mg·L-1。其次,为了控制泡沫问题,采用半固态发酵方式生产鼠李糖脂。利用菜籽粕和麸皮为固态基质,通过单因素实验及响应面优化确定半固态发酵的最佳条件为:菜籽粕和麸皮的基质比例为1.24:1(w/w),接种量为10%(v/v),甘油浓度45.60 g·L-1。在此条件下,鼠李糖脂产量达到19.16 g·L-1。对比半固态发酵和液态发酵所得鼠李糖脂的结构组分和性质,发现前者鼠李糖脂中单鼠李糖脂的结构组分比重增加,乳化能力提高,CMC降低至64.98 mg·L-1。最后,研究了鼠李糖脂对土壤中重金属Pb、Cd的去除能力。利用半固态发酵所得鼠李糖脂溶液处理Pb、Cd污染的土壤,研究在不同条件下对污染土壤中Pb和Cd的去除能力。最佳处理条件为:鼠李糖脂浓度为3%(w/v),淋洗时间为6 d,对Pb和Cd的最高去除率分别达到39.27%和70.28%。研究处理前后两种金属在土壤中形态的变化情况发现,可交换态重金属最容易除去,碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态次之,有机结合态和残渣态难以去除。