發(fā)布時(shí)間：2024-05-30 23:05

　　有機(jī)磷農(nóng)藥的廣泛使用甚至濫用對生態(tài)環(huán)境和人類身體健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。微生物可以通過自產(chǎn)的有機(jī)磷水解酶催化有機(jī)磷農(nóng)藥的磷酯鍵斷裂,生成低毒性產(chǎn)物,具有降解效率高、條件溫和、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),顯示出了良好的應(yīng)用前景。本文研究了攜帶質(zhì)粒pETDuet-opd-bl的E.coliBL-21(DE3)產(chǎn)有機(jī)磷水解酶的發(fā)酵工藝。在搖瓶水平上通過響應(yīng)面分析法優(yōu)化了培養(yǎng)基組成和培養(yǎng)條件,在此基礎(chǔ)上對有機(jī)磷水解酶進(jìn)行了酶學(xué)性質(zhì)研究,最后對大腸桿菌產(chǎn)有機(jī)磷水解酶進(jìn)行了放大發(fā)酵研究,并且探索了優(yōu)化的發(fā)酵工藝對于降低發(fā)酵廢液COD的效果。其主要研究內(nèi)容和結(jié)果為:(1)選擇影響有機(jī)磷水解酶酶活的8個(gè)因素(碳源、氮源、磷酸鹽、乳糖濃度、乳糖添加時(shí)間、初始pH、接種量、金屬離子)進(jìn)行了E.coliBL-21(DE3)產(chǎn)有機(jī)磷水解酶的單因素優(yōu)化試驗(yàn)。通過Plackett-Burman(PB)試驗(yàn)篩選,得出酵母粉濃度、乳糖濃度和鈷離子濃度是影響有機(jī)磷水解酶酶活的顯著因素。通過最陡爬坡試驗(yàn)和基于Box-Behnke試驗(yàn)的響應(yīng)面優(yōu)化,確定了最終發(fā)酵培養(yǎng)基為:酵母粉濃度17.35g/L,鈷離子濃度0.24mmol/L,乳糖濃度...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 有機(jī)磷農(nóng)藥的現(xiàn)狀
        1.1.1 有機(jī)磷農(nóng)藥的概況
        1.1.2 有機(jī)磷農(nóng)藥的危害
        1.1.3 有機(jī)磷農(nóng)藥的監(jiān)管
        1.1.4 有機(jī)磷農(nóng)藥的降解
    1.2 有機(jī)磷水解酶研究進(jìn)展
        1.2.1 有機(jī)磷水解酶的分類
        1.2.2 有機(jī)磷水解酶的的分子改造
        1.2.3 有機(jī)磷水解酶的應(yīng)用
    1.3 微生物培養(yǎng)基的響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計(jì)法
    1.4 本文的研究思路和內(nèi)容
第二章 大腸桿菌產(chǎn)有機(jī)磷水解酶發(fā)酵條件優(yōu)化
    2.1 引言
    2.2 材料試劑與儀器
        2.2.1 發(fā)酵菌種
        2.2.2 材料與試劑
        2.2.3 主要培養(yǎng)基
        2.2.4 主要儀器
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 種子液培養(yǎng)
        2.3.2 菌體生長曲線測定
        2.3.3 搖瓶培養(yǎng)
        2.3.4 粗酶液制備
        2.3.5 有機(jī)磷水解酶酶活測定
        2.3.6 實(shí)驗(yàn)步驟與設(shè)計(jì)
    2.4 結(jié)果與分析
        2.4.1 大腸桿菌生長曲線
        2.4.2 對硝基苯酚標(biāo)準(zhǔn)曲線
        2.4.3 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        2.4.4 Plackett-Burman試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果與分析
        2.4.5 最陡爬坡試驗(yàn)結(jié)果
        2.4.6 Box-Behnke設(shè)計(jì)優(yōu)化結(jié)果
        2.4.7 模型驗(yàn)證
    2.5 本章小結(jié)
第三章 有機(jī)磷水解酶酶學(xué)性質(zhì)研究
    3.1 引言
    3.2 材料試劑與儀器
        3.2.1 發(fā)酵菌種
        3.2.2 材料與試劑
        3.2.3 主要培養(yǎng)基
        3.2.4 主要儀器
    3.3 實(shí)驗(yàn)方法
        3.3.1 BCA法蛋白濃度測定
        3.3.2 有機(jī)磷水解酶的動力學(xué)分析
        3.3.3 最適反應(yīng)pH與不同pH下的穩(wěn)定性
        3.3.4 最適反應(yīng)溫度與熱穩(wěn)定性
        3.3.5 不同金屬離子對酶活的影響
        3.3.6 酶在不同條件下長期保存的穩(wěn)定性
    3.4 結(jié)果與分析
        3.4.1 BSA標(biāo)準(zhǔn)曲線
        3.4.2 有機(jī)磷水解酶的動力學(xué)分析
        3.4.3 最適反應(yīng)pH與不同pH下的穩(wěn)定性
        3.4.4 最適反應(yīng)溫度與熱穩(wěn)定性
        3.4.5 不同金屬離子對酶反應(yīng)的影響
        3.4.6 酶在不同條件下長期保存的穩(wěn)定性
    3.5 本章小結(jié)
第四章 大腸桿菌產(chǎn)有機(jī)磷水解酶的放大發(fā)酵
    4.1 引言
    4.2 材料試劑與儀器
        4.2.1 發(fā)酵菌種
        4.2.2 材料與試劑
        4.2.3 主要培養(yǎng)基
        4.2.4 主要儀器
    4.3 實(shí)驗(yàn)方法
        4.3.1 誘導(dǎo)溫度優(yōu)化
        4.3.2 通氣量優(yōu)化
        4.3.3 轉(zhuǎn)速優(yōu)化
        4.3.4 從7L到500L的放大發(fā)酵
        4.3.5 發(fā)酵廢液COD含量測定
    4.4 結(jié)果與分析
        4.4.1 誘導(dǎo)溫度對菌體在7L發(fā)酵罐中生長和酶活的影響
        4.4.2 通氣量對菌體在7L發(fā)酵罐中生長和酶活的影響
        4.4.3 轉(zhuǎn)速對菌體在7L發(fā)酵罐中生長和酶活的影響
        4.4.4 中試放大發(fā)酵
        4.4.5 工藝優(yōu)化后對于降低COD的效果
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介
在校期間所取得的科研成果



本文編號：3984813