红平红球菌FF产海藻糖脂的特性及其在烃降解中的应用研究

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1、西安建筑科技大学硕士学位论文红平红球菌FF产海藻糖脂的特性及其在烃降解中的应用研究专业：环境工程硕士生：雷依丰指导老师：聂麦茜教授摘要生物表面活性剂是微生物的次生代谢物。与化学表面活性剂相比，其官能团种类多样，表面活性作用稳定，易生物降解，无毒副作用，在众多场合，尤其是食品和化妆品相关的产品中，可替代化学表面活性剂。海藻糖脂（trehaloselipids）是一类重要的微生物表面活性剂，但目前对其发酵及应用研究较少。本课题组前期分离并鉴定了一株红平红球菌FF，发现其在降解烃污染物时，可在胞外大量分泌海藻糖脂（Treh）。因此，本论文研究

2、了FF菌产Treh的特性，并用红外光谱、飞行时间质谱等分析手段对所产Treh的结构及组成进行解析，同时探讨Treh在FF菌降解烃类有机污染物过程中的影响作用。获得以下成果：（1）FF菌产Treh的最佳碳源是正十六烷和油酸混合（质量比为1:1），氮源为尿素，在该条件下，Treh产量最高可达7.97g/L，碳源转化率为19.92%，所产Treh的临界胶束浓度为85mg/L，乳化指数EI24最高为91.75%。发酵碳源组成不仅会影响FF菌分泌Treh的产量，同时会影响所产Treh的结构组成，以质量比为1:1的正十六烷和油酸复配作为发酵碳源，所

3、产Treh为海藻糖四酯的混合物，以质量比为1:3的正十六烷和麦芽糖复配为发酵碳源，其所产Treh主要是海藻糖三酯和海藻糖四酯的混合物。（2）FF菌能以萘和蒽等芳烃为唯一碳源生长，外加其所产的Treh，可提高FF菌对萘和蒽的代谢效率。Treh投加量为100mg/L时，对FF菌代谢萘、蒽促进作用最为显著，使FF菌最大生长量可分别提高145%和51.86%，6d内萘、蒽的去除率可分别提高23.86%、22.69%，但因α-萘酚毒性大，FF菌几乎不能以其为唯一碳源生长，即使外加Treh，也并没有显著改善其生长。（3）FF菌能处理组分复杂的石化企

4、业的油泥。以Treh预分散油泥，可提高FF菌对500g/L油泥中石油烃的去除率。小试实验中，以500mg/L的Treh预分散[基金项目]国家自然科学基金(51278405)西安建筑科技大学硕士学位论文油泥时，降解2d，石油烃的去除率为87%，比未预分散提高8.21%；以“木屑+土”配合100mg/LTreh预分散受试油泥，石油烃去除率比未预处理提高了9.6%。中试放大实验中，FF菌对油污泥仍保持良好的处理效果，10d后，石油烃的去除率均高于95%。该结果可为海藻糖脂的发酵及应用提供理论指导。关键词：红平红球菌FF；发酵碳源；海藻糖脂；芳

5、烃；石油烃生物降解西安建筑科技大学硕士学位论文ResearchofthecharacteristicsandapplicationsinthehydrocarbondegradationoftrehaloselipidsproducedbystrainRhodococcusErythropolisFFSpeciality:EnvironmentalEngineeringName:YifengLeiInstructor:Prof.MaiqianNieAbstractBiologicalsurfactantsaresecondarymeta

6、bolitesofmicroorganisms.Comparedwithchemicalsurfactants,theirfunctionalgroupsarediverse,thesurfaceactivityisstable,biodegradableandnon-toxic,anditcanreplacechemicalsurfactantsonmanyoccasions,especiallyinfoodandcosmeticsrelatedproducts.Trehaloselipidsarekindsofimportantbi

7、osurfactants,buttherearefewstudiesontheirfermentationsandapplications.AstrainnamedFFofRhodococcuserythropoliswasisolatedandidentifiedintheearlystageofourresearchprojects'group.ItwasfoundthatFFstraincouldsecretealargeamountoftrehaloselipidsinvitrowhenitdegradedhydrocarbon

8、pollutants.Therefore,thecharacteristicsoftrehaloselipids'sproducedbyFFstrainwerestudiedinthispaper.Thes