碳源对NY3菌产鼠李糖脂特性的影响及鼠李糖脂在石油污染土壤修复中的应用

摘要

鼠李糖脂（Rhamnolipid）是一种生物表面活性剂，具有化学表面活性剂的诸多功能。在实际应用中其可破乳、驱油，并能提高难降解有机物的生物可利用性。同时由于其安全无毒，不易对环境造成二次污染，所以，针对鼠李糖脂的研究一直十分火热。前期研究中对Rha产量关注较多，而鼠李糖脂发酵碳源种类较多，研究报道鲜少有关于发酵碳源种类对所产Rha的组成、结构、性能的影响作用。本论文就此展开研究工作，对于定向控制发酵Rha产品的性能有重要的意义。
　　本论文以实验室分离的铜绿假单胞菌N Y3为供试菌株，研究发酵碳源对所产Rha化合物的组成、结构和性能的影响。同时探索了碱性水解法预处理油脂类碳源以提高Rha产量的可行性。获得以下成果：
　　（1）发酵碳源能影响NY3菌分泌Rha的产量、结构、组成及其性能。油脂类作碳源时，NY3菌发酵Rha的产量较高，其中菜籽油发酵产Rha的产量最大，发酵橄榄油所产Rha中双糖比例最高能达到70.51％。油酸和亚油酸作碳源时，Rha化合物中双糖脂含量高，其比例可分别达82.74%和87.25%。而发酵油酸所产Rha中主要双糖脂为含5-8个碳原子的短酯链糖脂，发酵亚油酸所产Rha中则主要双糖脂为含8-12个碳原子的酯链糖脂，酯链较长。相反，十六酸作碳源时所产Rha化合物中单糖脂比例可达约80%，其中酯链所含碳原子可达10-16个。NY3菌所产Rha化合物中，双糖脂比例高时，其乳化性能更好，所形成的乳液稳定，且CMC较低。
　　（2）用碱水解法预处理油脂类碳源，能提高Rha的产量。碱水解橄榄油、地沟油和菜籽油分别为12h、6h和24h时，Rha产量均可达到最大。与未水解预处理碳源相比，水解水中油脂类碳源可使Rha最大产量分别提高88.2%、111.5%、45.2%。但水解碳源并未明显改变Rha的中鼠李糖脂组分种类，仅改变各组分之间的比例。（3）利用固体菌剂、NY3液体菌剂和FF液体菌剂处理石油污染土壤时，Rha对三种菌剂降解土壤中石油烃均有促进作用。室外自然实验条件下，以橄榄油为碳源所产Rha对3种菌降解C11~C28烷烃的促进效果最明显，且在三个降解体系中，土壤中所含的8种多环芳烃均能不同程度被降解，三个降解体系中8种多环芳烃的平均总去除率分别为41.7%、45.8%和38.0%。实验室条件下处理石化企业含油污泥时，与单糖脂为主的Rha相比，双糖脂含量高的Rha对NY3菌降解油泥中各类烃效率促进作用最为明显。
　　本论文的研究结果为N Y3菌发酵所产的Rha工业化应用奠定了基础。

目录

声明

1 绪论

1. 1 环境中石油烃类污染物的来源及其危害

1. 2石油烃污染土壤的修复技术研究现状

1. 3 生物表面活性剂鼠李糖脂

1. 4 鼠李糖脂在微生物降解烃过程中的作用

1. 5 本论文研究目的、意义和内容

2 碳源对NY3菌所产Rha结构及性能的影响

2. 1 材料与方法

2. 2 结果与讨论

2. 3 小结

3 碳源碱性水解对NY3菌产Rha的影响

3. 1 材料与方法

3. 2 结果与讨论

3. 3 小结

4 Rha对NY3菌降解石油烃的促进作用

4. 1 材料与方法

4. 2结果与讨论

4. 3 小结

5 结论与建议

5. 1 结论

5. 2 建议

参考文献

致谢

附录 硕士研究生学习阶段发表论文