微生物多糖PS-238的合成条件研究

微生物多糖PS-238的合成条件研究

一、微生物聚多糖PS-238合成条件的研究(论文文献综述)

张凯宁[1](2021)在《好氧颗粒污泥处理柠檬酸生产废水的工艺研究》文中研究指明随着发酵工业废水达标排放要求的不断提高,柠檬酸生产过程中产生的高浓度有机废水的高效处理显得尤为重要。好氧颗粒污泥(aerobic graular sludge,AGS)由于其良好的沉降性能和高效节能的特点,在工业有机废水处理过程中有广阔的应用前景,迄今为止,尚未有以AGS技术处理柠檬酸生产废水的研究。以柠檬酸生产废水处理过程中的厌氧阶段出水为对象,对AGS技术处理的工艺可行性、AGS稳定性和工艺过程放大进行了研究,最终达到提高处理效率和污泥沉降性能的目的。本论文的主要研究内容与结论如下:(1)利用合成废水和柠檬酸生产废水培养AGS在9 L规模的序批式反应器中,以厌氧颗粒污泥为接种污泥,以合成废水为进水培养AGS,经过40 d的运行后反应器达到稳定状态,AGS生物量浓度为6.8 g/L,SVI5(污泥体积指数5 d)<30 m L/g(远小于AGS的基本要求50 m L/g),表现出良好的沉降性能。形成的AGS呈光滑球形或椭球形,平均粒径为2 mm,颗粒呈黄色且表面有大量凝胶状物质。在反应器稳定运行阶段,废水中COD、TN、NH4+-N和TP的去除率均在80%以上。与之相对照,在相同序批式反应器中,以柠檬酸生产废水为进水培养AGS,运行60 d后,反应器内SVI5和SVI30(污泥体积指数30 d)分别下降到29 m L/g和26 m L/g并维持稳定,反应体系达到稳定运行状态,78 d后形成了形状规则,平均粒径为1.2 mm,颜色为黄褐色的AGS,对废水中COD、TN、NH4+-N和TP去除率分别达到了84%、80%、96%和97%,出水污染物浓度均达到柠檬酸生产废水间接排放标准(GB19430-2013)。小试实验验证了AGS处理柠檬酸生产废水的可行性,相比较于合成废水培养AGS过程,由于柠檬酸生产废水中组分较为复杂,难降解COD含量较多,通过柠檬酸生产废水培养AGS时,微生物生长速率相对较慢,其启动时间和反应器达到稳定运行的时间都有所延长,形成的好氧颗粒平均粒径较小,颜色较深,但是,在污染物去除效率方面,尤其是对NH4+-N和TP的去除表现出更好的效果。(2)污泥负荷对AGS反应器稳定运行的影响在9 L规模的序批式反应器中,以合成废水培养的成熟AGS为接种污泥处理柠檬酸生产废水,经过一段时间的运行后,反应器运行稳定,对污染物处理效果良好。初始进水污泥负荷较低,反应器运行稳定,逐步增加进水污泥负荷,污泥体积指数快速上升,AGS反应器运行效果变差,随后通过降低污泥负荷的方法使AGS反应器恢复稳定。反应器运行前10 d,由于废水成分的突然改变,接种的AGS表面微生物需要一个转化适应的过程,颗粒污泥的宏观形态发生明显改变,颗粒粒径变小,颗粒表面颜色由黄色转变为褐色,经过一段时间的运行后,颗粒污泥的形态基本保持稳定。运行40 d后,反应器内生物量浓度由初始接种的12 g/L下降到7.5 g/L左右,后基本保持不变。在进水容积负荷为1.4 kg COD/(m3·d),水力停留时间为12 h时,AGS反应器对废水中COD、TN、NH4+-N和TP去除率分别达到了82%、72%、92%和92%,出水污染物浓度均可达到柠檬酸生产废水间接排放标准,相比较于传统的活性污泥法表现出了一定的优势。运行初始,进水污泥负荷为0.2 kg COD/(kg TSS·d)时,丝状菌快速生长,AGS表面结构松散,容易解体,污泥沉降性能变差,不利于反应器的稳定运行。通过将进水污泥负荷降低至0.05kg COD/(kg TSS·d),丝状菌的生长受到抑制,在水力剪切力的作用下,颗粒表面结构逐渐紧密,稳定性开始恢复。(3)中试规模下利用AGS技术处理柠檬酸生产废水在200 L规模的中试序批式反应器中,经45 d左右培养出成熟的AGS,78 d时,反应器内的生物量浓度为8.124 g/L,SVI5与SVI30分别下降到45 m L/g与32 m L/g,沉降性能良好,最终形成的AGS粒径主要分布在0.5-2 mm(>80%)之间,且形状规则,颜色为黄褐色。相比较于小试规模的培养过程,反应器在运行40 d后,对污染物的去除效率偏低,在进水容积负荷为0.41 kg COD/(m3·d)时,废水中COD、TN、NH4+-N和TP去除率分别为60%、45%、60%和58%。对污染物去除效率偏低的主要原因是反应器未达到稳定运行状态,AGS的活性不足等。后续实验采用基于COD比消耗速率的进料模式,在厌氧期依据AGS吸收COD的比速率不断调节进水容积负荷,发现基于COD比消耗速率的进料模式不仅可以加速AGS的形成,同时可以对絮状污泥的产生起到抑制作用,有利于AGS反应器的长期稳定运行。结果表明,在反应器运行78 d后,进水容积负荷为1.23kg COD/(m3·d)时,废水中COD、TN、NH4+-N和TP去除率分别为80%、70%、85%和75%,相比较之前有明显的提升。

唐宇轩[2](2021)在《基于有机物捕集的猪场废水厌氧-好氧处理工艺研究》文中认为随着生猪养殖规模化程度不断提高,粪尿污水(猪场废水)在局部地区大量集中产生,已经成为部分地区污染物主要来源。在土地紧张地区,厌氧-好氧组合工艺是猪场废水处理的通行做法,课题组前期研究提出了基于浓稀分离的厌氧-好氧组合处理工艺,即通过重力沉降将猪场粪污分离为浓污水和稀污水,浓污水进行厌氧处理,厌氧出水与稀污水一道进行好氧处理。这样既能改善沼气发酵效率,又能保证好氧处理效果。但是由于重力沉降的浓稀分离效率不够高,较多的有机物留在了稀污水中,将导致厌氧消化阶段沼气产量降低。针对浓稀分离的效率低的问题,本文提出了基于有机物捕集的厌氧-好氧组合处理工艺,拟通过好氧污泥的回流来提升重力沉降的分离效果,并对影响的有机物捕集的污泥培养与工艺条件进行了研究。(1)有机物捕集的回流污泥只能从好氧阶段回流,因此,研究了进水COD/N比对好氧污泥特性的影响。随着进水COD/N比从1.66提升到5.26和8.93,氨氮去除率从60%提升至90%以上,亚硝化率从97%降低到85.7%和71.9%,低的亚硝化率不利于匹配后续厌氧氨氧化。与对照相比,加入好氧污泥对COD捕集能力明显增加,去除率提升15-20个百分点,吸附率提升12-16%。但是不同污泥对COD捕集效果差异较小,去除率小于5个百分点,吸附率小于4%。综合考虑有机物捕集、短程硝化、出水亚硝化率等因素,COD/N比较低更适合作为的短程硝化阶段进水和培养有机物捕集的好氧污泥。(2)考察了污泥回流比对污染物浓缩和分离效果的影响。NH3、TN、TP的分离效果随污泥回流比的增加而增加,而COD的分离效果在回流比为30%时最好,此时分离因子为0.443,回收率为71.8%。综合考虑浓污水体积、浓污水TS浓度、有机物浓稀分离效果等指标,污泥合适回流比为30%。(3)探究了沉淀时间对对污染物浓缩和分离效果的影响。添加污泥会使猪场粪污沉降速度变慢,要使浓污水的体积降到原污水的30-40%,沉淀时间至少应大于2 h。在4 h时稀污水COD的去除率为73.8%,浓污水回收率为78.4%,分离因子为0.451。要达到较为适合的浓稀分离效果,沉淀时间应达到3-4 h。(4)评估了有机物捕集对厌氧消化的影响,并对新工艺进行了经济分析。不添加和添加污泥得到的浓污水体积分别为原污水的15.2%和26.1%,沼气产量占总沼气产量的76.5%和91.7%,沼气发电余热可以分别使浓污水厌氧消化温度提升33和22℃。回流污泥对猪场粪污厌氧消化既无促进也无抑制作用。添加污泥使新工艺的投资成本增加了约2%,但是沼气产量提高了24.1%,并且可以使好氧污泥减量,总运行费用降低了41.6%。

李菁[3](2019)在《威兰胶合成过程糖基转移酶WelK及杂合双组分蛋白WelA的功能研究》文中指出威兰胶是一种微生物胞外多糖,由于具有不同于其他微生物多糖的独特的理化特性,近些年来被广泛应用于石油、食品、混凝土加工等行业。本文以Sphingomonas sp.WG基因组测序和预测的威兰胶合成途径为基础,以在威兰胶四糖重复单元组装过程中负责添加第二糖UDP葡萄糖醛酸的糖基转移酶WelK以及对威兰胶的合成和代谢具有调节作用的杂合双组分调节蛋白WelA为研究对象,通过基因敲除、过表达等方式研究了两者在威兰胶合成过程中的作用,为后续通过基因工程方法理性改造菌株,调控威兰胶合成奠定理论基础。本论文研究内容如下:首先,构建了糖基转移酶WelK的敲除株、回补株和过表达株。利用融合PCR的方法构建welK敲除盒,并将其克隆至敲除载体p JQ200SK,获得敲除质粒p JQ200SK-ΔwelK,通过同源重组,构建welK敲除株ΔwelK。扩增welK基因,与载体p BBR1MCS-3连接,构建重组质粒p BBR1MCS-3-welK,将其分别转化ΔwelK和Sphingomonas sp.WG,构建welK回补株ΔwelK/p BBR1MCS-3-welK和过表达株Sphingomonas sp.WG/p BBR1MCS-3-welK。其次,将野生株、welK敲除株、welK回补株进行发酵培养,分析糖基转移酶WelK对威兰胶合成的影响。发酵48 h时,敲除株发酵液黏度同野生株相比降低99.2%,但是,回补株黏度为敲除株的2.5倍,但仅为野生株的1.5%;welK敲除之后,威兰胶产量为1.7 g/L,较野生株降低约71.5%,回补后,产量为敲除株的3.4倍,恢复到野生株的97.4%。说明糖基转移酶WelK对威兰胶的合成起到关键作用。同时,对野生株和welK回补株发酵得到的多糖样品进行了分离纯化及组成分析,结果表明,野生株与回补株所产多糖具有相似的官能团,welK回补株所产多糖的总糖含量及糖醛酸含量均低于野生株,而乙酰基的含量相对于野生株提高约80.7%;在中性单糖组成方面,甘露糖和半乳糖含量有所上升,葡萄糖和鼠李糖含量有所下降。再次,对野生株和welK过表达菌株在低糖浓度(3%)和高糖浓度(6.7%)的培养基中进行了发酵。发酵84 h时,低糖浓度条件下,过表达株产量较野生株提高12.5%,而黏度降低27.1%;高糖浓度下,过表达株黏度较野生株降低57.9%,产量较野生株提高34.1%,最高达到43.13 g/L。说明welK过表达有助于威兰胶产量提高,但是使发酵液黏度降低。此外,对野生株及welK过表达株发酵所得威兰胶组成分析显示,野生株和过表达株所产多糖具有相似的官能团,welK过表达株相较于野生株总糖及糖醛酸含量都有所提高,乙酰基含量较野生株降低约26.5%。表明welK的过表达对威兰胶的结构具有一定的影响。最后,采用同源重组的方法,构建杂合双组分蛋白WelA的敲除株ΔwelA。并通过发酵结果初步分析杂合双组分蛋白对威兰胶合成的影响。WelA敲除之后,发酵液黏度下降99.5%,威兰胶产量下降29.3%,说明WelA在威兰胶的合成过程中起到重要的作用。

许晓鹏[4](2017)在《氮源对Sphingomonas sp.发酵产威兰胶结构与特性及转录组水平研究》文中认为威兰胶(welan gum)是鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)发酵生产的,是美国CP Kelco公司上世纪80年代继黄原胶、结冷胶之后开发的最具市场前景的微生物代谢多糖之一。因为其耐酸碱耐温的特性,所以在三次采油及高性能混凝土中都有广泛的应用前景。本文利用实验室保藏的菌株Sphingomonas sp.ATCC 31555的菌浓测定方法及发酵动力学模型,对在不同氮源条件下该菌体发酵产威兰胶的产量、粘度等性质的比较,通过测定威兰胶结构进而揭示性质差异的直接原因,通过转录组水平测定为后续揭示氮源对发酵产威兰胶影响的根本原因打下基础。主要研究内容如下:(1)优化测定菌体量的方法:由于N-乙酰葡萄糖胺(氨糖)与菌体量之间存在相关性,因此可以通过测定发酵液中N-乙酰葡萄糖胺的浓度来间接推算发酵液中的菌体量。结果表明:细胞中氨糖的含量能够准确定量威兰胶发酵液中的菌体量;利用已有发酵数据拟合动力学参数,获得能够准确描述鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.ATCC 31555)菌体生长、氮源消耗和威兰胶合成的动力学模型。实验和动力学模型数据的比较结果证明该数学模型计算值与发酵实验结果拟合良好,为进一步深入研究Sphingomonas sp.ATCC 31555发酵生产威兰胶的过程提供依据。(2)比较无机氮源与有机氮源对产生威兰胶分子结构的影响,发现无机氮源相对于有机氮源产生威兰胶的量较少,但威兰胶的分子量较大,威兰胶分子单糖中的甘露糖所占比例较高,葡萄糖醛酸含量占比较低,分子中乙酰基含量较低,扫描电子显微镜显示威兰胶分子间连接更紧密。结果显示无机氮源产生的威兰胶溶液粘度高于有机氮源产生的威兰胶溶液粘度,而剪切稀化值(n)较小。(3)通过研究NaNO3和牛肉膏的复合氮源的不同配比作为培养基,考察复合氮源对威兰胶流变性能的影响。发现随着氮源中NaNO3占比的增加所产生的威兰胶从胶的粘度到耐温性及耐盐性方面的性能都逐渐增强;三种氮源所产生的威兰胶在pH 2-10和各种盐离子的条件下都能保持粘度和弹性模量(G1)、弹性模量(G2)的稳定,但在强酸尤其是强碱的条件下威兰胶的粘度和G1、G2都明显的下降;威兰胶的粘度随温度升高而略有降低,但温度达到120℃以后粘度降低的幅度较小;在90℃-140℃升温过程中,威兰胶的动态模量保持稳定,并且G1始终高于G2。(4)研究不同氮源对Sphingomonas sp.ATCC 31555菌株产威兰胶相关基因表达和基因功能的影响,对不同氮源培养下菌株的转录组变化进行了分析。发现在含有有机氮源(ON)和复合氮源(CN)组中的威兰胶产量和菌体生物量均显着高于无机氮源(IN)组的。基于转录组测序数据,功能富集分析发现,三个对比组中的DEGs都显着和代谢过程、信号转导功能相关;在IN vs.CN和ON vs.CN对比组中的DEGs与细菌趋化性相关。找出了威兰胶合成途径中关键酶的差异表达基因。有机氮源合成威兰胶代谢过程中磷酸葡萄糖变位酶(PGM)、UDP-葡萄糖-4-差向异构酶(UGE)、磷酸葡萄糖异构酶(PGI),决定威兰胶分子中葡萄糖醛酸合成的UDP-葡萄糖焦磷酸化酶(UGP)和UDP-葡萄糖脱氢酶(UGD)对应的基因表达量都高于无机氮源组,但甘露糖合成必需的甘露糖-6-磷酸异构酶(PMI)以及乙酰基转化相关乙酰基转移酶(SAT)的基因在无机氮源组的表达量却高于有机氮源组。

周万龙[5](2017)在《鞘氨醇单胞菌Sphingomonas sp.WG发酵产威兰胶的研究》文中研究说明威兰胶是由鞘氨醇单胞菌分泌的一种水溶性胞外杂多糖,是一种新型微生物多糖。威兰胶具有优良的理化特性,使其成为目前最具潜力的新型环保生物材料,可广泛应用于石油、化工、食品、制药等行业。目前,威兰胶的生产以微生物发酵为主,但因糖转化率低、产量低等因素限制了威兰胶的生产和应用。本论文以一株从胶州湾海域筛选的威兰胶高产菌株Sphingomonas sp.WG为研究对象进行发酵研究,旨在提高威兰胶的产量。首先从建立威兰胶含量测定方法入手,结合苯酚-硫酸法的特点和单糖与多糖的换算关系,确立了测定发酵液中威兰胶含量的方法。该方法优化后的最佳条件为:苯酚用量0.8 mL、浓硫酸用量6 mL、显色时间30 min、显色温度80℃。评价结果表明,该方法的平均回收率为98.94%,相对标准偏差(RSD)为0.53%;显色产物在2 h内稳定,RSD为0.48%;仪器的精密度良好,RSD为0.77%。其次采用摇瓶培养的方式,依次对培养条件和培养组分进行单因素优化、Plackett-Burman设计和响应面实验。优化后的培养条件为:接种量为5%,250 mL三角瓶的装液量为50 mL,初始pH为7.0,温度为32.5℃,转速为175 r/min;优化后的培养基成分为:葡萄糖72.40 g/L、酵母提取物3.58 g/L、K2HPO4 3.00 g/L、MgSO4 0.10 g/L、ZnSO4的浓度为0.10 g/L。经验证威兰胶产量达到39.95 g/L,粘度达到76.91 Pa·s,较优化前分别提高了54.94%和49.25%。最后采用7.5 L的发酵罐对三种典型的搅拌器进行了研究,针对不同转速条件下的发酵结果和搅拌功率计算,提出了两阶段转速控制发酵策略,即发酵前40 h转速为300r/min,40 h之后调整转速为400 r/min。结果表明:采用该发酵调控策略,能使菌体的生物量(OD600)、产胶量和粘度品质分别达到了12.22、40.89 g/L、91.62 Pa·s,葡萄糖的转化率也提高到56.48%。此外,通过对发酵动力学各项参数计算和表征显示,威兰胶合成的模型为部分生长偶联型。本论文探究出的威兰胶发酵水平已处于行业领先地位,提供的各项发酵优化参数将为威兰胶的工业化发酵的研究和实际生产提供指导意义。

张念琦,钱飞跃,王晓祎,刘郭洵,王琰,王建芳[6](2016)在《不同种污泥胞外聚合物的提取方法与组成特征》文中研究表明针对废水生物处理系统中各类污泥的功能与结构特点,比较了常用胞外聚合物(EPS)提取方法的效能优劣,并从反应器溶解氧条件、微生物营养类型和污泥空间形态等方面对不同种污泥的EPS组成特征进行了分析,重点强调了EPS组分在培养全自养脱氮颗粒污泥等特殊微生物聚集体中的重要作用。

刘小朋[7](2016)在《纳米零价铁对颗粒污泥特征及硝化性能的影响研究》文中指出纳米零价铁(nZVI)因比表面积大、强氧化还原性和高反应活性,正越来越多地被用于各类污染物的控制研究。同时,nZVI对污水处理系统和水体环境的潜在影响也同样值得关注。亚硝化颗粒污泥(NGS)是将污泥颗粒化与稳定亚硝化反应相结合的全新生物技术。作为实践“亚硝化路线”的重要基础,NGS有利于高度富集氨氧化菌(AOB)和选择性抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB),从而获得高效的亚硝酸盐累积,较好地克服了传统亚硝化工艺(如SHARON)的缺点。本论文以NGS为研究对象,依次对污泥颗粒化过程控制、亚硝化功能快速启动策略、抗nZVI冲击性能和不同粒径性能差异等问题进行了系统考察,主要包括:1.在柱形SBR反应器中接种市政污水厂活性污泥,以乙酸钠为碳源,考察了有机负荷(OLR)对污泥颗粒化的影响。结果表明,当进水OLR在3.204.84kg·(m3·d)-1时,污泥粒径的增长速率最快。成熟颗粒污泥的浓度(MLSS)、体积指数(SVI30)、平均粒径、沉降速率和比耗氧速率(SOUR)分别达到23.9 g·L-1、20 mL·g-1、1.4 mm、102 m·h-1和50.2 mg·(g·h)-1。同时,胞外聚合物(EPS)含量的变化对生物量累积、颗粒生长表现出良好的响应关系。2.以异养颗粒污泥为接种污泥启动SBR反应器,通过协同调控进水碳、氮负荷比值,成功获得了以短程亚硝化为主要功能的自养型颗粒污泥。随着AOB动力学活性(μ(NO2-N))的持续增强,SBR对亚硝态氮(NO2--N)的累积速率可达1.4 kg·(m3·d)-1。污泥平均粒径由1.4 mm增至2.2 mm,颜色变为红棕色,沉降性能明显改善。得益于EPS的不断累积,颗粒污泥在高选择压条件下,仍能有效截留、固定AOB。另外,曝气反应期间游离氨(FA)和游离亚硝酸(FNA)对NOB的选择性抑制,也是实现稳定、高效亚硝化反应的重要原因。3.采用批次试验,考察了不同nZVI浓度对NGS性能的冲击性影响。结果表明,当n ZVI投加量从0 mg·L-1提高至10 mg·L-1时,AOB活性明显提高,NGS对氨氮的去除率始终保持在95%以上,亚硝态氮比累积速率(μNO2-N)由27.3mg·(g·h)-1提高至30.7 mg·(g·h)-1,EPS中多糖与蛋白质含量均明显上升。当nZVI浓度高于25 mg·L-1时,AOB活性大幅降低,EPS与微生物代谢产物(SMP)中的多糖组分出现此消彼长。当nZVI投加量为700 mg·L-1时,NGS的μ(NO2-N)仅相当于对照组的64.1%。扫描电镜与能谱分析结果表明,nZVI在NGS表面的大量吸附对污泥表面的微生物生态造成了严重破坏。4.考察不同粒径NGS抵抗nZVI冲击的能力。结果表明,当nZVI投加量小于100 mg·L-1时,小粒径NGS的亚硝化性能有所提高,μNO2-N和μ(NO3-N)分别较空白组上升11%和下降15.3%。当nZVI投加量达到900 mg·L-1时,污泥性能才会出现大幅降低。与之相比,投加低浓度nZVI并未对大粒径NGS的性能起到促进作用。当nZVI投加量大于500 mg·L-1时,大粒径NGS的亚硝化性能将被完全抑制。由Haldane动力学模型可知,nZVI对SOUR-A的抑制属于非竞争性抑制(R2分别为0.9882和0.9891)。此外,随着nZVI投加量的增大,污泥EPS含量出现先升后降的变化过程。NGS对nZVI的吸附符合Langmuir和Freundlich等温吸附方程。其中大粒径的吸附速率更快,但吸附容量更低。这可能是小粒径NGS表面的微孔、中孔孔径更小,且结构更为密实造成的。

刘元涛,董学前,王伟,张永刚,吉武科[8](2016)在《鞘氨醇单胞菌发酵生产韦兰胶培养基优化研究》文中进行了进一步梳理韦兰胶是由鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)分泌的一种可溶性胞外多糖。该研究以实验室保存的一株韦兰胶生产菌Sphingomonas sp.511的产胶率为指标,在单因素试验确定显着因素的基础上,通过最陡爬坡试验确定显着因素的较优水平,再经响应面法设计试验优化韦兰胶发酵培养基,得出韦兰胶最佳发酵培养基组成为葡萄糖35.5 g/L,豆粕6.3 g/L,K2HPO4 2.4 g/L,在此条件下韦兰胶的产胶率达24.87 g/L。

龚斌,李庭,谢通慧,张永奎,刘文彬[9](2015)在《氧载体对鞘氨醇单胞菌合成威兰胶的影响》文中指出鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.ATCC 31555)发酵生产威兰胶的过程中,因发酵液黏度逐渐增加,系统供氧不足,导致威兰胶产率较低。为改善发酵系统供氧情况,提高威兰胶产率,利用实验研究添加氧载体对威兰胶发酵的影响,并通过补加的方式提高威兰胶产率。结果表明:添加甘油对威兰胶产率变化没有影响,添加十二烷、正己烷以及H2O2能在一定范围内提高威兰胶产率,其中H2O2效果最佳;通过单因素实验优化H2O2的添加时间和浓度,结果当8 h添加15 mmol/L的H2O2时威兰胶产率达到最大,同时葡萄糖利用率得到较大的提高。在最优的时间附近保持H2O2总量(15 mmol/L)不变,在发酵4、8、12 h分别添加H2O25 mol/L时,产率达到1.91%,相对于空白组提高了30.02%。发酵72 h后,实验组仍能观察到部分形态正常的细胞,延长发酵周期至84 h,威兰胶产率提高至1.99%,较72h提高4.21%。5 L发酵罐扩大培养,威兰胶产率达到2.09%,明显高于摇瓶发酵(1.99%)。

钱飞跃,王琰,王建芳,沈耀良[10](2015)在《好氧颗粒污泥中凝胶型聚多糖的特性研究进展》文中提出凝胶型聚多糖(PS)是好氧颗粒污泥(AGS)中重要的结构性物质,具有稳定性强、可生化性低、交联度高等特点。鉴于AGS技术广阔的应用前景与"多糖机制"的最新突破,本文首先介绍了主要胞外聚合物(EPS)的含量范围与空间分布,重点综述了以颗粒体多糖(Granulan)与类海藻酸(ALE)为代表的凝胶型PS的化学组成、可能来源与结构性功能,并指出有针对性地开展分子动力学研究与微生物基因测序是该领域研究的发展方向。

二、微生物聚多糖PS-238合成条件的研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、微生物聚多糖PS-238合成条件的研究(论文提纲范文)

(1)好氧颗粒污泥处理柠檬酸生产废水的工艺研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 发酵行业废水概述
        1.1.1 发酵行业废水的特点
        1.1.2 发酵行业废水排放标准及处理工艺
    1.2 柠檬酸生产废水处理工艺研究现状
        1.2.1 柠檬酸生产废水的工艺来源和组成特点
        1.2.2 柠檬酸生产废水处理工艺
    1.3 好氧处理工艺的研究现状及进展
        1.3.1 针对工业污水的好氧生物处理工艺现状
        1.3.2 AGS技术概述
        1.3.3 AGS技术在发酵废水生物处理中的应用
        1.3.4 AGS 稳定性的影响因素
    1.4 研究意义及主要研究内容
        1.4.1 课题来源
        1.4.2 立题依据和研究意义
        1.4.3 研究内容
        1.4.4 研究技术路线
第二章 利用合成废水和柠檬酸生产废水培养 AGS 的研究
    2.1 引言
    2.2 实验装置与方法
        2.2.1 实验装置
        2.2.2 实验材料
        2.2.3 实验方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 通过合成废水培养好氧颗粒污泥
        2.3.2 通过柠檬酸生产废水培养好氧颗粒污泥
    2.4 本章小结
第三章 污泥负荷对 AGS 反应器运行过程的影响
    3.1 引言
    3.2 实验装置与方法
        3.2.1 实验装置
        3.2.2 实验材料
        3.2.3 实验方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 好氧颗粒污泥的宏观形态变化
        3.3.2 好氧颗粒污泥的微观形态
        3.3.3 生物量浓度及污泥体积指数变化
        3.3.4 粒径分布变化
        3.3.5 颗粒化率变化
        3.3.6 出水污染物浓度及去除率变化
        3.3.7 不同工艺的运行参数及处理效果比较
    3.4 本章小结
第四章 中试规模下利用AGS技术处理柠檬酸生产废水
    4.1 引言
    4.2 实验装置与方法
        4.2.1 实验装置
        4.2.2 实验材料
        4.2.3 实验方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 好氧颗粒污泥的形态变化
        4.3.2 生物量浓度和污泥体积指数
        4.3.3 颗粒粒径分布及颗粒化率
        4.3.4 反应周期内污染物浓度变化
        4.3.5 出水污染物浓度及去除率变化
        4.3.6 好氧颗粒污泥的储存及恢复
    4.4 本章小结
第五章 主要结论和展望
    5.1 主要结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录 作者在攻读硕士学位期间发表的论文

(2)基于有机物捕集的猪场废水厌氧-好氧处理工艺研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
主要符号对照表
第一章 绪论
    1.1 猪场废水污染
    1.2 猪场废水处理技术
        1.2.1 厌氧处理
        1.2.2 好氧处理
        1.2.3 厌氧-好氧处理组合工艺
        1.2.4 添加原水的厌氧-好氧组合处理工艺
        1.2.5 基于浓稀分离的厌氧-好氧组合处理工艺
    1.3 浓稀分离效率的提升
        1.3.1 浓稀分离方法及提升技术
        1.3.2 化学强化
        1.3.3 生物强化
    1.4 研究目的与内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
第二章 进水COD/N比对捕集污泥培养及性能的影响
    2.1 实验目的
    2.2 实验材料及方法
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验设计
        2.2.3 分析方法
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 进水COD/N比对SBR去除污染物的影响
        2.3.2 不同COD/N比对氨氮转化及脱氮的影响
        2.3.3 进水COD/N比对好氧污泥性状的影响
        2.3.4 不同好氧污泥对猪场废水污染物捕集的影响
        2.3.5 好氧处理进水COD/N比的选择
    2.4 本章小结
第三章 污泥回流比对污染物捕集的影响
    3.1 实验目的
    3.2 实验材料及方法
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验设计
        3.2.3 分析方法
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 污泥回流比对浓稀污水体积的影响
        3.3.2 污泥回流比对污染物去除和分离的影响
        3.3.3 污泥回流比对不同形态COD捕集效果的影响
        3.3.4 污泥回流比对TS和粒径的影响
        3.3.5 污泥回流比的选择
    3.4 本章小结
第四章 沉淀时间对污染物捕集的影响
    4.1 实验目的
    4.2 实验材料及方法
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验设计
        4.2.3 分析方法
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 沉淀时间对污水体积的影响
        4.3.2 沉淀时间对稀污水中污染物的去除效果的影响
        4.3.3 沉淀时间对浓污水中污染物的分离浓缩效果的影响
        4.3.4 沉淀时间的选择
    4.4 本章小结
第五章 浓稀分离效率的提升及其对厌氧消化的影响
    5.1 实验目的
    5.2 实验材料及方法
        5.2.1 实验材料
        5.2.2 实验设计
        5.2.3 分析方法
    5.3 实验结果与讨论
        5.3.1 有机物捕集对浓稀分离效果的影响
        5.3.2 浓稀分离产物的产气潜力
        5.3.3 沼气在浓污水和稀污水中分布
        5.3.4 浓稀分离及有机物捕集猪场废水厌氧处理系统影响的经济评估
    5.4 本章小结
第六章 结论
    6.1 结论
    6.2 建议
参考文献
致谢
作者简历

(3)威兰胶合成过程糖基转移酶WelK及杂合双组分蛋白WelA的功能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 微生物多糖
    1.2 鞘氨醇单胞菌和鞘氨醇胶
    1.3 威兰胶
        1.3.1 威兰胶的结构
        1.3.2 威兰胶的合成途径
        1.3.3 威兰胶的代谢调控机制
        1.3.4 威兰胶的性质
        1.3.5 威兰胶的应用
        1.3.6 威兰胶的发酵生产
    1.4 选题意义与研究内容
        1.4.1 选题意义
        1.4.2 研究内容
第二章 糖基转移酶WelK敲除株、回补株及过表达株的构建
    2.1 引言
    2.2 实验材料与仪器
        2.2.1 菌株和质粒
        2.2.2 实验所用引物
        2.2.3 工具酶和试剂盒
        2.2.4 主要仪器及试剂
    2.3 实验方法与步骤
        2.3.1 welK敲除重组质粒pJQ200SK-ΔwelK的构建
        2.3.2 糖基转移酶WelK基因的敲除
        2.3.3 重组质粒pBBR1MCS-3-welK的构建
        2.3.4 糖基转移酶WelK回补菌株的构建
        2.3.5 糖基转移酶WelK过表达菌株的构建
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 菌株筛选标记的确定
        2.4.2 敲除盒及重组质粒pJQ200SK-ΔwelK的构建
        2.4.3 welK敲除株ΔwelK的构建及鉴定
        2.4.4 重组质粒pBBR1MCS-3-welK的构建及鉴定
        2.4.5 welK基因的回补,及回补株ΔwelK/pBBR1MCS-3-welK的鉴定
        2.4.6 welK过表达株Sphingomonas sp.WG/pBBR1MCS-3-welK的构建及鉴定
    2.5 本章小结
第三章 糖基转移酶WelK功能的研究
    3.1 引言
    3.2 实验材料与仪器
        3.2.1 菌株
        3.2.2 培养基
        3.2.3 主要仪器及试剂
    3.3 实验方法与步骤
        3.3.1 菌种培养
        3.3.2 发酵参数测定
        3.3.3 威兰胶样品的分离纯化
        3.3.4 多糖结构的初步表征
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 welK基因敲除及回补对威兰胶发酵的影响
        3.4.2 welK基因敲除及回补对威兰胶结构的影响
        3.4.3 welK过表达对威兰胶发酵的影响
        3.4.4 welK过表达对威兰胶结构的影响
    3.5 本章小结
第四章 welA敲除株的构建及WelA对威兰胶合成的影响
    4.1 引言
    4.2 实验材料与仪器
        4.2.1 菌株和质粒
        4.2.2 实验所用引物
        4.2.3 工具酶和试剂盒
        4.2.4 主要仪器及试剂
    4.3 实验方法与步骤
        4.3.1 welA敲除重组质粒pJQ200SK-ΔwelA的构建
        4.3.2 welA基因的敲除
        4.3.3 野生株、welA敲除株的发酵对比
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 重组质粒pJQ200SK-ΔwelA的构建
        4.4.2 welA敲除株ΔwelA的构建及鉴定
        4.4.3 野生株、welA敲除株的发酵对比
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢

(4)氮源对Sphingomonas sp.发酵产威兰胶结构与特性及转录组水平研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 微生物多糖的研究进展及其应用
        1.1.1 微生物多糖的应用
        1.1.2 重要的微生物多糖
        1.1.3 微生物菌体的测定
        1.1.4 微生物多糖的发酵动力学
        1.1.5 微生物多糖的生物合成途径及氮源的影响
        1.1.6 流变学分析
        1.1.7 微生物多糖分离纯化和结构鉴定
        1.1.8 转录组研究及生物信息学技术
    1.2 研究目的和研究内容
        1.2.1 研究目的和意义
        1.2.2 研究内容
第二章 Sphingomonas sp. ATCC 31555 生物量测定及其发酵动力学研究
    2.1 前言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 菌种试剂与仪器
        2.2.2 化学试剂
        2.2.3 仪器与设备
        2.2.4 培养基
        2.2.5 培养方法
        2.2.6 分析方法
        2.2.7 发酵液中NaNO3浓度的测定
        2.2.8 发酵动力学模拟
    2.3 结果与讨论
        2.3.2 通过测定N-乙酰葡萄糖胺的量表征Sphingomonas sp. ATCC 31555 的菌体量
        2.3.3 公式模拟与实测的对比
        2.3.4 拟合的方程及其参数
    2.4 小结
第三章 Sphingomonas sp. ATCC31555发酵氮源优化及威兰胶结构鉴定
    3.1 前言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 仪器与设备
        3.2.2 威兰胶的提取纯化
        3.2.3 粘度的测定
        3.2.4 单糖组成分析
        3.2.5 多糖分子量测定方法:高效凝胶过滤色谱法(HPGFC)
        3.2.6 傅立叶红外光谱(FT-IR)分析
        3.2.7 乙酰基、丙酰基测定
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 不同氮源对威兰胶产量的影响
        3.3.2 不同氮源对威兰胶结构的影响
    3.4 小结
第四章 不同氮源产威兰胶的流变学特性研究
    4.1 前言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 实验菌株
        4.2.2 主要仪器和试剂
        4.2.3 培养基
        4.2.4 发酵工艺
        4.2.5 威兰胶的提取
        4.2.6 待测样品制备
        4.2.7 金属离子对威兰胶溶液粘度的影响
        4.2.8 pH对威兰胶溶液粘度的影响
        4.2.9 不同转速对威兰胶溶液粘度的影响
        4.2.10 长时间高温对威兰胶溶液粘度的影响
        4.2.11 持续升温条件对威兰胶溶液动态模量的影响
        4.2.12 不同pH对威兰胶溶液动态模量的影响
        4.2.13 不同金属离子对威兰胶溶液动态模量的影响
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 金属离子对威兰胶溶液粘度的影响
        4.3.2 pH对威兰胶溶液粘度的影响
        4.3.3 转速对威兰胶溶液粘度的影响
        4.3.4 温度对威兰胶溶液流变性的影响
        4.3.5 金属离子对威兰胶溶液流变性的影响
        4.3.6 pH对威兰胶溶液流变性的影响
    4.4 小结
第五章 不同氮源的Sphingomonas sp. ATCC 31555 比较转录组分析和验证
    5.1 前言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 菌株
        5.2.2 培养基
        5.2.3 菌株培养
        5.2.4 菌体生物量和威兰胶浓度的测定
        5.2.5 RNA提取
        5.2.6 cDNA文库构建及测序
        5.2.7 数据过滤
        5.2.8 UniGene组装
        5.2.9 基因区段预测
        5.2.10 简单重复序列(simple sequence repeats,SSRs)的识别
        5.2.11 基因注释
        5.2.12 Unigene的功能分类
        5.2.13 基因的差异表达分析
        5.2.14 差异表达基因的功能富集分析
        5.2.15 实时定量PCR(RT-qPCR)验证基因表达水平
        5.2.16 统计分析
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 测序产量统计及质量评估
        5.3.2 转录本拼接及质量评估
        5.3.3 SSR序列分析
        5.3.4 Unigenes的注释和功能分类
        5.3.5 不同氮源下基因表达水平的差异
        5.3.6 差异表达基因的功能富集分析
        5.3.7 重要酶对应的基因表达比较
        5.3.8 差异表达基因的表达水平验证
        5.3.9 重要酶的差异表达基因表达水平验证
    5.4 小结
结论
论文创新点
致谢
参考文献
附录Ⅰ作者在攻读博士学位期间发表的论文

(5)鞘氨醇单胞菌Sphingomonas sp.WG发酵产威兰胶的研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 前言
    1.1 微生物多糖概述
        1.1.1 微生物多糖简介
        1.1.2 微生物多糖的生产概述
        1.1.3 工业生产中几种重要的微生物多糖
    1.2 威兰胶的研究进展
        1.2.1 威兰胶的结构
        1.2.2 威兰胶的理化性质
        1.2.3 威兰胶的应用
        1.2.4 威兰胶的发酵
        1.2.6 威兰胶的研究现状和市场前景
    1.3 本论文的研究意义和内容
第二章 威兰胶含量测定方法的确立
    2.1 引言
    2.2 实验材料与仪器
        2.2.1 菌株
        2.2.2 培养基
        2.2.3 主要实验药品
        2.2.4 主要实验仪器
        2.2.5 常用实验溶液的配置
    2.3 实验方法
        2.3.1 威兰胶的发酵与制备
        2.3.2 最大波长的确定
        2.3.3 单因素实验
        2.3.4 正交实验
        2.3.5 标准曲线的建立
        2.3.6 换算因子的确定
        2.3.7 加样回收率实验
        2.3.8 稳定性实验
        2.3.9 精确度实验
        2.3.10 发酵液中威兰胶含量的测定
    2.4 结果分析与讨论
        2.4.1 葡萄糖和威兰胶的吸收波长的测定
        2.4.2 单因素实验结果
        2.4.3 正交实验结果
        2.4.4 苯酚-硫酸法的评价
        2.4.5 威兰胶含量的测定
    2.5 本章小结
第三章 威兰胶发酵条件和培养基组分优化
    3.1 引言
    3.2 实验材料与仪器
        3.2.1 菌株
        3.2.2 培养基
        3.2.3 主要实验药品
        3.2.4 主要实验仪器
        3.2.5 实验方法
        3.2.6 分析方法
    3.3 结果分析与讨论
        3.3.1 生长曲线和发酵曲线的测定
        3.3.2 发酵工艺条件的优化
        3.3.3 发酵培养基组分的优化
        3.3.4 Plackett-Burman实验及发酵显着因素的确定
        3.3.5 响应面实验及优化培养基的确定
    3.4 本章小结
第四章 威兰胶发酵过程的初步研究
    4.1 引言
    4.2 实验材料与仪器
        4.2.1 菌株
        4.2.2 培养基
        4.2.3 主要实验药品
        4.2.4 主要实验仪器
        4.2.5 实验方法
        4.2.6 分析方法
    4.3 结果分析与讨论
        4.3.1 不同转速条件下三种典型搅拌器对威兰胶发酵的影响
        4.3.2 发酵动力学表征
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢

(6)不同种污泥胞外聚合物的提取方法与组成特征(论文提纲范文)

1 常用的EPS提取方法
2 不同种污泥的EPS组成特征
3 结论与展望

(7)纳米零价铁对颗粒污泥特征及硝化性能的影响研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 nZVI的定义
    1.3 nZVI的制备
        1.3.1 纳米铁的物理制备方法
        1.3.2 纳米铁的化学制备方法
    1.4 nZVI的应用
        1.4.1 nZVI常见存在的问题
    1.5 nZVI在环境中的迁移规律
    1.6 nZVI的研究进展
        1.6.1 对污染物去除效能的影响
        1.6.2 对污泥组成特性的影响
        1.6.3 nZVI对微生物的影响
    1.7 生物固定化技术——亚硝化颗粒污泥
    1.8 研究意义
    1.9 研究内容和目标
第二章 提高有机负荷对好氧颗粒污泥形成与稳定过程的影响研究
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 实验装置与运行工况
        2.2.2 接种污泥与用水
        2.2.3 分析方法
    2.3 结果与分析
        2.3.1 颗粒污泥形成过程中性能的变化
        2.3.2 OLR对污泥颗粒生长的影响
        2.3.3 污泥颗粒化过程中EPS组分的变化
    2.4 结论
第三章 协同调控C/N负荷提升好氧颗粒污泥亚硝化性能
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 接种污泥
        3.2.2 实验装置
        3.2.3 反应器进水
        3.2.4 常规分析方法
        3.2.5 微生物动力学活性
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 反应器亚硝化功能的提升
        3.3.2 颗粒污泥形态与EPS组成的变化
        3.3.3 功能菌动力学活性的变化分析
    3.4 结论
    符号说明
第四章 nZVI对亚硝化颗粒污泥短期冲击性影响研究
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 接种污泥
        4.2.2 nZVI悬浊液
        4.2.3 批次实验方法
        4.2.4 分析方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 nZVI对氮形态转化规律的影响
        4.3.2 nZVI对氨氧化菌活性的影响
        4.3.3 nZVI对污泥EPS及SMP组分的影响
        4.3.4 铁元素在泥相、水相中的分布情况
    4.4 结论
第五章 nZVI投加对两种粒径颗粒污泥性能变化响应关系的影响研究
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 颗粒污泥
        5.2.2 nZVI悬浊液
        5.2.3 批次实验方法
        5.2.4 分析方法
    5.3 结果与分析
        5.3.1 nZVI对NGS氮转化性能的影响
        5.3.2 NGS对nZVI的生物吸附
        5.3.3 NGS的形态差异分析
    5.4 结论
第六章 结论与建议
参考文献
致谢
作者简历

(10)好氧颗粒污泥中凝胶型聚多糖的特性研究进展(论文提纲范文)

1AGS中EPS的组成与分布
    1.1EPS的组成特性
    1.2EPS的空间分布
2AGS中胞外聚多糖的凝胶特性
    2.1凝胶型PS的化学组成
    2.2凝胶型PS的可能来源
    2.3凝胶型PS的结构性功能
3结语

四、微生物聚多糖PS-238合成条件的研究(论文参考文献)

  • [1]好氧颗粒污泥处理柠檬酸生产废水的工艺研究[D]. 张凯宁. 江南大学, 2021(01)
  • [2]基于有机物捕集的猪场废水厌氧-好氧处理工艺研究[D]. 唐宇轩. 中国农业科学院, 2021(09)
  • [3]威兰胶合成过程糖基转移酶WelK及杂合双组分蛋白WelA的功能研究[D]. 李菁. 中国石油大学(华东), 2019
  • [4]氮源对Sphingomonas sp.发酵产威兰胶结构与特性及转录组水平研究[D]. 许晓鹏. 江南大学, 2017(04)
  • [5]鞘氨醇单胞菌Sphingomonas sp.WG发酵产威兰胶的研究[D]. 周万龙. 中国石油大学(华东), 2017(07)
  • [6]不同种污泥胞外聚合物的提取方法与组成特征[J]. 张念琦,钱飞跃,王晓祎,刘郭洵,王琰,王建芳. 安徽农业科学, 2016(24)
  • [7]纳米零价铁对颗粒污泥特征及硝化性能的影响研究[D]. 刘小朋. 苏州科技大学, 2016(05)
  • [8]鞘氨醇单胞菌发酵生产韦兰胶培养基优化研究[J]. 刘元涛,董学前,王伟,张永刚,吉武科. 中国酿造, 2016(01)
  • [9]氧载体对鞘氨醇单胞菌合成威兰胶的影响[J]. 龚斌,李庭,谢通慧,张永奎,刘文彬. 四川大学学报(工程科学版), 2015(S1)
  • [10]好氧颗粒污泥中凝胶型聚多糖的特性研究进展[J]. 钱飞跃,王琰,王建芳,沈耀良. 化学通报, 2015(04)

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微生物多糖PS-238的合成条件研究
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