毕业论文·设计《论文-胶质芽孢杆菌吸附重金属离子的初步研究》.docVIP

胶质芽孢杆菌吸附重金属离子的初步研究 摘要：目的与意义：从水口山矿区土壤中分离出吸附性能优良的胶质芽孢杆菌，有助于开发出高性能的胶质芽孢杆菌生物吸附剂，对重金属污染的治理有重要意义。方法：准备阶段首先采集衡阳市水口山矿区多个地点的土样配制悬浮液，用牛肉膏—蛋白胨固体培养基将悬浮液中的各种菌株富集，然后用硅酸盐固体选择培养基进行分离提纯，并斜面保存菌种。后期用硅酸盐液体选择培养基对已分离提纯的菌株进行扩大培养。结果：从土壤分离出了胶质芽孢杆菌菌株，保存了其菌种。将菌种进行扩大培养的生长周期较短，产菌量较大，适合大量培养。分离出的菌种能用于下一步的生物吸附试验。 关键词：胶质芽孢杆菌； 生物吸附剂； 硅酸盐选择培养基 衡阳市水口山作为我国铅锌工业的摇篮，每年造成的重金属污染尤其重，特别是矿区周围及矿区下游的湘江水域。近来，湖南加快湘江流域综合治理，着力打造“东方莱茵河”，强调把重金属污染治理作为突破口，对重金属污染的治理迫不及待。一般的物理和化学方法处理由于工艺和资金的限制，对重金属污染的治理不彻底，且容易产生二次污染[1,2]。而生物吸附法不仅可在有效去除有毒金属的同时不引入其它有害物质，而且它在mg/L级的污染水处理中具有独特优势，进而弥补了现有技术的不足[3]。 已有研究证明胶质芽孢杆菌对重金属离子有较好的吸附性能，且经过数代驯化，可提高其生物吸附性能[4]。因此，本研究选用衡阳市水口山矿区土壤中的胶质芽孢杆菌作为研究对象，因其经过重金属离子长期的自然驯化，理论上其吸附性能应该较现有研究菌种的吸附性能要强。所以本研究可分离出吸附性能优良的胶质芽孢杆菌，有助于开发出高性能的胶质芽孢杆菌生物吸附剂，对重金属污染的治理有重要意义。 1 材料与方法 1.1材料 1.1.1 微生物材料：衡阳市水口山矿区多个地点的土样。 1.1.2培养基： 牛肉膏-蛋白胨培养基：牛肉膏 3.0g 蛋白胨10.0g NaCI 5.0g 水1000ml PH 7.0-7.2。 硅酸盐固体选择培养基：葡萄糖10g K2HPO40.5g MgSO4 0.2g CaCO3 1g 酵母膏0.4g Na2SiO3 1g 琼脂20g 水1000ml PH 7.0-7.2。 硅酸盐液体选择培养基：葡萄糖10g K2HPO40.5g MgSO4 0.2g CaCO3 1g 酵母膏0.4g Na2SiO3 1g 水1000ml PH 7.0-7.2。 1.2 方法 1.2.1胶质芽孢杆菌菌种的分离 采用稀释涂布平板法将菌株富集培养 首先用牛肉膏-蛋白胨琼脂培养基倒平板，然后用土壤稀释液涂布。倒置于30℃培养箱中培养5d。菌苔长出后，检查其菌落特征，然后将胶质芽孢杆菌菌落挑出，制成菌系稀释液。 采用稀释涂布平板法将降解菌分离 首先用硅酸盐固体选择培养基倒平板，然后用菌株稀释液涂布。倒置于30℃培养箱中培养5d。菌苔长出后观察其菌落形态，用炭黑墨水对各菌落的菌株进行负染色，用光学显微镜观察其荚膜特征，将富含荚膜的菌落挑出，接种于硅酸盐选择培养基的固体斜面，低温保存。 1.2.2 将菌种进行扩大培养 将分离出的菌种接种到含有200ml硅酸盐液体培养基的500ml烧瓶中，放入空气浴恒温振荡培养箱中180r/min振荡培养9d，定时采用754型紫外分光光度计在480nm下，测0D值，即浑浊度。并取样，用血细胞计数板直接计数，估算出其含菌量，得出其生长曲线。 2 结果与结论 2.1 结果 2.1.1胶质芽孢杆菌菌种的分离 观察在硅酸盐固体培养基上培养长出的细菌菌落的表面形状、大小、颜色、边缘特征等。胶质芽孢杆菌的菌落形态如图1所示。做出其生长曲线如图所示。 图1 胶质芽孢杆菌的菌落形态 由图1可见，菌落呈半球状圆形，凸起，边缘整齐，表面潮 湿， 透明而有光泽；菌落黏稠而有弹性，挑起时可拉成丝。 在光学显微镜下其荚膜的特征如图2（100×） 图2 胶质芽孢杆菌荚膜染色（100×） 由图2可见，胶质芽孢杆菌体有荚膜，胶质芽孢杆菌体外部有一大的透明圈，即为其肥厚荚膜。 2.1.2 胶质芽孢杆菌的扩大培养 将胶质芽孢杆菌接种于烧瓶的培养基中，定时观察并记录浑浊度，结果如图3。其浑浊度有由清变浊，再变清的过程。且这一过程周期短，大致5d。说明其生长较旺盛，周期较短。 图3 胶质芽孢杆菌培养液浊度与时间的关系 同时定时用计直接数法估测出各时期的含菌量，做出胶质芽孢杆菌的生长曲线如图4。从图中可知，胶质芽孢杆菌的延滞期较短，大约为12小时，说明菌种对硅酸盐培养基以及其他环境适应性很强，易于培养。而指数期约为24小时，说明其生长速率较大，代谢旺盛，产生的菌体数多，数量最多达到106级，一般的非发酵培养胶质芽孢杆菌数量很难达到