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《甲醛降解論文：甲醛降解菌篩選、關(guān)鍵酶基因克隆表達和固定化細(xì)胞降解特性的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、甲醛降解論文：甲醛降解菌篩選、關(guān)鍵酶基因克隆表達和固定化細(xì)胞降解特性的研究【中文摘要】甲醛作為一種原生毒素,對生物體有很強的毒害作用,是室內(nèi)空氣污染的主要污染物之一。如何有效的控制空氣中的甲醛污染,已引起人們的高度關(guān)注。通過生物法降解甲醛將成為去除甲醛的有利手段。本文旨在篩選甲醛降解菌,對甲醛代謝的關(guān)鍵酶進行克隆分析,并對固定化細(xì)胞的降解條件進行研究,為構(gòu)建高耐受高效率降解甲醛的工程菌和生物法去除室內(nèi)甲醛污染的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。利用以甲醛為唯一碳源的基本培養(yǎng)基,分離得到了一株甲醛降解新菌株,經(jīng)形態(tài)學(xué)觀察、
2、生理生化特性鑒定及16SrDNA的同源性分析,初步鑒定該菌株屬于甲基桿菌屬(Methylobacterium),命名為Methylobacteriumsp.XJLW。該菌株在初始馴化階段,甲醛耐受濃度為0.1g/L,且在液體培養(yǎng)基中生長緩慢。實驗室已經(jīng)分離得到的一株甲醛降解菌株P(guān)seudomonasputidaxyz-zjut,該菌株的甲醛最高耐受濃度為6g/L,降解效率高達0.114g/L·h。經(jīng)比較,選取實驗室已經(jīng)分離的高活性高耐受甲醛菌株P(guān)seudomonasputidaxyz-zjut作為甲醛
3、關(guān)鍵酶基因的研究對象。根據(jù)NCBI中公布的Pseudomonasputida基因序列,設(shè)計了兩對特異性引物,克隆了甲醛同化作用關(guān)鍵酶—絲氨酸羥甲基酶(SHMT)和甲醛異化作用關(guān)鍵酶—甲醛脫氫酶(FDH)的基因。絲氨酸羥甲基酶基因大小為1254bp,能編碼417個氨基酸,甲醛脫氫酶基因全長1206bp,編碼401個氨基酸,與已報道的PseudomonasputidaF1及PseudomonasputidaKT2440具有較高的同源性。將甲醛脫氫酶基因連接至原核表達質(zhì)粒pET-28b中,通過PCR,酶切鑒
4、定及SDS-PAGE表明fdh基因成功克隆至載體pET-28b上,構(gòu)建好的pET-28b-fdh在宿主E.coliBL21(DE3)成功獲得了表達,SDS-PAGE中的目標(biāo)蛋白質(zhì)大小為43kDa,與預(yù)期一致。但在檢測工程菌降解甲醛的情況時發(fā)現(xiàn)甲醛降解效率沒有明顯的提高,推測原因可能是甲醛脫氫酶雖然表達了,但是大部分蛋白在宿主中是以包涵體形式存在,使得蛋白不具有甲醛脫氫酶活性。以海藻酸鈣為包埋載體固定Pseudomonasputidaxyz-zjut降解甲醛取得較好的效果。固定化細(xì)胞降解甲醛的海藻酸鈣顆
5、粒中的最適細(xì)胞密度為1.0×10~8cells/mL,在溫度30℃,培養(yǎng)基為MgSO4·7H2O0.2g/L,(NH4)2SO42.4g/L,微量元素母液0.1mL,pH值9的條件下,甲醛的降解效率高達0.107g/L·h,高于國內(nèi)外同類研究水平。該固定化細(xì)胞顆?？蓱?yīng)用于降解甲醛的反應(yīng)器中,為生物法降解甲醛奠定基礎(chǔ)?！居⑽恼緼sanativetoxin,formaldehydehasstrongtoxiceffectontheorganismandisoneofthemainpollutantso
6、findoorairpollution.Howtocontrolformaldehydepollutionintheairhascausedgreatconcern,anddegradationofformaldehydebymicroorganismwillbeaneffectivewayfortheremovalofformaldehyde.Theaimoftheresearchwastoisolateastrainwhichcanmetabolizeformaldehyde,theninvest
7、igatethekeyenzymesindegradationofformaldehydeandthecharacteristicsofimmobilizedcellsbygelbeads.Theresearchprovidedabasicstudyforconstructingahightoleranceandefficientengineeringbacteriaforformaldehydedegradationandtheapplicationforbiologicaltreatmenttec
8、hnologyabouttheindoorformaldehydepollution.Onebacterialstrainwhichwascapabletouseformaldehydeasasolecarbonsourcewasisolatedfromsoil.Basedonmorphological,physiological,biochemicalpropertiesand16SrDNAhomologyanalysis,thestrainwasch
