产甲烷细菌的分离及其生理学特性的初步研究

【摘要】： 产甲烷细菌是一类以产生大量甲烷气体作为能量代谢的终产物的特殊原核微生物,广泛存在于各种极端厌氧环境中。作为自然界碳素循环中厌氧生物处理的最后一个成员,该菌与其它菌群协同作用,将大量的有机物转化成可再生能源,对自然界中的物质循环及当今社会能源危机中的能源替代问题具有极大的推动作用。产甲烷菌是沼气发酵的核心,发展沼气是解决我国农村能源问题的关键。而产甲烷菌在沼气池中的含量及生长状况直接影响到沼气的质量。 本研究对与产甲烷细菌有密切关系的生物质能和沼气发酵作了简单综述,并对产甲烷细菌在沼气发酵(厌氧消化)中的作用、产甲烷细菌的生理特征和生态特征、产甲烷细菌的研究进展及其研究意义作了整体概述。 本文根据产甲烷细菌的代谢底物和生长环境特征,对其培养基和具体的分离方法进行优化,获得了适合产甲烷细菌培养的培养基和优化的分离方法。在培养基配方上,将产甲烷细菌的所有生长基质一次性地放在培养基中对产甲烷细菌进行分离:在分离方法上,采用倒置小玻管收集产甲烷细菌在代谢过程中产生的甲烷气体,并作为判断是否有产甲烷细菌生长的依据,并分析了产甲烷细菌的代谢产物气体的成分。 本文用优化的培养基通过优化的分离方法获得了5株产甲烷细菌的纯培养物,根据其形态和生理生化特征初步鉴定为甲酸甲烷杆菌属,分析了其代谢产物的成分,得出每株产甲烷细菌的甲烷含量几乎都在98%以上。根据产甲烷细菌的生长环境特征,本文报道了适合产甲烷细菌的保藏方法。 本文对5株产甲烷细菌的生长基质、PH值、温度、耐盐浓度和抗生素(青霉素)浓度生理特性进行了研究。5株产甲烷细菌均只利用甲酸钠为代谢低物,最适生长PH值范围为6.0—8.0、最适生长温度为37℃、能耐受的最大盐浓度为2%—4%不等、能耐受的最大青霉素浓度为1.28—2.56万单位/ml不等。 【关键词】：生物质能 沼气发酵 产甲烷细菌 分离方法 优化 生理特性
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：S216.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 第一章 综述7-17
• 第一节 生物质能7-9
• 1. 生物质能的来源7-8
• 2. 生物质能的特性8
• 3. 生物质能的利用状况8-9
• 第二节 沼气发酵与产甲烷细菌9-12
• 1. 沼气发酵及其原理9-10
• 2. 沼气技术的利用10-11
• 3. 产甲烷细菌在沼气发酵中的作用11-12
• 第三节 产甲烷细菌的生物学特征12-14
• 1. 产甲烷菌的生理特征12-13
• 2. 产甲烷菌的生态学特性13-14
• 第四节 产甲烷细菌的研究进展及其研究意义14-17
• 1. 产甲烷细菌的研究进展14-15
• 2. 对产甲烷细菌研究的意义15-17
• 第二章 产甲烷细菌培养技术的研究17-29
• 第一节 产甲烷细菌培养基的筛选18-23
• 1. 材料和方法18-22
• 1.1 试验材料18
• 1.2 培养基18-20
• 1.3 药品及仪器20-21
• 1.4 方法21-22
• 2. 结果与讨论22-23
• 2.1 结果22
• 2.2 讨论22-23
• 第二节 产甲烷细菌分离方法的研究23-29
• 1. 材料和方法23-27
• 1.1 材料23
• 1.2 培养基23
• 1.3 仪器23-24
• 1.4 传统的分离方法24
• 1.5 改进的分离方法24-27
• 2. 结果与讨论27-29
• 2.1 结果27
• 2.2 讨论27-29
• 第三章 产甲烷细菌的分离纯化29-47
• 第一节 产甲烷细菌的分离29-35
• 1 材料和方法29-31
• 1.1 试验材料29-30
• 1.2 培养基30
• 1.3 药品、仪器及气体30
• 1.4 气相色谱分析方法30
• 1.5 产甲烷细菌的分离方法30-31
• 2. 结果与讨论31-35
• 2.1 结果31-35
• 2.2 讨论35
• 第二节 产甲烷细菌的纯化35-40
• 1. 材料和方法35-37
• 1.1 材料35
• 1.2 培养基35
• 1.3 药品及仪器35-36
• 1.4 纯化方法36
• 1.5 分离菌株纯度的检查标准36-37
• 2. 结果与讨论37-40
• 2.1 结果37-40
• 2.2 讨论40
• 第三节 产甲烷细菌的代谢物一甲烷气体的分析40-44
• 1 材料和方法40-41
• 1.1 材料40
• 1.2 仪器40
• 1.3 方法40-41
• 2 结果与讨论41-44
• 2.1 结果41-44
• 2.2 讨论44
• 第四节 产甲烷细菌的保藏44-47
• 1 材料和方法44-45
• 1.1 材料44
• 1.2 培养基44-45
• 1.3 药品及仪器45
• 1.4 方法45
• 2 结果与讨论45-47
• 2.1 结果45-46
• 2.2 讨论46-47
• 第四章 产甲烷细菌的生理学特性初探47-64
• 第一节 产甲烷细菌的生长基质试验48-50
• 1 材料和方法48
• 1.1 材料48
• 1.2 培养基48
• 1.3 药品及仪器48
• 1.4 方法48
• 2 结果与讨论48-50
• 2.1 结果48-50
• 2.2 讨论50
• 第二节 产甲烷细菌生长的pH值研究50-54
• 1 材料和方法50-51
• 1.1 材料50
• 1.2 培养基50
• 1.3 试剂及仪器50
• 1.4 方法50-51
• 2 结果与讨论51-54
• 2.1 结果51-54
• 2.2 讨论54
• 第三节 产甲烷细菌最适温度的筛选54-58
• 1 材料和方法54-55
• 1.1 材料54
• 1.2 培养基54
• 1.3 药品及仪器54
• 1.4 方法54-55
• 2 结果与讨论55-58
• 2.1 结果55-58
• 2.2 讨论58
• 第四节 产甲烷细菌耐盐性的研究58-62
• 1 材料和方法58-59
• 1.1 材料58
• 1.2 培养基58
• 1.3 药品及仪器58
• 1.4 方法58-59
• 2 结果与讨论59-62
• 2.1 结果59-61
• 2.2 讨论61-62
• 第五节 产甲烷细菌耐青霉素的研究62-64
• 1 材料和方法62
• 1.1 材料62
• 1.2 培养基62
• 1.3 药品及仪器62
• 1.4 方法62
• 2 结果与讨论62-64
• 2.1 结果62-63
• 2.2 讨论63-64
• 总结64-66
• 致谢66-67
• 参考文献67-71
• 附录71-72
• 图版72-74

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