产甲烷细菌的分离及其生理学特性的初步研究

论文摘要

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。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 综述
• 第一节 生物质能
• 1. 生物质能的来源
• 2. 生物质能的特性
• 3. 生物质能的利用状况
• 第二节 沼气发酵与产甲烷细菌
• 1. 沼气发酵及其原理
• 2. 沼气技术的利用
• 3. 产甲烷细菌在沼气发酵中的作用
• 第三节 产甲烷细菌的生物学特征
• 1. 产甲烷菌的生理特征
• 2. 产甲烷菌的生态学特性
• 第四节 产甲烷细菌的研究进展及其研究意义
• 1. 产甲烷细菌的研究进展
• 2. 对产甲烷细菌研究的意义
• 第二章 产甲烷细菌培养技术的研究
• 第一节 产甲烷细菌培养基的筛选
• 1. 材料和方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 培养基
• 1.3 药品及仪器
• 1.4 方法
• 2. 结果与讨论
• 2.1 结果
• 2.2 讨论
• 第二节 产甲烷细菌分离方法的研究
• 1. 材料和方法
• 1.1 材料
• 1.2 培养基
• 1.3 仪器
• 1.4 传统的分离方法
• 1.5 改进的分离方法
• 2. 结果与讨论
• 2.1 结果
• 2.2 讨论
• 第三章 产甲烷细菌的分离纯化
• 第一节 产甲烷细菌的分离
• 1 材料和方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 培养基
• 1.3 药品、仪器及气体
• 1.4 气相色谱分析方法
• 1.5 产甲烷细菌的分离方法
• 2. 结果与讨论
• 2.1 结果
• 2.2 讨论
• 第二节 产甲烷细菌的纯化
• 1. 材料和方法
• 1.1 材料
• 1.2 培养基
• 1.3 药品及仪器
• 1.4 纯化方法
• 1.5 分离菌株纯度的检查标准
• 2. 结果与讨论
• 2.1 结果
• 2.2 讨论
• 第三节 产甲烷细菌的代谢物一甲烷气体的分析
• 1 材料和方法
• 1.1 材料
• 1.2 仪器
• 1.3 方法
• 2 结果与讨论
• 2.1 结果
• 2.2 讨论
• 第四节 产甲烷细菌的保藏
• 1 材料和方法
• 1.1 材料
• 1.2 培养基
• 1.3 药品及仪器
• 1.4 方法
• 2 结果与讨论
• 2.1 结果
• 2.2 讨论
• 第四章 产甲烷细菌的生理学特性初探
• 第一节 产甲烷细菌的生长基质试验
• 1 材料和方法
• 1.1 材料
• 1.2 培养基
• 1.3 药品及仪器
• 1.4 方法
• 2 结果与讨论
• 2.1 结果
• 2.2 讨论
• 第二节 产甲烷细菌生长的pH值研究
• 1 材料和方法
• 1.1 材料
• 1.2 培养基
• 1.3 试剂及仪器
• 1.4 方法
• 2 结果与讨论
• 2.1 结果
• 2.2 讨论
• 第三节 产甲烷细菌最适温度的筛选
• 1 材料和方法
• 1.1 材料
• 1.2 培养基
• 1.3 药品及仪器
• 1.4 方法
• 2 结果与讨论
• 2.1 结果
• 2.2 讨论
• 第四节 产甲烷细菌耐盐性的研究
• 1 材料和方法
• 1.1 材料
• 1.2 培养基
• 1.3 药品及仪器
• 1.4 方法
• 2 结果与讨论
• 2.1 结果
• 2.2 讨论
• 第五节 产甲烷细菌耐青霉素的研究
• 1 材料和方法
• 1.1 材料
• 1.2 培养基
• 1.3 药品及仪器
• 1.4 方法
• 2 结果与讨论
• 2.1 结果
• 2.2 讨论
• 总结
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 图版