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聚羟基丁酸酯(PHB)是微生物在碳源充足、其它营养物质如O、P、N、S等不足时产生的一种以颗粒形式存在的细胞内聚合物,PHB可以用作新型的可降解塑料和水产养殖控制剂。Halomonas是一类能够在盐度为30-150 g/L的卤水中生长的中度嗜盐细菌,能够以葡萄糖、蔗糖、淀粉等为碳源大量合成PHB。本论文以一株分离自天津汉沽盐场的Halomonas为研究对象,利用正交设计和响应面法设计不同盐度和不同浓度C、N、P梯度,研究了Halomonas积累PHB的最优条件;在最优PHB积累条件下,分别进行了 5 L和50 L发酵罐培养,通过控制发酵过程中的温度、pH、DO、搅拌速度和补充碳源来优化发酵工艺,进一步提高PHB产量;利用Halomonas菌株的嗜盐特性,在开放条件下进行Halomonas积累PHB的研究,并结合PCR、DGGE等分子生物学手段研究其可行性;采用悉生卤虫养殖系统,用不含PHB的Halomonas菌株、含PHB的Halomonas菌株、已知PHB降解菌株和PHB颗粒投喂卤虫并用鳗弧菌菌株进行攻毒,来研究菌体PHB在水产养殖中的应用的可能性。研究结果表明,Halomonas能够在盐度10-50 g/L、葡萄糖浓度30 g/L、NH4C1和KH2P04浓度0-2 g/L的条件下积累PHB,最优积累条件为:盐度30 g/L,葡萄糖浓度30 g/L,NH4C1 浓度 2g/L,KH2P04 浓度 0.5 g/L,PHB 积累量为 56.74%wt.;在 30 盐度、pH7.0的发酵罐(5 L)培养条件下,Halomonas PHB积累量最大值为44.26%wt.;在30盐度、pH7.0、DO 60%-80%的发酵罐(50 L)培养条件下,PHB积累量最大值为54.90%wt.;开放条件下,Halomonas能够在盐度50-150 g/L、葡萄糖浓度20 g/L的条件下积累PHB,100盐度时,Halomonas中PHB含量最大,为67.00%wt.,DGGE结果证明了开放条件下利用Halomonas积累PHB的可行性。在30盐度、pH7.0和搅拌速度300-600 r/min的积累条件下,PHB的分子质量在300-800 kDa之间。针对卤虫的养殖实验表明,含Halomonas菌体PHB能够促进菌体的生长和存活、增强卤虫对致病细菌的抵抗能力,对卤虫有保护作用。本研究对Halomonas积累PHB进行了条件优化,进行5 L和50 L发酵培养,并研究了开放条件下Halomonas积累PHB的可行性,为嗜盐微生物在工业生产中的应用提供了基础数据,同时,含PHB的Halomonas对卤虫的保护作用,开辟了 PHB的另一个应用途径。