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聚羟基脂肪酸酯（polyhydroxyalkanoate ,缩写作PHA）是由多种细菌和某些嗜盐古细菌合成是一种胞内积累的储存碳源和能量的物质,通常是在碳源过剩而其他营养物质缺乏的不良条件下产生的。根据其单体碳原子数的不同,PHA被划分为三大类:（ 1 ）由35个碳原子的单体组成的短链PHA(short-chain-length PHA或PHASCL,以PHB为代表),;（2）由614个碳原子的单体组成的中长链PHA(medium-chain-length PHA或PHAMCL);（3）短链单体和中长链单体混合物的PHA共聚物(PHASCL-co-PHAMCL),这些不溶性PHA具有相当高的分子量、热塑性、柔韧性、生物相容性、气体相隔性以及生物可降解性。在包装业、医疗、制药业、农业和食品工业上有广泛的应用。其中聚β-羟基丁酸（poly 3-hydroxybuty rate,缩写作PHB ）是PHA家族中最重要的成员, Lemoigne在1926年将它首次作为细菌胞内合成物质报道,它是目前研究最多,最能代表PHA性质的生物可降解物质。能合成PHB的菌株是非常多的,活性污泥是废水处理系统中自然形成的微生物与有机物的聚合体,含有大量的PHB合成菌,可以用来生产PHB,实现剩余活性污泥的资源化利用。为此,本课题以从合成PHB为研究方向,开展了系统的基础研究工作。从活性污泥中分离筛选到一株高产PHB菌株,通过生理生化鉴定与16SrDNAPCR扩增及序列分析鉴定了该菌株,得出此菌株为芽孢杆菌属,对该菌株产PHB培养基和培养条件进行了优化,得到了最佳发酵培养基配方与最佳发酵培养条件,对提取获得的PHB样品进行定性和定量分析,并对其降解情况进行了研究,所取得的研究成果将为今后在污水处理过程中利用芽孢杆菌发酵生产PHB的开发应用提供理论依据。采用牛肉膏蛋白胨培养基,通过富集培养和划线分离,初筛和复筛等多种方法,成功地从活性污泥中分离筛选到一株高产PHB菌种,命名为PB-3,通过生理生化鉴定与16S rRNA的PCR扩增序列分析两种手段对该菌株进行了鉴定,即根据《常见细菌系统鉴定手册》及《微生物学实验手册》对细胞形态和结构、培养特征、生理生化特征及对各碳源和氮源的利用情况进行了研究,再结合16S rDNA的PCR扩增、序列分析结果把该菌鉴定为芽孢杆菌属。对菌株PB-3产PHB发酵培养基和发酵条件优化结果表明,最佳发酵培养基配方为:葡萄糖10g/L,牛肉膏2g/L,总磷0.14g/L。此外,由极差分析表明,各因素对菌体胞内PHB含量的影响强度为:葡萄糖>磷>牛肉膏,最佳发酵条件为:培养基初始PH为8,培养温度在30℃,培养时间在60h,葡萄糖浓度在12g/L,培养基装量40mL,此外,分析表明葡萄糖浓度对PHB含量的影响最大。由最优发酵条件生产PHB含量达到33.21%,比优化前提高了30%,与之前的研究相比,PB-3菌株的产能处于较高水平。采用尼罗红染色及GC分析对产物进行定性定量分析,与标准品比较得出从菌体胞内获得的薄膜状物质为聚β-羟基丁酸,即为PHB。对其降解性能研究发现降解性能良好,60天降解了26%。本研究运用MEGA5序列分析软件对从NCBI数据库中搜索到的序列进行了同源性分析,获得了它们的同源序列及系统发育关系,为研究生物体间的进化关系提供了依据。分析研究两种类型的PhaC,研究PhaC基因的进化,探索潜在PHA产生菌,不仅有利于提高今后的筛菌工作的效率,而且为今后高效研究、检测PHA生产菌提供帮助,进一步开发环保,高经济附加值的生物制品,实现环境保护和经济效益的双赢。