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节杆菌属是Conn和Dimmick于1947年建立的放线菌门细菌。该属细菌广泛分布于各种环境生境中,特别是土壤中,以及各种污染的环境中。节杆菌具有很好的适应生境能力和抗逆境能力,已发现一些能利用环境中的各种有机物并转化其为烃类化合物,具有潜在的产生生物燃料的能力。因此,研究并开发利用节杆菌转化纤维素等生物质原料为生物燃料的菌种和技术,对于废弃有机物的循环利用、绿色能源的生产和环境保护等都具有重要的意义。本研究的主要目的是从荒漠土壤中分离出具有转化纤维素为生物燃料的节杆菌属菌株,并研究其产生生物燃料的种类、能力及其影响因素。 从疏勒河流域不同地区采集到6份土壤样品,分别标记为SLP1,SLP2,SLP3,SLP4,SLP8和SLP9。称取每个土壤样品0.5 g用无菌水稀释到10-6,然后吸取150μL悬液涂布于CMC平板,30℃恒温培养箱中培养10d后,挑取长出的单菌落,经纯化后共分离出了57株菌,依据节杆菌的形态特征挑选出32株菌做进一步研究。对已经得到的这32株菌株进行了纤维素降解能力的测定,将这32株菌分别用SS培养基和CMC培养基在30℃下培养4d,CMC培养基筛选到了6株[SLP4(10e-2)b; SLP8(10e-3)a; SLP9(10e-4)c; SLP2(10e-4)c; SLP1(10e-2)a; SLP4(10e-4)c]降解纤维素较好的节杆菌,菌落直径大小为3-4 mm。随后对筛选到的6株菌进行产生物燃料能力的测定,只有SLP1(10e-2)a具有较强的产生物燃料的能力。通过16SrRNA基因序列鉴定该菌株为Athrobacter nitroguajacolicus序列号为IHBB9963。利用气相色谱和质谱分析法分析了菌株IHBB9963发酵液中提取到的生物燃料成分,共检测出41种不同碳链化合物,其中在C16-C22的处有5个峰,分别属于烷烃、烯烃和醇类化合物。为了进一步提高菌株产生物燃料的能力,用亚硝基胍(NTG)对分离到的IHBB9963菌株进行了诱变,挑取诱变后的95菌株分别培养,检测其产生物燃料的能力,其中有94株菌具有较好的产生物燃料的能力。与初始菌株IHBB9963相比,有4株突变菌株产生物燃料的量显著提高。对影响诱变菌株产生物燃料的因素进行了分析,将筛选到的4株诱变菌株用LB培养基和高氏一号培养基分别培养96小时或168小时,检测其生物燃料产生能力,结果显示,在高氏一号培养基中,第40号诱变菌株在培养96小时后产生物燃料的量显著增加,第46号和50号诱变菌株在培养168小时后产生物燃料的量显著增加,第82号诱变菌株在整个培养期间没有检测到物燃料的产生。在LB培养基中,仅有82号菌株在培养168小时后有很强的产生物燃料的量显著提高。表明培养时间和培养基影响菌株合成生物燃料。