生產聚羥基酯類發酵策略應用於廢水處理之可行性研究
- 標題
- 生產聚羥基酯類發酵策略應用於廢水處理之可行性研究
- 作者
- 洪昭尹
- 文件屬性
- 碩博士論文
- 知識分類
- 基礎研究
- 出版年
- 2012
- 關鍵字
- 深層海水、聚羥基酸酯生產、生物可分解高分子、兩階段式發酵培養、Deep seawater、Polyhydroxyalkanoate、biodegradable polymer、two-stage fermentation
- 點閱數
- 2384
摘要
基於對環境友善綠色科技材料之永續應用，以微生物生產生物可分解性高分子Polyhydroxyalkanoate (PHA)為替代塑料現已成為環境保護之必然趨勢。在海水以及淡水分別進行篩選功能性菌株，研究以自台灣各地之水樣和土樣來進行本土微生物資源開發，以評估用來生產具生物分解性高分子之聚羥基酸酯作為替代塑料之可行性。首先以不同地區所篩選出本土脫色菌種Microvirgula aerodenitrificans SH7b、Rahnella aquatilis DX2b、Pseudomonas sp. SH98及Acinetobacter guillouiae AX9以及Aeromonas hydrophila NIU01, YTl1, KB23及Klebsiella pneumoniae ZMd31，在以蘇丹黑染色法作為初步生產菌株篩選下，以不同碳源作為可行性碳源進行批次發酵培養，分別就菌體生長與聚羥基丁酸酯產量之高低來評估其最適化碳源濃度。發酵槽以第二階段為刺激PHAs生產，以限制氮源培養液(C/N=60)添加相同濃度之椰子油來作為刺激微生物生產PHB之策略，以限制營養源等方式來有效刺激微生物生產目標產物。研究指出以，二階段式發酵雖然需多更換一次基質，卻可更有效促進菌體生長，此發酵策略約可以減少2/3倍的工作時間與操作成本，並提高乾菌重(16.8 g L-1)、PHB含量(62.1 wt%)與濃度(10.4 g L-1)，另外在348小時HHx含量約可達到(5.33wt%)，此時HHx占全體PHAs更達到8.58%。以RR141染料脫色原廢液培養時，發現其中又以NIU01耐毒性最好，A. hydrophila NIU01於100% RR141染料脫色廢液發酵生產的乾菌重可達3.03 g L-1、PHB含量52.5 wt%與濃度1.67 g L-1，另外PHHx含量的可達到2.35wt%，此時PHHx占全體PHAs的4.23%。在以海洋深層水餵養得到鳳螺腔腸進行篩選之菌體，可得到純菌MSG11與MSu11，並予以鑑定。研究並以MSG11搭配中心混成設計找出MSG11耐鹽菌生產PHB之最佳條件，以利後續工程應用。