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生物表面活性剂是一类含有亲水亲油基团的两性化合物,在农业、食品、医药、石油及环境保护等众多行业和领域得到了广泛重视和应用。鉴于生物表面活性剂在提高石油采收率方面的潜在作用,选育生物表面活性剂产生菌株具有重要的理论和实践意义。
本论文主要从生物表面活性剂产生菌的筛选、菌株的鉴定、高效菌株环境适应性、表面活性物质稳定性、产物提取鉴定和兼性厌氧条件下菌株表面活性等方面作了研究,为其工业化生产和应用奠定了理论基础。
(1)通过血平板初筛和表面张力复筛,从大庆油田水驱、聚驱、过渡带筛选得到30株生物表面活性剂产生菌。它们分布在不动杆菌(Acinetobacter),假单胞菌(Pseudomonas),芽孢杆菌(Bacillus),Pannonibacter,Agrococcus等属。
(2)筛选获得1株高效生物表面活性剂产生菌,命名为SQ6。它可使发酵液的表面张力从57.0 mN·m-1降到25.6 mN·m-1。根据形态学观察、生理生化鉴定和16S rDNA序列分析结果,将菌株SQ6鉴定为铜绿假单胞菌。
(3)菌株SQ6耐温、耐酸碱性和耐盐性实验表明,菌株SQ6在大庆油田地层条件下,即45℃、pH8、NaCl0.5%左右时生长最好,且发酵液表面活性最好。
(4)菌株SQ6表面活性物质稳定性研究表明,活性物质对温度(21℃-121℃范围内)、pH(pH2-12范围内)、盐度(<15%)的变化表现出极强的稳定性。
(5)分离提取菌株SQ6产生的表面活性剂,TLC和NMR测定结果显示,该菌产生的表面活性剂为鼠李糖脂类物质。带电性检测结果表明,此生物表面活性剂为阴离子表面活性剂。
(6)初步考察菌株SQ6在兼性厌氧条件下的产表面活性剂的能力及营养激活体系,结果表明,营养体系为原油+NaNO3+KH2PO4+KEHPO4时,菌生长良好,且表面张力由64.5 mN·m-1降到46.5 mN·m-1。