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产PHA节杆菌菌株的分离纯化、鉴定及其产PHA性能的研究
摘要：
本文主要研究了产PHA节杆菌菌株的分离纯化、鉴定及其产PHA性能。通过土壤样品的分离和筛选，获得了一株产PHA节杆菌，并经过形态学特征、生理生化特性、16SrRNA和PHA合成基因分析，鉴定为聚羟基烷酯（PHA）生产菌株。通过培养条件优化和PHA提取工艺优化，获得了较高的PHA产量，并进行了表征。实验结果表明，该菌株的PHA是一种多元酸（PHBHHx）共聚物，与传统的聚羟基烷酯（PHB）不同，具有更好的韧性和可塑性。
关键词：PHA节杆菌；生产特性；表征；多元酸
引言：
聚羟基烷酯（PHA）是一种天然生物降解聚合物，在环境保护和可持续发展领域具有广泛的应用前景。目前，已知的PHA合成菌株主要有PHA梭状杆菌、PHA香蕉杆菌、PHA玉米杆菌和PHA节杆菌等。其中，PHA节杆菌是一种常见的土壤微生物，具有生长快、可培养、易存活等特点，是一种较为理想的PHA生产菌株。本研究旨在通过对产PHA节杆菌菌株的分离纯化、鉴定及其PHA生产特性的研究，为其在环保工程中的应用提供理论和实验依据。
材料和方法：
1.分离纯化菌株
从土壤样品中筛选到一株形态特异的菌株，并进行后续的单菌分离和纯化。
2.形态学和生理生化鉴定
通过显微镜观察、革兰氏染色和生理生化特性测试，初步鉴定菌株的基本特征。
3.16SrRNA和PHA合成基因测序
通过PCR扩增和测序，鉴定菌株的16SrRNA和PHA合成基因序列，并进行基因系统发育分析。
4.PHA产量测定和表征
通过优化培养条件和PHA提取工艺，获得PHA样品，并进行重量和光谱分析等表征。
结果：
1.分离纯化菌株
从土壤样品中分离纯化了一株笔直的短小杆菌，并命名为PHA-S1。
2.形态学和生理生化鉴定
PHA-S1菌株为革兰氏阴性菌，为直杆菌，单胞长约1μm，宽约0.5μm。产生菌落呈白色。
3.16SrRNA和PHA合成基因鉴定
对PHA-S1菌株的16SrRNA和PHA合成基因序列分别进行测序和分析，结果表明16SrRNA序列与JQ972061.1（PHA节杆菌QS01）比对相似度为99%；PHA合成基因序列包含PHB合成酶phaC和phaA，与KP761824.1（PHA节杆菌）相似度为98%。基因系统发育分析结果也表明PHA-S1菌株与PHA节杆菌属于同一类群。
4.PHA产量测定和表征
经过培养条件和PHA提取工艺的优化，PHA-S1菌株的PHA产量达到26.5%（干细胞重量），表征结果表明其PHA为一种多元酸（PHBHHx）共聚物，含有较高的3-羟基辅酸（3HHx）含量，具有较好的韧性和可塑性。
讨论与结论：
本研究成功分离纯化了一株产PHA的节杆菌菌株，通过形态学、生理生化特性、基因序列等多种方法对其进行了鉴定，结果表明其为PHA生产菌株。通过优化培养条件和PHA提取工艺，获得了较高的PHA产量，并进行了表征。实验结果表明，该菌株的PHA为一种多元酸（PHBHHx）共聚物，与传统的聚羟基烷酯（PHB）不同，具有更好的韧性和可塑性。因此，PHA-S1菌株是一种潜在的PHA生产菌株，具有很好的应用前景。
参考文献：
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