甲基氧化菌的分离及发酵条件优化文献综述

一、拟研究的问题甲基氧化菌的分离及发酵条件优化二、研究目标、采用的手段 研究目标：对自然条件中常见地的甲基氧化菌的分离以及发酵 研究手段：细菌富集培养、摇床培养、平板筛选、显微镜观察、发酵培养三、文献综述甲烷对于温室效应的贡献率是等物质的量的二氧化碳的25倍，已成为全球第二大温室气体。

甲烷的来源很多，包括稻田、森林土壤、养殖场、煤矿、垃圾填埋场等。

垃圾填埋场是一类主要的排放源，填埋气中甲烷含量占到55%-60%（V/V），而垃圾填埋场排放的甲烷已经占到甲烷总排放量的6%-18% ，故解决垃圾填埋场产生的甲烷问题已经成为当前温室气体减排的重点之一。

甲烷氧化细菌（Methanotroph）是能够以甲烷、甲醇、甲酸等单碳化合物为碳源进行生长的微生物，广泛存在于自然界中，并对大气中甲烷的平衡起着重要的作用。

甲烷氧化菌可以利用甲烷作为碳源这一特点，体现了其可以预防温室效应的作用，并且它还在获取清洁能源、塑料、单细胞蛋白、食品抗氧化剂、治理三氯乙烯的降解等环境污染方面显示了巨大的潜力。

甲烷氧化细菌通常选用甲烷作为碳源对其进行培养，但甲烷在水中溶解度较低，由于细胞碳源的不足，使其生长受到限制，导致细胞浓度低，生长速度慢，发酵周期长等问题的出现，很难满足大规模生产的需求。

因此，建立一种快速甲烷氧化细菌的培养技术以及寻找一种更有效碳源是加快甲烷氧化菌使其投入大规模生产的关键。

甲烷氧化菌典型特征是含有可将甲烷催化氧化为甲醇的甲烷单加氧酶（MMO）。

在甲烷氧化菌的细胞内,MMO在分子氧的作用下将甲烷氧化为甲醇,甲醇在甲醇脱氢酶（MDH）的作用下先氧化为甲醛,继而通过丝氨酸循环（Serine pathway）或戊糖磷酸途径(Ribulose monophosphate pathway)进行细胞合成,在甲醛脱氢酶(FDAH)和甲酸脱氢酶(FDN)的作用下将甲醛进一步氧化成为CO2和H2 O,从而为细胞代谢提供`NADH。

细胞高密度培养或细胞高密度发酵是生物化工的一个重要研究领域。