耐鹽苯酚降解菌的篩選鑒定及其降解特性研究.pdf

1、從某油田附近土壤中分離出一株以苯酚為唯一碳源的菌株JDD1H,采用形態(tài)觀察、生理生化實(shí)驗(yàn)及16SrDNA序列分析等手段對(duì)菌株進(jìn)行了鑒定。研究了該菌株在含鹽環(huán)境下的生長(zhǎng)特性,優(yōu)化了菌株降解苯酚的工藝條件,考察了外加碳源、氮源和表面活性劑對(duì)苯酚降解效果的影響,探討了菌株降解底物的廣譜性和生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律,并對(duì)該菌株的苯酚羥化酶部分基因進(jìn)行克隆。結(jié)果表明,菌株JDD1H為紅球菌屬(Rhodococcussp.),該菌株能耐受5％鹽度(NaCl)

2、,適宜生長(zhǎng)的溫度范圍為30～40℃、pH范圍為6～8,重金屬離子Ag+、Fe3+、Ni2+、Co2+和Cu2+對(duì)JDD1H的生長(zhǎng)均有強(qiáng)烈的抑制作用,抑制作用大小依次為Ag+>Fe3+>Ni2+>Co2+>Cu2+。
　　菌株對(duì)苯酚的降解工藝優(yōu)化結(jié)果表明,菌株JDD1H降解苯酚的適宜條件為:鹽度0～5%、pH為6～8、溫度30～40℃、投菌量為5%,在此條件下,濃度低于300mg/L的苯酚在24～72h內(nèi)可被完全降解,當(dāng)苯酚初始濃度

3、為400mg/L時(shí),降解效率下降,當(dāng)苯酚初始濃度大于500mg/L時(shí),苯酚基本不被降解。外加碳源物質(zhì)葡萄糖、乳糖、蔗糖、甘露醇和淀粉在50～2000mg/L濃度范圍內(nèi),對(duì)苯酚的降解均表現(xiàn)出明顯的促進(jìn)作用,外加碳源乙酸鈉在濃度小于2000mg/L時(shí),可促進(jìn)苯酚降解,而當(dāng)濃度高于2000mg/L時(shí),卻對(duì)苯酚的降解產(chǎn)生抑制作用。外加氮源蛋白胨、酵母膏和尿素對(duì)苯酚降解有顯著的促進(jìn)作用,當(dāng)?shù)鞍纂恕⒔湍父酀舛冗_(dá)到為500mg/L、尿素濃度為1500

4、mg/L時(shí),促進(jìn)作用趨于穩(wěn)定。無(wú)機(jī)氮源NH4Cl和(NH4)2SO4苯酚降解也有一定促進(jìn)作用,但無(wú)機(jī)氮源對(duì)苯酚降解的促進(jìn)作用遠(yuǎn)小于有機(jī)氮源。濃度為50～1000mg/L的吐溫-80(TW-80)對(duì)菌株降解苯酚具有抑制作用,抑制作用隨濃度的升高而減弱,當(dāng)TW-80濃度介于1500～2000mg/L時(shí),則對(duì)苯酚的降解產(chǎn)生促進(jìn)作用。濃度為20～500mg/L的CTAB均對(duì)苯酚的降解產(chǎn)生強(qiáng)烈的抑制作用,使苯酚基本不被降解。
　　菌株降解底

5、物的廣譜性研究結(jié)果表明,菌株JDD1H在含5%NaCl的培養(yǎng)液中對(duì)三種取代酚2-硝基酚、2-氯酚及鄰羥基苯甲酸均具有一定的降解潛力,7d內(nèi)三種取代酚的降解效率分別為21.3%、49.55%和38.1%。菌株的動(dòng)力學(xué)研究結(jié)果表明,苯酚初始濃度低于200mg/L時(shí),菌株的比生長(zhǎng)速率隨苯酚濃度的升高而迅速升高,當(dāng)苯酚初始濃度為200～600mg/L時(shí),比生長(zhǎng)速率隨濃度的增加而顯著下降。Haldanemodel能較好地描述菌株JDD1H的生長(zhǎng)動(dòng)

6、力學(xué)規(guī)律,動(dòng)力學(xué)參數(shù)μmax、Ks和Ki分別為0.16h-1、322.33mg/L和67.65mg/L。
　　本研究以苯酚羥化酶保守序列為引物,擴(kuò)增出目的條帶,證實(shí)了JDD1H基因組DNA中苯酚羥化酶基因片段的存在?；诒椒恿u化酶部分基因序列推斷的氨基酸序列發(fā)育樹(shù)分析表明JDD1H苯酚羥化酶部分基因與Pseudomonasp,Arthrobactersp.的苯酚羥化酶部分基因在氨基酸水平上具有密切的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系,而且JDD1H苯酚