好氧条件下Sphingomonassp.XJ1降解DBP途径的研究

在三角瓶中采用Sphingomonas sp.XJ1对邻苯二甲酸丁酯(DBP)进行好氧降解,以考察DBP的降解途径。分别对降解16h、32h和40h的DBP样品进行代谢产物分析,可判定保留时间为4.79min和5.11min所对应的代谢产物分别为原儿茶酸和邻苯二甲酸。由此可知,菌株Sphingomonas sp.XJ1对DBP的降解遵循DBP好氧生物降解途径的一般途径。即在菌株XJ1的作用下,DBP首先水解为MBP,继而水解为PA,经由PCA最终完全降解为CO2和H2O。     

DBP降解菌株XJ1的分离鉴定及其降解特性

目的：从湘江底泥筛选分离出能够高效降解邻苯二甲酸二丁酯（DBP）的菌株,对其进行鉴定和降解特性研究。方法：采用DBP为唯一碳源和能源的无机盐培养基,通过富集培养、平板划线分离得到一株优势菌,编号为XJ1。采用形态学、生理生化、（G＋C）mol%和16SrDNA序列分析进行鉴定。采用高效液相色谱测定菌株XJ1在摇瓶中对DBP的降解能力,并进行DBP代谢产物的分析和底物广谱性测试。结果：鉴定该菌株为Sphingomonsasp.。摇瓶实验结果表明：最佳降解条件为温度35℃,初始pH为7.0,转速150r/min;在最佳的降解条件下,40h之内DBP可完全降解。HPLC-UV检测出的中间代谢产物为邻苯二甲酸单丁酯（MBP）和邻苯二甲酸（PA）。底物广谱性实验表明菌株XJ1能够利用邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯等邻苯二甲酸酯类化合物。结论：菌株XJ1对DBP具有高效的降解能力,在处理含有邻苯二甲酸酯类化合物污染的生物修复方面具有独特的应用潜力。     

好氧条件下Sphingomonas sp．XJ1降解DBP途径的研究

在三角瓶中采用Sphingomonas sp．XJ1对邻苯二甲酸丁酯（DBP）进行好氧降解,以考察DBP的降解途径。分别对降解16h、32h和40h的DBP样品进行代谢产物分析,可判定保留时间为4．79min和5．11min所对应的代谢产物分别为原儿茶酸和邻苯二甲酸。由此可知,菌株Sphingomonassp．XJ1对DBP的降解遵循DBP好氧生物降解途径的一般途径。即在菌株XJI的作用下,DBP首先水解为MBP,继而水解为PA,经由PCA最终完全降解为CO2和H2O。     

一株邻苯二甲酸二丁酯降解菌的筛选及其降解特性

【目的】从自然环境中筛选邻苯二甲酸二丁酯(Dibutyl phthalate,DBP)降解能力较强的微生物,并研究其降解特性和代谢途径。【方法】从杭州市河道污水出口的淤泥中筛选到DBP降解菌ZJUTW,对其进行形态、生理生化特征、16SrRNA基因序列分析,考察该菌株对DBP的降解特性,并用GC-MS分析降解中间产物。【结果】该菌株经鉴定为Arthrobacter sp.,降解DBP的最适温度和最适pH值分别为30°C和7.0-8.0,可降解多种邻苯二甲酸酯类化合物;当DBP浓度为800 mg/L时,半衰期为10.47 h;菌株的休止细胞(OD_(600)=1.2)可在20 h内将1 200 mg/L的DBP完全降解。利用GC-MS进行中间产物分析,该菌株可通过酯交换方式起始DBP的降解。【结论】Arthrobacter sp.ZJUTW对DBP有较强的降解能力和较高的耐受性,具有潜在的应用前景。     

一株高效DEHP降解菌的分离、鉴定及其降解特性

【目的】分离得到高效的邻苯二甲酸二乙基己基酯(DEHP)降解菌。【方法】采用富集培养法筛选分离菌株,并对菌株进行驯化;通过PCR扩增得到其16S rRNA和gyrB基因序列,进行同源序列分析及分子系统发育树的构建,同时结合形态学观察和生理生化实验对菌株进行初步鉴定;采用高效液相色谱(HPLC)分析菌株对DEHP的降解特性。【结果】分离得到一株能以DEHP为唯一碳源和能源生长的菌株,命名为HS-NH1,初步鉴定其为戈登氏菌(Gordoniasp.)。菌株HS-NH1最适的生长和降解条件为30°C、pH 7.0,在此条件下,该菌株60 h内能够将浓度为500 mg/L的DEHP降解90%以上。高效液相色谱(HPLC)分析表明,菌株HS-NH1在降解DEHP过程中产生了一种重要的中间代谢产物——邻苯二甲酸。底物广谱性试验证明,菌株HS-NH1能够有效地利用多种常见的邻苯二甲酸酯(PAEs)与芳香族衍生物。【结论】筛选得到了一株DEHP降解菌Gordonia sp.HS-NH1,该菌降解效率高,具有良好的底物广谱性,在邻苯二甲酸酯类化合物的污染治理中将会有一定的应用潜力。     

乳杆菌吸附塑化剂的影响因素分析及效果评价

【目的】评价嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus) NCFM和类食品乳杆菌(Lactobacillus paralimentarius) 412吸附塑化剂的效果,初步探讨影响其吸附的因素。【方法】基于3种邻苯二甲酸酯类塑化剂：邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)的HPLC检测方法,评价了菌株NCFM和412与塑化剂共同温育时的吸附状况,优化菌株吸附DBP的条件,研究菌株在热、酸及NaCl处理后吸附塑化剂的稳定性。【结果】乳杆菌NCFM和412对3种邻苯二甲酸酯类塑化剂均有不同程度的吸附效果,其中菌株NCFM对3种塑化剂DEP、DBP和DEHP的吸附率分别为21.48%、43.32%和9.62%,吸附效果优于菌株412,其中DBP的吸附效果最好。在温度为37 °C时,菌株NCFM吸附DBP的最佳时间是4 h。热、酸和NaCl处理都会显著提高菌体NCFM吸附塑化剂的效果。【结论】嗜酸乳杆菌NCFM通过吸附作用具有清除3种邻苯二甲酸酯类塑化剂的效果,可以作为潜在的塑化剂生物脱除剂使用。     

一株敌草隆降解菌的分离及其应用潜能探索

旨在获得可高效降解敌草隆的土壤微生物,系统阐明菌株降解特性、敌草隆代谢途径并探索菌株的实际应用潜能。通过唯一碳源法进行富集、驯化和分离获得可降解敌草隆的土壤微生物,通过单因素试验研究菌株的环境的适应性,通过代谢中间产物的质谱分析推测菌株降解敌草隆的代谢途径,通过模拟原位土壤修复探索菌株的实际应用潜能。从长期使用敌草隆的棉田分离获得一株可高效降解敌草隆的细菌LX-C-06。形态学、生理生化特征与16S rRNA基因分析表明菌株LX-C-06为木糖氧化无色杆菌(Achromobacter xylosoxidans)。单因素试验结果表明菌株LX-C-06降解敌草隆的最适温度和pH分别为30℃和pH 7.0;菌株LX-C-06对盐离子浓度具有较高耐受能力,当NaCl浓度为1%、3%和5%时,120 h内对50 mg/L敌草隆降解率分别为100%、100%和87.8%;菌株LX-C-06对较高浓度敌草隆也表现出良好的降解能力,当敌草隆浓度≤400 mg/L时,菌株LX-C-06在120 h对敌草隆的降解率均为100%,当敌草隆浓度升高至600 mg/L时,菌株LX-C-06在120 h对敌草隆的降解率为92.1%。基于代谢中间产物分析推测菌株LX-C-06通过酯键水解将敌草隆转化为3,4-二氯苯胺,并进一步通过脱氨、羟基化、开环等,最终生成琥珀酸被生物体所利用。菌株LX-C-06在30 d内对土壤中50 mg/kg的敌草隆最高降解效率为90.7%。敌草隆降解菌LX-C-06为木糖氧化无色杆菌,该菌对环境温度、pH、盐离子浓度均具有较好的耐受能力,通过酯键水解、脱氨、羟基化、开环等步骤实现敌草隆的转化与利用,菌株同时表现出良好的应用潜能。     

城市污泥中邻苯二甲酸酯(PAEs)的厌氧微生物降解

邻苯二甲酸酯(PAEs)是城市污泥中普遍存在的一类具有内分泌干扰性作用的有机污染物.研究污泥厌氧生物处理过程中PAEs的微生物降解对保障污泥农用的安全性十分必要.本文以污泥中两种主要的PAEs——邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸(2-乙基己)酯(DEHP)为研究对象,通过比较PAEs在污泥厌氧消化系统与发酵产氢系统中降解过程的差异及系统污泥特性的变化,分析不同污泥厌氧生物处理系统中影响PAEs降解的可能因素.结果表明: 在污泥厌氧发酵系统中,DBP在6 d内降解率达99.6%, DEHP在整个14 d的培养期间也降解了46.1%;在发酵产氢系统中,在14 d培养过程DBP的降解率仅为19.5%,DEHP则没有明显的降解.与厌氧消化系统相比,PAEs在发酵产氢系统中的降解受到明显抑制,这与发酵产氢过程中微生物量下降、革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(G⁺/G^-)和真菌/细菌变小及挥发性脂肪酸(包括乙酸、丙酸及丁酸)浓度升高有关.     

一株PCBs降解菌的降解特性及发酵条件优化

【目的】针对一株多氯联苯的高效降解菌,考察其对多氯联苯(PCBs)的降解特性,并对降解条件进行优化。【方法】以不同浓度的2,4,4′-TCB与3,3′,4,4′-TCB为唯一碳源,研究苜蓿中华根瘤菌(Sinorhizobium melilon)对不同多氯联苯的降解转化能力,并进行发酵条件优化以及共代谢试验。【结果】接入菌株转化7 d后,随着底物浓度的增加,该菌对2,4,4′-TCB的降解能力呈下降趋势。在最低浓度1.0 mg/L时降解率最高,为93.3%;而在最高浓度50.0 mg/L时为65.1%。对于较难降解的四氯联苯3,3′,4,4′-TCB,菌株在最低浓度1.0 mg/L时降解率为56.2%,最高浓度25.0 mg/L时为22.8%。在温度30°C、pH 7.0、接种量4.5 mL、装液量25 mL时,获得菌株转化10.0 mg/L 2,4,4′-TCB的最优发酵条件,7 d的降解率由原来的54.8%提高到83.6%。柠檬烯、香芹酮及甘露醇作为共代谢底物也可较好地提高菌株降解效果。【结论】苜蓿中华根瘤菌对PCBs有很好的降解效果,研究结果对PCBs的微生物降解及环境中PCBs的生物修复具有较好的意义和应用价值。     

高效降解甲醛菌株的分离鉴定及其特性

首先对新分离的、能高效降解甲醛的两菌株A1和A2在形态学特征、生理生化特性及16S rDNA序列分析等方面进行了系统研究; 随后通过测定在液体培养过程中甲醛浓度的变化, 确定新分离菌株A1、A2降解溶液中甲醛的性能; 最后利用菌株A1、A2分别进行生物填料塔的挂膜实验, 确定其对甲醛气体的净化性能。结果表明: 菌株A1属于假单胞菌属(Pseudomonas), 菌株A2为鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas); 当甲醛初始浓度<1 200 mg/L时,菌株A1、A2都能完全降解溶液中的甲醛, 当甲醛浓度增高至1 600 mg/L时, 菌株A1在48 h后的甲醛降解率为50%, 菌株A2在104 h后的甲醛降解率为74.3%; 菌株A1、A2对甲醛气体的净化效率均能达到99%以上, 菌株A1的甲醛生化去除量能达到26.4 mg/(L?h), 菌株A2的甲醛生化去除量可达20.6 mg/(L?h)。     

食源米曲霉菌株的分离及其降解高效氯氰菊酯和3-苯氧基苯甲酸的特性研究

【目的】通过研究不同食源米曲霉菌株对高效氯氰菊酯(beta-cypermethrin,β-CP)及其必经代谢产物3-苯氧基苯甲酸(3-phenoxybenzoic acid,3-PBA)的降解特性,了解不同菌株的降解共性及差异性,为农副产品和发酵食品的农残减除提供理论基础和食品用安全微生物资源。【方法】以发酵食品为菌源,通过形态学鉴定、ITS测序和菌株产黄曲霉毒素B1 (AFB1)的测定筛选鉴定米曲霉菌株,采用高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱-质谱法(GC-MS)、液相色谱-质谱法(LC-MS)对米曲霉模式菌株RIB40 (保藏编号:ATCC 42149)、米曲霉M4 (保藏编号:CGMCC 11645)和鉴定获得的米曲霉菌株的β-CP和3-PBA降解特性进行研究。【结果】鉴定获得15株不产AFB1的食源米曲霉,17株米曲霉在马铃薯液体培养基(PD)中振荡培养5d,对50mg/L的β-CP降解率为19.33%-50.29%不等,检测到降解产物3-PBA,对50 mg/L的3-PBA降解率为45.59%-99.67%不等;分别在添加50 mg/Lβ-CP和3-PBA的无机盐培养基(MM)中振荡培养5 d,米曲霉菌株均未生长,对β-CP和3-PBA无降解;在富集培养基(GM)中振荡培养2 d,对100 mg/L的3-PBA转化或降解率为69.28%-99.58%不等,检测到3-苯氧基苄醇(3-PBlc)和羟基-3-苯氧基苯甲酸(HO-3-PBA)。【结论】食源米曲霉具有共代谢降解β-CP和3-PBA的共性,3-PBA为β-CP降解中间产物,米曲霉对3-PBA普遍具有较高的降解率。在3-PBA降解初期,米曲霉可将其短暂还原生成毒性相对较低的3-PBlc,同时,3-PBA逐渐羟基化生成水溶性更强的HO-3-PBA参与下游降解。     

气相色谱质谱法测定食品包装材料中24种邻苯二甲酸酯(英文)

目的:建立同时检测食品包装材料中24种邻苯二甲酸酯类化合物的气相色谱质谱法(GC-MS)分析方法。方法:用正己烷提取包装材料,GC-MS选择离子监测模式(SIM)测定,运用气质联用仪测定24种邻苯二甲酸酯类物质。结果:24种邻苯二甲酸酯类物质的线性范围为0.05 mg/L~10 mg/L,除了邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)和邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)为0.5 mg/L~10 mg/L,相关系数(r2)除DINP、DIDP外均大于0.99,方法的检出限(信噪比为3)为0.002 mg/kg~0.05 mg/kg,在食品包装材料基质中3个加标水平的平均回收率为85.2%~108%,相对标准偏差(RSD,n=6)为5.9%~10.2%。结论:该方法快速、灵敏、准确可靠,适用于食品包装材料中邻苯二甲酸酯类化合物的分析检测。     

重金属离子对不动杆菌BCL-1降解吡虫啉的影响

目的:进一步明确吡虫啉降解菌不动杆菌BCL-1的降解动力学特性,以及重金属离子对其降解特性的影响。方法:实验分析菌株BCL-1对100 mg/L吡虫啉的降解动力学特性和半衰期,以及不同Cu~(2+)和Al~(3+)浓度的影响。结果:降解菌BCL-1对100 mg/L吡虫啉的降解率在第7 d达到最高,为87.9%,而菌株生长量第5 d达到最高,此条件下的降解动力学模型为y=55.175e~(-0.271x)(R~2=0.8179),半衰期为2.56 d。在10、50、100、200、500 mg/kg Cu~(2+)影响下,BCL-1第5 d对吡虫啉的降解率分别为59.84%,62.49%,62.96%,66.26%,64.84%,其对应的半衰期分别为2.16、2.06、2.14、2.08、2.12 d,均与同期空白对照的变化趋势一致且无差异;在10、50、100 mg/kg Al~(3+)影响下,BCL-1第5 d对吡虫啉的降解率分别为79.51%,75.56%和73.97%,半衰期分别为1.52,1.56,1.75 d,比同期对照高;在500、1000 mg/kg Al~(3+)影响下,BCL-1第5 d对吡虫啉的降解率分别为34.14%和36.18%,半衰期分别为3.67和3.52 d,同期均低于对照。结论:不同浓度的Cu~(2+)对菌株BCL-1降解吡虫啉无影响;低于100 mg/L的Al~(3+)可促进吡虫啉的降解,高于200mg/kg的Al~(3+)会抑制吡虫啉的降解,进一步表明菌株BCL-1吡虫啉降解与环境酸碱度有关。     

食品包装用塑料中八种邻苯二甲酸酯的检测方法

反相液相色谱串联质谱(LC-MS-MS)分析方法,采用振荡萃取,LC-MS-MS,MRM多反应监测模式,对食品包装用塑料中(国内外作为环境污染物优先控制的)八种邻苯二甲酸酯:邻苯二甲酸二异壬酯(D INP);邻苯二甲酸(2-乙基已基)酯(DEHP);邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP);邻苯二甲酸二异癸酯(D IDP);邻苯二甲酸丁基苄酯(BBP);邻苯二甲酸二正丁酯(DBP);邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)同时进行检测,线性相关较好,方法回收率在80~120%之间,最低检出限为0.01 mg.kg-1.     

多环芳烃降解菌的筛选、鉴定及降解特性

【目的】多环芳烃(PAHs)是一类普遍存在于环境中且具有高毒性的持久性有机污染物,高效降解菌的筛选对利用生物修复技术有效去除环境中的多环芳烃具有重要意义。研究拟从供试菌株中筛选多环芳烃高效降解菌,并分析其降解特性,为多环芳烃污染环境的微生物修复提供资源保障和科学依据。【方法】采用平板法从25株供试菌株中筛选出以菲和芘为唯一碳源和能源的高效降解菌,经16S rRNA基因序列进行初步鉴定,通过单因素实验法分析其在液体培养基中的降解特性。【结果】筛选出的3株多环芳烃高效降解菌SL-1、02173和02830经16S rRNA基因序列分析,02173和02830分别与假单胞菌属中的Pseudomonas alcaliphila和Pseudomonas corrugate同源性最近,SL-1为本课题组发表新类群Rhizobium petrolearium的模式菌株;降解实验表明,菌株SL-1 3 d内对单一多环芳烃菲(100 mg/L)和芘(50 mg/L)的降解率分别达到100%和48%,5 d后能够降解74%的芘;而其3 d内对混合PAHs中菲和芘的降解率分别为75.89%和81.98%。菌株02173和02830 3 d内对混合多环芳烃中萘(200 mg/L)、芴(50 mg/L)、菲(100 mg/L)和芘(50 mg/L)的降解率均分别超过97%。【结论】筛选出的3株PAHs降解菌SL-1、02173和02830不仅可以高效降解低分子量PAHs,还对高分子量PAHs具有很好的降解潜力。研究表明,由于共代谢作用低分子量多环芳烃可促进高分子量多环芳烃的降解,而此时低分子量多环芳烃的降解将受到抑制。     

邻苯二甲酸酯类(PAEs)对三角鲂的急性毒性研究

为了研究邻苯二甲酸酯对水生态系统的危害,以三角鲂(Magalobrame Tarminalis)幼鱼为研究对象,探讨邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二-2-乙基己酯(DEHP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)4种PAEs化合物对其急性毒性效应。结果表明:以上4种化合物在暴露24 h、48 h和96 h的半致死质量浓度(LC50)分别为2.75、2.41和2.08 mg/L;5.29、4.12和3.29 mg/L;6.56、6.15和5.41 mg/L和6.98、6.84和6.60mg/L。其安全浓度(SC)分别为0.55、0.79、1.62和2.00 mg/L。三角鲂幼鱼对4种PAEs化合物的中毒症状相似,但4种物质的致死浓度区间存在差别,4种物质对三角鲂幼鱼的毒性大小顺序为DBP>DMP>DEHP>DEP,三角鲂幼鱼对4种PAEs化合物均表现出显著的时间效应和剂量效应,呈正相关。结果表明,4种物质在试验浓度下对三角鲂幼鱼产生了明显的毒性作用,对水生生物存在危害,应对其水生态风险加以关注。为制定4种PAEs水质标准及对其进行生态风险评价提供科学依据。     

芘降解菌Pseudomonas sp.PR3的植物促生特性及其对芘胁迫下水稻生长的影响北大核心CSCD

农田中不断积累的多环芳烃不仅严重影响作物生长,同时增加粮食安全风险。筛选兼具促进植物生长特性和降解污染物功能的微生物菌株是解决上述问题的一种有效手段。从油田附近生长的植物根表分离得到一株具有芘降解能力,同时还具有溶磷、产吲哚乙酸和铁载体等植物促生特性的菌株PR3,经16S rDNA序列同源性分析确定为假单胞菌(Pseudomonas sp.)。菌株PR3在无机盐培养液中生长14 d后,对芘(20 mg/L)的降解率可达94%,对萘(50 mg/L)、菲(50 mg/L)、苯并(a)芘(10 mg/L)的降解率也分别达到92%,84%和47%。同时,该菌株7 d内最大溶磷量为756.25 mg/L,2 d内IAA合成量可达14.46 mg/L,4 d内生成铁载体的活性单位可达58.53%。在不同芘污染浓度处理下的盆栽实验表明,接种PR3可有效促进水稻生长并提高根际土壤中芘的降解,去除率可达72.02%-86.22%,同时显著降低水稻根及地上部中的芘含量,分别为21.81%-53.01%和49.81%-57.17%。因此,菌株PR3有助于实现芘污染土壤的生态修复以及降低作物芘暴露的风险。     

芘高效降解菌的分离鉴定及其降解特性的研究

以芘为惟一碳源.采用寓集培养方法,从沈抚灌区石油污染土壤中分离得到一株芘降解菌B05.根据形态学观察、生理牛化鉴定和16S rDNA序列分析结果.将菌株B05鉴定为Aminobacter ciceronei.在芘初始浓度为1mg/L的液体无机盐培养基中,培养10d,菌株B05对芘的降解率为51%;在芘初始浓度为1mg/kg的土壤培养基条件下,培养30d,菌株B05对芘的降解率可达51%;在芘初始浓度为50mg/L的乙醇液体培养基条件下,培养5d,菌株B05对芘的降解率可达25.9%.对菌株培养条件进行优化,经SlideWrite统计软件拟合,菌株B05在牛肉膏蛋白胨液体培养基上的最适生长pH值为7.3,最适生长温度为32.5℃,最适装液量为25.4mL(150mL三角瓶).     

紫金牛叶杆菌RC6b及其诱变菌株对二苯砷酸的降解特征

【目的】阐明紫金牛叶杆菌Phyllobacterium myrsinacearum RC6b及其诱变菌株对二苯砷酸(Diphenylarsinic acid,DPAA)的降解特征与代谢产物。【方法】以紫金牛叶杆菌RC6b为出发菌株,分别以蔗糖、葡萄糖和乙酸钠为外加碳源,优化共代谢降解条件;采用亚硝基胍(N-methyl-N′-nitro-N-nitrosoguanidine,NTG)对出发菌株进行化学诱变,比较诱变前后菌株对DPAA降解能力的变化,鉴定诱变菌株对DPAA的降解代谢产物。【结果】以DPAA为唯一碳源时,培养28 d后RC6b菌株对DPAA的降解率低于2%;分别添加蔗糖、葡萄糖和乙酸钠为外加碳源培养28 d后,DPAA的降解率显著提高,分别达到14.08%、15.21%和15.05%;采用250μg/m L的NTG诱变后获得3株诱变菌,在以DPAA为唯一碳源培养28 d后,3株诱变菌对DPAA的降解率与出发菌株相比均显著提高,其中N-RC6b2对DPAA的降解率最高,达36.71%;代谢产物鉴定结果表明,诱变菌株N-RC6b2对DPAA的代谢产物中有单羟基化DPAA的生成。【结论】RC6b出发菌株难以直接利用DPAA为唯一碳源生长,外加蔗糖、葡萄糖和乙酸钠等共代谢碳源可显著提高菌株RC6b对DPAA的降解率;NTG化学诱变可进一步提高RC6b菌株对DPAA的降解效果,代谢产物为单羟基化DPAA。     

施氏假单胞菌YC-YH1的萘降解特性及产物分析

【目的】萘是一种重要的环境污染物,它在环境中的积累会对人类健康造成危害,生物降解是解决这一问题的有效方法。本实验室保存的施氏假单胞菌YC-YH1对萘具有较强的降解能力,在此基础上,研究和分析菌株对萘的降解特性、环境因素对萘降解率的影响以及代谢产物。【方法】本文首先采用单因素实验法研究pH、温度、接种量、萘初始浓度对萘降解率的影响;并在单因素实验结果的基础上,利用Design-Expert 8.0.5软件和Box-Behnken设计对pH、温度、接种量3个影响因素进行响应面优化分析,建立环境因素对萘降解率影响的优化模型。利用LC-MS检测萘降解过程中产生的重要代谢产物,从而推测菌株对萘的代谢途径。【结果】响应面分析结果表明,优化模型极显著(P<0.001),拟合度良好,预测结果可信度高。降解实验证明,在培养温度为32.4 °C、pH为7.10、接种量5.74% (体积比)的优化条件下培养3 d即可将浓度为100 mg/L的萘100%降解。LC-MS分析表明,菌株降解萘的过程中,能够被检测到的主要代谢产物有1,2-二羟基萘、水杨酸、邻苯二酚等。【结论】施氏假单胞菌YC-YH1对萘有高的降解效率,pH、温度、接种量3个因素对菌株的降解率有较大影响。利用响应面法优化菌株对萘的降解条件,能够提高YC-YH1菌株对萘的生物降解性能。初步推测菌株YC-YH1对萘的降解是通过水杨酸途径,萘首先被其代谢为1,2-二羟基萘,而后被转化为水杨酸和邻苯二酚,最后进入三羧酸循环被彻底降解。