磺胺二甲基嘧啶降解菌的筛选及降解特性研究
发布时间：2024-05-07 03:08
磺胺二甲基嘧啶(SM2)是一种较为常用的兽用抗生素,因为其结构复杂,难以被微生物利用,在环境中频繁被检出,已经成为一种新兴污染物。目前对磺胺二甲基嘧啶生物降解中间产物、降解途径的分析尚不清楚,针对这一研究现状,本课题筛选出一株磺胺二甲基嘧啶高效降解菌YL-1,探究YL-1降解磺胺二甲基嘧啶的影响因素及降解动力学特征,推测SM2的生物降解途径,并从基因水平探讨了磺胺二甲基嘧啶生物降解的机制和降解菌株可耐受高浓度SM2的生物学原理。本研究以磺胺二甲基嘧啶为唯一碳源的对活性污泥进行驯化,通过高通量测序观察到驯化过程中活性污泥群落结构的变化,Paenarthrobacter属丰度逐渐增加。从驯化的活性污泥中筛选到一株磺胺二甲基嘧啶高效降解菌,命名为YL-1。经16S r RNA测序,菌株YL-1为Paenarthrobacter ureafaciens。菌株YL-1的最佳生长降解条件为:p H=7.0,温度为30℃,摇床转速150 r/min,接种量为1.0%。菌株YL-1能够降解蒽酮、磺胺甲基异恶唑、二苯胺、磺胺甲基嘧啶、咔唑、1-氨基-2-萘酚-4-磺酸、磺胺嘧啶等芳香族化合物。用Logi...
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.2 磺胺二甲基嘧啶概述
1.2.1 磺胺二甲基嘧啶的化学结构及理化性质
1.2.2 磺胺二甲基嘧啶的来源及污染现状
1.2.3 磺胺二甲基嘧啶的危害
1.3 水中磺胺类抗生素的去除方法
1.3.1 物化法
1.3.2 生物法
1.4 磺胺二甲基嘧啶生物降解的国内外研究现状
1.4.1 磺胺二甲基嘧啶的厌氧生物降解
1.4.2 磺胺二甲基嘧啶的好氧生物降解
1.5 课题来源及本文的主要研究内容
1.5.1 课题来源
1.5.2 课题研究目的与意义
1.5.3 主要研究内容和技术路线图
第2章 材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 活性污泥来源
2.1.2 培养基
2.1.3 实验仪器设备
2.2 实验方法
2.2.1 磺胺二甲基嘧啶降解菌的富集
2.2.2 磺胺二甲基嘧啶降解菌的分离纯化
2.2.3 磺胺二甲基嘧啶降解菌的筛选
2.2.4 磺胺二甲基嘧啶降解菌的保存方法
2.2.5 磺胺二甲基嘧啶降解菌的鉴定
2.2.6 菌株YL-1生长降解条件的优化
2.2.7 菌株YL-1的底物广谱性
2.2.8 外加碳源、氮源对菌株YL-1降解SM2的影响
2.2.9 菌株YL-1降解SM2的动力学分析
2.2.10 菌株YL-1降解SM2的分析
2.2.11 SM2的生物矿化实验
2.2.12 菌株YL-1全基因组测序样品准备
2.3 测定项目及方法
2.3.1 总有机碳及总氮的分析
2.3.2 高效液相色谱检测方法
第3章 磺胺二甲基嘧啶降解菌的分离及降解特性研究
3.1 引言
3.2 磺胺二甲基嘧啶降解菌的分离
3.2.1 污泥驯化及群落结构分析
3.2.2 磺胺二甲基嘧啶降解菌的筛选
3.2.3 磺胺二甲基嘧啶降解菌的鉴定
3.3 菌株YL-1底物广谱性分析
3.4 菌株YL-1降解SM2的影响因素
3.4.1 温度对菌株YL-1生长及对SM2降解的影响
3.4.2 初始pH对菌株YL-1生长及对SM2降解的影响
3.4.3 摇床转速对菌株YL-1生长及对SM2降解的影响
3.4.4 接种量对菌株YL-1生长和SM2降解的影响
3.5 菌株YL-1生长-降解曲线的测定
3.6 外加碳源、氮源对菌株YL-1降解SM2的影响
3.7 菌株YL-1降解SM2的动力学特征
3.7.1 菌株YL-1在不同初始浓度SM2中的生长动力学
3.7.2 菌株YL-1在不同初始浓度SM2中的降解动力学
3.8 本章小结
第4章 磺胺二甲基嘧啶生物降解途径分析
4.1 引言
4.2 菌株YL-1降解SM2中间产物的鉴定
4.2.1 降解中间产物GC-MS/MS谱图分析
4.2.2 降解中间产物LC-MS谱图分析
4.2.3 菌株YL-1对SM2的矿化情况
4.2.4 菌株YL-1降解SM2过程NH4
+浓度变化
4.2.5 菌株YL-1降解SM2过程SO4
2-浓度变化
4.3 SM2的生物降解途径分析
4.4 菌株YL-1的全基因组测序
4.4.1 菌株YL-1基因组基本特征
4.4.2 菌株YL-1基因组序列的注释与分析
4.4.3 菌株YL-1的降解SM2的功能基因分析
4.4.4 菌株YL-1的抗性基因分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
本文编号：3966733
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.2 磺胺二甲基嘧啶概述
1.2.1 磺胺二甲基嘧啶的化学结构及理化性质
1.2.2 磺胺二甲基嘧啶的来源及污染现状
1.2.3 磺胺二甲基嘧啶的危害
1.3 水中磺胺类抗生素的去除方法
1.3.1 物化法
1.3.2 生物法
1.4 磺胺二甲基嘧啶生物降解的国内外研究现状
1.4.1 磺胺二甲基嘧啶的厌氧生物降解
1.4.2 磺胺二甲基嘧啶的好氧生物降解
1.5 课题来源及本文的主要研究内容
1.5.1 课题来源
1.5.2 课题研究目的与意义
1.5.3 主要研究内容和技术路线图
第2章 材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 活性污泥来源
2.1.2 培养基
2.1.3 实验仪器设备
2.2 实验方法
2.2.1 磺胺二甲基嘧啶降解菌的富集
2.2.2 磺胺二甲基嘧啶降解菌的分离纯化
2.2.3 磺胺二甲基嘧啶降解菌的筛选
2.2.4 磺胺二甲基嘧啶降解菌的保存方法
2.2.5 磺胺二甲基嘧啶降解菌的鉴定
2.2.6 菌株YL-1生长降解条件的优化
2.2.7 菌株YL-1的底物广谱性
2.2.8 外加碳源、氮源对菌株YL-1降解SM2的影响
2.2.9 菌株YL-1降解SM2的动力学分析
2.2.10 菌株YL-1降解SM2的分析
2.2.11 SM2的生物矿化实验
2.2.12 菌株YL-1全基因组测序样品准备
2.3 测定项目及方法
2.3.1 总有机碳及总氮的分析
2.3.2 高效液相色谱检测方法
第3章 磺胺二甲基嘧啶降解菌的分离及降解特性研究
3.1 引言
3.2 磺胺二甲基嘧啶降解菌的分离
3.2.1 污泥驯化及群落结构分析
3.2.2 磺胺二甲基嘧啶降解菌的筛选
3.2.3 磺胺二甲基嘧啶降解菌的鉴定
3.3 菌株YL-1底物广谱性分析
3.4 菌株YL-1降解SM2的影响因素
3.4.1 温度对菌株YL-1生长及对SM2降解的影响
3.4.2 初始pH对菌株YL-1生长及对SM2降解的影响
3.4.3 摇床转速对菌株YL-1生长及对SM2降解的影响
3.4.4 接种量对菌株YL-1生长和SM2降解的影响
3.5 菌株YL-1生长-降解曲线的测定
3.6 外加碳源、氮源对菌株YL-1降解SM2的影响
3.7 菌株YL-1降解SM2的动力学特征
3.7.1 菌株YL-1在不同初始浓度SM2中的生长动力学
3.7.2 菌株YL-1在不同初始浓度SM2中的降解动力学
3.8 本章小结
第4章 磺胺二甲基嘧啶生物降解途径分析
4.1 引言
4.2 菌株YL-1降解SM2中间产物的鉴定
4.2.1 降解中间产物GC-MS/MS谱图分析
4.2.2 降解中间产物LC-MS谱图分析
4.2.3 菌株YL-1对SM2的矿化情况
4.2.4 菌株YL-1降解SM2过程NH4
+浓度变化
4.2.5 菌株YL-1降解SM2过程SO4
2-浓度变化
4.3 SM2的生物降解途径分析
4.4 菌株YL-1的全基因组测序
4.4.1 菌株YL-1基因组基本特征
4.4.2 菌株YL-1基因组序列的注释与分析
4.4.3 菌株YL-1的降解SM2的功能基因分析
4.4.4 菌株YL-1的抗性基因分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
本文编号：3966733
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