食酸菌XD-3对麦草畏的降解及其固定化研究

发布时间：2018-01-27 06:24

  本文关键词： 麦草畏 微生物降解 食酸菌属XD-3 代谢途径 动力学 联合固定化　出处：《南京农业大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：麦草畏是一种广泛使用的阔叶除草剂,对动物和人类健康有潜在危害。本论文采用生产麦草畏农药厂废水处理池中污泥,经过富集、分离、筛选得到一株能以麦草畏为唯一碳源生长的菌株,命名为XD-3。根据表型特征、生理生化特性,结合16SrRNA基因序列同源性比较,将XD-3菌株初步鉴定为食酸菌属(Acidovorax delafieldii)。菌株XD-3在LB液体培养基中生长较快,6 h-10h菌株处于对数生长期,12 h后进入稳定生长期。菌株XD-3的最适生长温度为30℃,最适pH范围为7.0;装液量越少,菌株生长越好;菌株在NaCl浓度为0-15 g·L-1时生长较好。菌株XD-3对有机氮源的利用率较高,利用蛋白胨生长最好,对硝态氮的利用率较低;在所有供试碳源中,当碳源为果糖时菌体生长最好,其次是甘露醇、葡萄糖。菌株XD-3以5%接种时,培养72 h后可将400mg·L-1麦草畏完全降解;菌株XD-3降解麦草畏的最适宜温度是30℃、最适pH范围是7.0-8.0;菌株XD-3对低浓度的麦草畏降解较快,随着麦草畏浓度的提高,降解速率减缓;一定浓度的Mg2+可以促进麦草畏的降解,Ag+,Cd2+,Cu2+和Ni+对菌株生长抑制程度较大;外加葡萄糖可以促进菌体生物量的增长,从而提高麦草畏的降解速率。通过质谱分析,菌株XD-3降解麦草畏的代谢产物有三种:3,6-二氯水杨酸、二氯苯酚和二氯苯。菌株XD-3降解麦草畏的可能代谢途径:首先麦草畏脱掉一个甲基,生成3,6-二氯水杨酸,然后继续降解脱掉羧基生成二氯苯酚,第三步二氯苯酚脱掉羟基降解为二氯苯,最后矿化为二氧化碳和水。采用新型生物碳与海藻酸钠联合固定化技术对麦草畏降解菌XD-3进行固定化,结果表明海藻酸钠-生物碳联合固定化的小球机械强度、传质性能明显高于海藻酸钠固定化小球;电镜扫描图谱结果发现海藻酸钠-生物碳联合固定化小球更适合麦草畏降解菌的生长和定殖;不同的温度、pH值、NaCl浓度和重金属离子浓度对固定化菌与游离菌降解效果影响研究表明,生物碳与海藻酸钠联合固定化细菌适应范围广,抗冲击能力更强。在实验室规模的流化床生物反应器(FBBR)中,联合固定化菌可以持续高效降解模拟麦草畏废水,为麦草畏固定化菌的工程化应用奠定了基础。
[Abstract]:Wheat straw forceps is a widely used broad-leaved herbicide, which has potential harm to animal and human health. A strain named XD-3which could grow with wheat straw forceps as the sole carbon source was selected. According to the phenotypic characteristics, physiological and biochemical characteristics, the homology of 16s rRNA gene sequence was compared. The strain of XD-3 was identified as Acidovorax dela fieldii.strain XD-3 grew rapidly in LB liquid medium. The strain of 6h-10h entered the stable growth stage after 12 h of logarithmic growth. The optimum growth temperature and pH range of XD-3 were 30 鈩，

本文编号：1467816