土霉素降解菌的筛

发布时间：2017-05-15 01:02

  本文关键词：土霉素降解菌的筛选、鉴定及其在污染土壤中的修复模拟，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：土霉素是畜禽养殖业中使用最广泛的一种广谱抗生素之一。由于价格低廉被大量用于畜禽饲料中预防疾病或促生长剂,导致其在环境中大量的残留,引起耐药菌及抗性基因的产生,对人类的健康构成严重威胁。目前生物降解因其具有成本低廉、降解彻底等优点,成为了国内外研究去除抗生素残留的热点之一。为去除土霉素在环境中的残留,本论文采用富集筛选法从长期受土霉素污染的土壤中获得土霉素降解菌,通过形态观察以及ITS测序对降解效果最好的菌株进行鉴定,并对降解菌在培养基中的降解特性及其在人工污染土壤中的降解行为进行研究,得到的结果如下:(1)通过富集驯化法筛选到9株能够以土霉素为唯一碳源生长的菌株。在流动相为草酸(0.01 mol·L-1)-乙腈-甲醇(76:16:8,V/V/V),土霉素回收率范围为78.07%~94.63%以及平均变异系数范围为2.48%~6.67%的条件下,采用高效液相色谱法对菌株进行土霉素降解能力的检测,表明菌株Y-1、菌株Y-3和菌株Y-7对土霉素有明显的降解效果,降解率分别为7.79%、10.42%和31.86%,其中降解土霉素效果最好的是菌株Y-7。根据菌株Y-7在培养基上生长情况和镜检孢子情况,初步鉴定该菌为真菌。利用PCR扩增病原菌核糖体ITS基因区,测序获得一段长度为522bp的ITS序列,通过BLAST序列比对,确定菌株Y-7为曲霉属(Aspergillus sp.)真菌,同源性达到100%。(2)菌株Y-7在液体培养基中降解土霉素的最佳培养条件是:温度40℃,pH值为6,培养时间7d,装液量2%,底物浓度200 mg·L-1。土霉素降解菌Y-7表现了较高的耐温性,且pH值范围在中性的条件下对土霉素的降解效果较好。其中,随着温度的升高和底物浓度的增大,土霉素在菌株Y-7的作用下降解速率均加快,而菌株Y-7对土霉素的降解率随着pH值增大、培养时间延长及接种量增加均表现出先增大后降低的趋势。(3)利用HLB固相萃取小柱提取土壤中土霉素,测得的回收率范围为63.16%~80.20%,变异系数范围为2.01%~9.53%(15%),因此该方法对土壤中土霉素的提取有一定的准确性。在土霉素初始浓度为50 mg·kg-1的土壤中,接种菌株Y-7的土霉素含量较不接菌的空白对照明显降低,降解率达30.63%,表明降解菌Y-7在土壤中对土霉素有一定的降解效果。
【关键词】：土霉素 真菌 降解特性 土壤修复模拟
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X172;X53
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 文献综述11-21
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 研究目的和意义12
• 1.3 国内外研究进展12-21
• 1.3.1 抗生素的使用现状12-13
• 1.3.2 土霉素的残留现状13-14
• 1.3.3 土霉素的危害14-16
• 1.3.3.1 土霉素对植物的影响14-15
• 1.3.3.2 土霉素对生物的影响15
• 1.3.3.3 耐药菌的产生和传播15-16
• 1.3.4 土霉素在环境中的降解16-17
• 1.3.4.1 非生物降解16-17
• 1.3.4.2 生物降解17
• 1.3.5 生物降解的研究进展17-21
• 1.3.5.1 堆肥17-18
• 1.3.5.2 体外酶的降解18-19
• 1.3.5.3 降解菌的筛选19-21
• 第二章 研究方法21-23
• 2.1 试验材料21-22
• 2.1.1 土壤来源21
• 2.1.2 主要仪器及试剂21-22
• 2.1.3 土霉素标准贮备液22
• 2.1.4 主要培养基22
• 2.2 试验方法22-23
• 第三章 土霉素降解菌的筛选及鉴定23-32
• 3.1 土霉素降解菌的筛选步骤23-24
• 3.1.1 富集培养23
• 3.1.2 分离纯化23
• 3.1.3 驯化23-24
• 3.2 菌株的鉴定24-25
• 3.2.1 菌株的电镜观察24
• 3.2.2 菌株的分子生物学鉴定24-25
• 3.3 土霉素的检测25
• 3.3.1 土霉素回收率的测定25
• 3.3.2 土霉素降解率的测定25
• 3.4 结果与分析25-30
• 3.4.1 菌株的筛选结果25-27
• 3.4.2 菌株Y-7 的形态特征27
• 3.4.3 菌株Y-7 的遗传学分析27-28
• 3.4.4 高效液相色谱检测结果28-29
• 3.4.5 土霉素的回收率29-30
• 3.5 讨论30-32
• 3.5.1 土霉素降解菌的筛选及鉴定30-31
• 3.5.2 土霉素的高效液相色谱测定31-32
• 第四章 土霉素降解菌的降解特性研究32-37
• 4.1 试验材料32
• 4.1.1 供试菌株32
• 4.1.2 接种液的制备32
• 4.2 试验内容32-33
• 4.3 结果与分析33-35
• 4.3.1 温度对菌株Y-7 降解土霉素的影响33
• 4.3.2 pH对菌株Y-7 降解土霉素的影响33-34
• 4.3.3 时间对菌株Y-7 降解土霉素的影响34
• 4.3.4 接种量对菌株Y-7 降解土霉素的影响34-35
• 4.3.5 底物浓度对菌株Y-7 降解土霉素的影响35
• 4.4 讨论35-37
• 第五章 土霉素降解菌在污染土壤中的修复模拟37-41
• 5.1 试验材料37
• 5.1.1 供试土壤37
• 5.1.2 提取液37
• 5.1.3 洗脱液37
• 5.2 试验内容37-38
• 5.2.1 土壤中土霉素的提取37-38
• 5.2.2 土培试验38
• 5.3 结果与分析38-39
• 5.3.1 土霉素回收率的测定38
• 5.3.2 土壤中土霉素的降解38-39
• 5.4 讨论39-41
• 第六章 结论与展望41-43
• 6.1 结论41
• 6.2 展望41-43
• 参考文献43-50
• 致谢50-51
• 作者简介51

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