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《山西农业大学》 2015年
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3种四环素类抗生素降解菌的筛选及降解特性的研究

赵永斌  
【摘要】:四环素类抗生素是农业生产和养殖业中必不可少的药物,同时也是全球使用量最大的药物之一。然而,长期大量的使用必然会引起药物残留,引发环境污染。四环素类抗生素在环境中如果不能及时处理,它可以以原药的形式长期存在于土壤、水体、甚至动植物体内,最终通过食物链的方式到达人体,对我们的健康构成威胁。随着农药残留问题的日益严重,微生物降解有着成本低廉、降解彻底、适用性好等优点,是目前国内外研究的热点。本试验以降解四环素类抗生素为目的,从长期受四环素类抗生素污染的土壤中分离筛选出一株降解菌,并研究该降解菌株的降解特性。研究成果如下:1.本试验首先优化了3种四环素类抗生素土霉素、四环素、金霉素在HPLC上分离检测的方法,最终试验结果表明,以0.01 mol·L-1的草酸/乙腈/甲醇(68/24/8,V/V/V)作为流动相,柱温25℃,流速为1 mL·min-1,进样量为20 μL时在波长为360 nm处检测时,土霉素、四环素、金霉素的峰形能完全分离,保留时间分别为4.832 min.5.747 min、12.115 min。2.四环素类抗生素都是易溶于水的抗生素,所以试验中选用Na2EDTA-McIlvaine缓冲液作为提取液。先用高速离心的方法去除培养基中微生物,再用三氯甲烷和正己烷去除降解菌在培养过程产生脂类,最后离心取上清液检测。添加回收率的试验结果表明,3种四环素类抗生素的回收率在79%~92%之间,满足试验检测需求。3.本试验从长期受四环素类抗生素污染的土壤中初步筛选分离得到6株具有降解能力的菌株,经过几周的重复驯化筛选,结果表明6株降解菌对四环素类抗生素都有不同程度的降解,都能以四环素类抗生素为唯一碳源生长,其中降解效果最为显著的是TJ-2#细菌,其次是TJ-6#细菌。经过革兰氏染色等生理生化指标以及16S rDNA检测,最终确定降解菌TJ-2#为Achromobacter xylosoxidans(木糖氧化无色杆菌);TJ-6#细菌为Bacillus subtilis(枯草芽胞杆菌)。4.不同碳氮源对降解菌TJ-2#的生长和降解特性的研究中,试验分别设置了不同处理。分析结果可知,对降解菌的生长和3种四环素类抗生素的降解影响最为显著的碳源是蔗糖,有机氮源是蛋白胨。试验还连续7d对菌株的生长量和3种四环素降解率进行了记录。结果发现,TJ-2#细菌在1-3d这段时间生长最快,降解3种四环素的能力也最强;第4d的时候生长量最大,此后生长受到抑制,趋于平稳。降解率则是在前5d的时候增长速度较快,此后速度放缓。综合分析选择第5d作为检测的时间。5.在温度和pH对降解菌TJ-2#的生长和降解特性的研究中发现,温度为35℃和pH=7时菌株的生长最好,同时也可以对3种四环素保持较高的降解率。另外,以装液量、接种量和底物浓度对降解菌TJ-2#的生长和降解特性的研究结果来看,装液量在60 mL,接种量为2%,底物浓度为60 mg.L-1时菌株的生长,降解率最高。
【学位授予单位】:山西农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:X172

【参考文献】
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