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《大连理工大学》 2008年
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苯酚降解菌的分离鉴定及其特性研究

关晓燕  
【摘要】: 本论文的研究目的是考察一株新分离的布鲁氏杆菌(Brucella sp.GXY-1)对苯酚的降解特性,并对菌株进行了生理生化及16S rDNA鉴定;考察了GXY-1菌株的生长及其降解苯酚的特性;考察了邻苯二酚1,2双加氧酶的粗酶特性;利用大孔网状载体对该菌进行了固定化,并对其降解特性进行了研究。 菌株GXY-1是高效的苯酚降解菌,对菌株进行16S rDNA序列分析、生理生化试验以及形态观察,初步确定该菌株为布鲁氏杆菌。菌株GXY-1的16S rDNA序列与Brucella sp.CGL-1有99%的同源性,确定菌株GXY-1归属于α变形菌纲,布鲁氏杆菌属,其GenBank登录号为EF514908。 考察了菌株GXY-1生长及降解苯酚的基本特性。该菌株对土霉素及四环素具有抗性,对其它所试抗生素均无抗性。GXY-1降解苯酚的最佳条件为:pH7.0,温度30℃,转速150 r/min,接种量10%;菌株在以苯酚为唯一碳源培养基中可耐受浓度为1000 mg/L的苯酚。考察了不同环境因素对菌株生长及苯酚降解的影响,发现外加碳源对菌株的生长及苯酚的降解有促进作用,外加氮源影响不大。部分金属离子对菌株生长及苯酚降解有影响,Ni~+、Co~(2+)离子对菌株的毒性最强,菌株几乎没有生长。当NaCl质量浓度达到2%时,菌体几乎失活。菌株GXY-1具有底物多样性,除能够利用苯酚外,还可以利用多种芳香化合物如苯胺、氯苯、儿茶酚、苯甲酸、萘和菲等作为其生长所需的碳源。 对苯酚降解过程中的邻苯二酚1,2双加氧酶的特性进行了考察,表明菌株GXY-1是通过邻苯二酚1,2双加氧酶催化开环途径降解苯酚。邻苯二酚1,2双加氧酶的最适反应pH为7.8,温度为40℃。该酶在pH5.8~9.4的范围内比较稳定,能保持50%以上的活力;随着温度的升高,降解酶活力逐渐降低,当温度为70℃时酶活仍有50%,说明该酶对高温不敏感。重金属离子的存在对酶活有不同程度的影响,Fe~(3+)、Ba~(2+)、Mn~(2+)等对酶活有促进作用,Cu~(2+)、Zn~(2+)、Fe~(2+)、Pb~(2+)、Co~(2+)等对酶活有抑制作用。邻苯二酚的底物酶促反应动力学常数分别为K_m=33.72μmol/L,V_(max)=0.13mol/(L·min)。 考察了大孔网状载体固定化GXY-1对苯酚的降解,其降解苯酚的适宜条件为:温度25~35℃,最适pH为7.0,摇床转速为150 r/min,最大耐盐度为2%。固定化GXY-1降解苯酚的动力学的初步研究表明,当ρ(苯酚)<147.48 mg/L时,固定化菌对苯酚的降解符合一级反应动力学;当ρ(苯酚)=200.14~521.58 mg/L时,遵循零级反应动力学;菌株GXY-1对苯酚的降解与Andrews非竞争性底物抑制模型拟合良好。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:X172

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【引证文献】
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