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《东北农业大学》 2015年
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邻苯二甲酸二丁酯降解菌DNB-S1的筛选和其酶制剂的初步应用

段淑伟  
【摘要】:DBP(邻苯二甲二丁酯)是一种PAEs(邻苯二甲酸酯)化合物,作为一种塑化剂被广泛使用在生产生活中。目前,DBP在环境中普遍存在,对人体具有“三致”毒性。环境中自发光降解、水降解及微生物降解不能有效的分解DBP,因此筛选高效降解DBP菌株才是有效降低PAEs浓度的途径。本研究以DBP做为唯一的碳源从哈尔滨市某荒废污染土壤中分离出一种具有高效DBP降解能力的菌株DNB-S1,采用形态学、生理生化指标、16Sr DNA鉴定菌种,并对其生长特性、降解特性进行了研究。对DNB-S1的降解酶进行定位,对其最适条件进行了探究,采用海藻酸钠固定该酶,并用室内盆栽试验初步验证了固定化酶的降解效果。(1)分离获得一株DBP高效降解菌,经鉴定为假单胞菌(Pseudomonas sp.),命名为DNB-S1,该菌株在透射电镜下呈杆状,长1721nm宽709nm,以极生鞭毛运动,无细胞核。菌落为白色、边缘为锯齿状、中心凸起、圆形、无芽抱。革兰氏染色呈阴性,并且为严格耗氧菌,能以DBP为唯一碳源生长。(2)DNB-S1菌株的最适生长条件为,DBP浓度500mg/L,温度35℃,p H为7.0,接菌量为3%,摇床转速设置为125r/min,高浓度的DBP(2000mg/L)含量会对DNB-S1的生长具有一定抑制作用。在该条件下培养菌株48h,测定发现,DNB-S1对500mg/L DBP的降解率为90%,得到DNB-S1一级动力学方程ln c?6.444?0.032t(R2=0.9837),降解半衰期为20.9小时。(3)DNB-S1的降解酶为胞内酶。酶促反应最适条件为:35℃,p H=7.0,该条件下反应24h后,可将500mg/L的DBP降解85.6%。(4)选用海藻酸钠为固定化材料对DNB-S1胞内酶进行固定化处理,最佳固定条件为:固定化体系(18ml)中粗酶液最佳添加量为900ug,海藻酸钠的质量分数为1.0%,包埋比1:2,Ca Cl2溶液质量分数为2.0%。在24h内固定化酶小球可以将500mg/L的DBP降解到98.5mg/L,降解率可以达到80.3%。(5)分别设置空白处理、游离酶处理、固定化酶处理3个不同的修复组,进行室内盆栽模拟修复试验,初始土壤DBP含量为25mg/kg,在第0、7、14、21、28天取样检测剩余DBP含量。同空白处理比较,添加降解酶之后,DBP的含量明显降低,经过28天的处理之后,游离酶降解率为63.2%,效果显著。固定化酶的修复效果更加出色,28天的DBP降解率为91.01%,DBP含量降低至2.2mg/kg,远远低于美国土壤污染的治理标准8.1mg/kg,到达修复目的。
【学位授予单位】:东北农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:X172

【引证文献】
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