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高效苯酚降解菌的分离纯化及He-Ne激光诱变育种研究

杨素亮  
【摘要】:苯酚及酚类化合物是一种常见的工业污染物,广泛存在于炼油、化工、合成纤维、印染和双酚A等行业的工业废水中。苯酚是一种生物毒性物质,即使在低浓度下对人体及微生物也有毒害作用。国际卫生组织规定饮用水中苯酚浓度应低于1μg/L。近些年来,随着我国工农业的迅速发展,未经处理的含酚废水对人类的生存环境已经造成了严重的威胁。 生物法处理含酚工业废水是近些年来发展起来的一项含酚废水处理技术,该方法具有处理成本低、二次污染小等优点。到目前为止,已经分离和鉴定出许多好氧微生物可以利用苯酚作为唯一碳源和能源。 本研究利用传统微生物方法,从天津市煤气总公司活性污泥中筛选到一株高效苯酚降解菌,可利用苯酚作为唯一碳源和能源。并经中国农业微生物菌种保藏管理中心(ACCC)鉴定为热带假丝酵母(Candida tropicalis)。 通过对该菌株在不同温度、pH值,以及不同苯酚浓度下的生长和苯酚降解情况的考察,确定了该菌株的最适生长温度为30℃,最适pH值为6.0,最大可降解苯酚浓度为2000 mg/L。 当前发酵工业和其它微生物生产部门所使用的高产菌株,绝大多数都是使用诱变育种技术来提高其活性。为进一步提高菌株的苯酚降解能力,本研究对所得菌株进行了He-Ne激光诱变育种研究,经过多次诱变,在大量的突变株中筛选到了一株高效苯酚降解菌株CTM2,该菌株具有良好的遗传稳定性。 与野生型菌株相比,CTM2的降酚能力得到明显提高。野生型热带假丝酵母经激光辅照后,降酚能力由诱变前的2000 mg/L提高到2600 mg/L;同样降解2000mg/L的苯酚,降解时间也由66 hr缩短到54.5 hr。 野生型菌株的Haldane细胞生长动力学参数为μmax = 0.48 h~(-1),KS = 11.71mg/L, Ki = 207.88 mg/L,其相应的苯酚降解动力学参数为A=0.8227,B=0.2765h~(-1)。突变株CTM2的Haldane细胞生长动力学参数为μmax= 0.54 h~(-1),KS = 6.70mg/L,K i= 234.25 mg/L,其相应的底物降解动力学参数为A=0.8784,B=0.2981h~(-1)。


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