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十二烷基苯磺酸钠降解菌的分离鉴定与特性研究

吴楚  
【摘要】: 目前,表面活性剂对生态环境的影响已成为国内外学者研究的热点。由于表面活性剂对水生植物、水生动物及微生物的损害比较大,影响水体自净能力并加速水体富营养化进程。随着合成洗涤剂的大量使用,阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(sodium dodecyl benzene sulfonate,SDBS)在世界各地各种水体中都有发现。因此,对十二烷基苯磺酸钠污染的治理具有非常重要的意义。为了探索出简便、有效的处理环境中阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠的生物修复方法,本研究从受污染的河水中筛选出能高效降解阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠的菌株WZR-A,并对筛选出的降解菌进行了形态结构观察、分子生物学鉴定、生长和降解特性、相关降解酶的特性、降解底物广谱性和相关降解基因定位等研究。 主要得到以下几个结果: 1.筛选出了一株高效降解十二烷基苯磺酸钠的菌株WZR-A。运用透射电镜(TEM)观察了降解菌WZR-A的形态结构。结果表明:降解菌WZR-A的个体形态均为长杆菌有2根亚极生鞭毛。革兰氏染色为阴性,接触酶、氧化酶阳性。经Biolog细菌鉴定系统分析降解菌WZR-A的代谢指数与人苍白杆菌(Ochrobactrum anthropi)的相似性为100%。,应用16S rDNA PCR扩增和克隆测序的方法对降解菌WZR-A进行了分子生物学鉴定,降解菌WZR-A属于苍白杆菌属(Ochrobactrum sp.),与人苍白杆菌(Ochrobactrum anthropi)最为相似,同源性为99%。结合上述的形态、生理鉴定,Biolog测试结果与16SrDNA分析结果将降解菌WZR-A初步鉴定为人苍白杆菌(Ochrobactrumanthropi)。 2.菌株的生长和降解特性试验表明降解菌WZR-A能以十二烷基苯磺酸钠为唯一碳源和能源进行生长,并能适应高浓度的十二烷基苯磺酸钠。底物浓度、起始pH值、温度等因素对降解菌WZR-A生长特性及其对十二烷基苯磺酸钠降解影响的研究表明底物浓度在200mg/L生长和降解效率较高。在30℃,pH7.0时生长较好。SDBS浓度低于400mg/L时菌株的SDBS降解率可在80%以上。 3.菌株细胞蛋白SDS-PAGE电泳结果显示,菌株在SDBS诱导前后的细胞蛋白组成有明显差异。相关实验表明降解菌WZRA中的SDBS相关的降解酶为诱导酶。酶的定域试验表明,该菌的相关降解酶为胞内酶。相关降解酶活性的测定及降解底物测试结果显示,该菌株可能通过邻位开环途径裂解芳环且能降解多种芳香族化合物。此外,利用质粒检测和消除试验发现菌株WZR-A中含有大质粒且该菌株的相关降解基因初步定位于该质粒。 降解菌WZR-A是一株性能优良的SDBS降解菌,本研究成果将为进一步开发SDBS降解微生物资源及发现SDBS降解关键基因研究奠定基础。如能通过分子生物学技术进行基因克隆构建生物工程菌株进一步提高其降解SDBS的能力,那么在对含SDBS废水的处理中将会具有较为广阔的应用前景。


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