本文關(guān)鍵詞：偶氮染料降解菌株的分離鑒定及其降解特性研究　出處：《安徽建筑大學(xué)》2016年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：偶氮染料是目前使用量最大的一類(lèi)合成染料,因其成本低廉和染色性能突出等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于紡織、皮革、食品和化妝品等行業(yè)。偶氮染料具抗光、抗氧化能力,故能穩(wěn)定存在于水體,致使水體色度增加,且影響水生生物的生存。此外,多數(shù)偶氮染料及其代謝的中間產(chǎn)物具致癌、致畸和致突變等毒害作用。因此,偶氮染料引起的水污染問(wèn)題一直是國(guó)內(nèi)外關(guān)注的焦點(diǎn)。偶氮染料廢水的處理方式有很多,相對(duì)而言,生物法具有高效、安全、低能耗及環(huán)境友好等特點(diǎn),因此,篩選出能夠高效降解偶氮染料的微生物具有重要的實(shí)際意義。本研究著重于細(xì)菌的分離鑒定,并探究其生長(zhǎng)降解特性,獲得它的最適生長(zhǎng)降解條件,同時(shí)對(duì)酶學(xué)特性進(jìn)行初步探究,以期為染料廢水的降解提供更充足的微生物資源,并為微生物降解的理論研究和實(shí)際應(yīng)用提供有力的數(shù)據(jù)支持。本研究從長(zhǎng)期受染料污染的環(huán)境中分離出兩株能夠高效降解脫色甲基紅的菌株L-1和L-4。通過(guò)形態(tài)觀(guān)察、生理生化特性以及16S rRNA基因序列分析,初步鑒定菌株L-1歸屬于發(fā)酵成對(duì)桿菌屬(Dyadobacter sp.),菌株L-4則分屬于副球菌屬(Paracoccus sp.),均是首次從該菌屬中分離出能夠降解甲基紅的菌株。菌株L-1與發(fā)酵成對(duì)桿菌屬菌株D.fermentans DSM 18053~T、D.soil JCM 16232~T和D.beijingensis CGMCC 1.6375~T的相似性很高,分別達(dá)到了99.2%、98.9%和98.7%。菌株L-1的主要脂肪酸分支為iso-C15:0、C16:1ω5c、iso-C17:0 3-OH和summed feature3(C16:1ω7c and/or C16:1ω6c)。此外,C16:0、iso-C15:0 3-OH和C16:0 3-OH也是重要組成部分,與模式菌中的分布及含量很相近。菌株L-1的基因組DNA G+C mol%含量為51.3%。其與模式菌D.fermentans、D.soil和D.beijingensis的DNA-DNA雜交同源性分別為38.6±2.6%、41.2±1.8%和35.0±2.1%。綜合上述結(jié)果,我們鑒定菌株L-1為Dyadobacter屬的一個(gè)新種,并為其命名Dyadobacter jiangsuensis sp.nov.。本研究還對(duì)菌株L-4的最適生長(zhǎng)條件進(jìn)行了探索。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),該菌株能夠很好地利用各種碳氮源,在LB液體培養(yǎng)基中OD600nm能達(dá)到2.2左右。菌株的最適溫度為30℃,最適pH為pH7.0。通氣量對(duì)該菌株生長(zhǎng)總體上是隨著裝液量的不斷增大呈現(xiàn)出下降趨勢(shì),但影響卻并不是很明顯。部分金屬離子對(duì)該菌株的生長(zhǎng)有很強(qiáng)的抑制作用,其中Co~(~(2+))的抑制作用最強(qiáng)。菌株L-4的降解特性實(shí)驗(yàn)表明該菌株降解甲基紅的適宜溫度為25~30℃,適宜pH值為6.0~7.0,Zn~(2+)、Co~(2+)、Cu~(2+)、Ag+、Al~(3+)、Fe~(3+)、Fe~(2+)對(duì)甲基紅的降解有較強(qiáng)地抑制作用。但通氣量對(duì)菌株L-4影響較小,缺氧條件也可較好的降解甲基紅,12h時(shí)裝液量≥125m L,實(shí)驗(yàn)組降解率仍大于40%。該菌株對(duì)高濃度甲基紅也具有良好的降解脫色能力,當(dāng)始質(zhì)量濃度≤200mg/L,24 h時(shí),甲基紅脫色率均保持在90%以上,300mg/L時(shí),脫色率仍能達(dá)到43.35%。菌株L-4的酶學(xué)特性試驗(yàn)表明該酶一種組成型表達(dá)酶,主要分布在胞外,少量存在于周質(zhì)空間。其最適酶學(xué)反應(yīng)體系為:溫度30℃,pH 7.0,在5m L的反應(yīng)體系中加入粗酶量為100mL,反應(yīng)時(shí)間持續(xù)15min。該酶在30℃以下,pH6.0~7.0時(shí),酶均具有較高的穩(wěn)定性,最高能達(dá)到95.98%。1mmol/L的Fe~(2+)能夠促進(jìn)該酶降解甲基紅,而Ca~(2+)既不促進(jìn),也無(wú)抑制,其他的金屬離子則具有不同程度的抑制作用。該酶在丙酮、甲醇和乙醇中最穩(wěn)定,相對(duì)活力均在100%以上,乙醇達(dá)到116.88%。其他有機(jī)溶劑對(duì)該酶活力均具有抑制作用,其中三氯甲烷抑制效果最強(qiáng),相對(duì)酶活力僅為9.09%。
【學(xué)位授予單位】：安徽建筑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：X172

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