一株高效降解直链烷基苯磺酸钠降解菌的分离鉴定及特性研究

论文摘要

从合肥市王小郢污水处理厂的污泥中分离得到一株能以直链烷基苯磺酸钠（Linear Alkylbenzene Sulfonates, LAS）为唯一碳源和能源生长的菌株S1。对其形态、生理生化特性、分类地位及降解特性进行了初步研究，菌株S1呈革兰氏阴性，杆状或短杆状，菌落直径为2～4mm，边缘平整，不透明呈乳白色，有土腥味；生理生化特性为：对淀粉水解试验、明胶水解试验、葡萄糖发酵试验、VP试验、柠檬酸盐试验、吲哚试验、产氨试验、尿素水解试验、过氧化氢酶试验、运动性试验反应呈阳性，对甲基红试验、氧化酶试验、硝酸盐还原试验呈阴性。为进一步确定该降解菌的生物分类学地位，进行了16S rRNA分子鉴定，经PCR扩增获得了大小约1.5kb的部分16S rRNA基因片段，对部分16S rRNA进行了序列测定，并进行同源性分析和系统进化树构建。结果表明，该菌株与GenBank中的人苍白杆菌（AM114409）同源性最高，为98.5%，结合形态学、生理生化鉴定以及16S rRNA分析结果将菌株S1鉴定为人苍白杆菌（Ochrobactrum anthropi）。菌株S1的培养条件优化实验结果表明，菌株S1利用LAS生长的最适温度为30℃，最适pH值为7.0，最适装液量范围为80-100ml/250mL三角瓶；不同金属离子对菌株S1的菌体生长影响差异显著，Ca2+、Na+、 Mn2+离子可以提高菌株S1在液体培养基中的生长，Cu2+、Fe2+离子对菌株S1的生长有明显的抑制作用，K+、Mg2+对菌株S1生长影响不明显。通气量、温度、氮源三因子正交实验得到的最佳组合为通气量：100ml/250ml，蛋白胨：0.5g/L，温度：30℃，三因子对S1菌体生长的影响程度为温度＞氮源＞通气量。底物浓度对菌株S1生长和底物降解的影响实验结果表明，菌株S1在LAS的浓度低于1000mg/L环境中，对LAS的降解率（36h）在80%以上；菌株S1在LAS浓度达到3500mg/L环境中仍能生长。LAS降解相关酶定位试验结果表明，离心后的细胞培养液对底物没有降解作用，而细胞破碎后离心上清液对底物有降解作用，菌株S1的LAS降解相关酶应该定位于细胞膜上或者细胞膜内。碱裂解法未能检测到质粒，Kado法提取琼脂糖凝胶电泳发现菌株S1具有一个大小大于20kb的质粒。降解底物谱试验表明菌株S1可以利用多种芳香族化合物。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略词表
• 文献综述
• 1 引言
• 1.1 本研究的实用价值和理论意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本研究拟解决的问题
• 2 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 材料及其来源
• 2.1.2 培养基
• 2.1.3 主要实验试剂
• 2.1.4 主要实验仪器
• 2.2 方法
• 2.2.1 菌株的分离、纯化
• 2.2.2 菌株的鉴定
• 2.2.3 LAS 标准曲线制作
• 2.2.4 菌株培养条件优化
• 2.2.5 底物浓度对菌株生长和降解能力的影响
• 2.2.6 菌株在生活污水中的降解能力测定
• 2.2.7 降解酶定位试验
• 2.2.8 降解广谱性试验
• 3 结果与分析
• 3.1 菌株S1的鉴定
• 3.1.1 菌株 S1 的形态特征
• 3.1.2 菌株 S1 的生理生化特性
• 3.1.3 菌株 S1 的 16SrDNA 序列分析
• 3.2 LAS 标准曲线
• 3.3 培养条件优化试验结果
• 3.3.1 培养时间对菌株 S1 生长的影响
• 3.3.2 培养温度对菌株 S1 生长的影响
• 3.3.3 起始 pH 对菌株 S1 生长的影响
• 3.3.4 装液量对菌株 S1 生长的影响
• 3.3.5 金属离子对菌株 S1 生长的影响
• 3.3.6 N 源对菌株 S1 生长的影响
• 3.3.7 通气量、温度、氮源三因子正交试验结果
• 3.4 底物浓度对菌株生长和降解能力的影响结
• 3.5 菌株在生活污水中的降解能力测定结果
• 3.6 降解酶定位试验结果
• 3.7 降解广谱性试验结果
• 4 讨论
• 4.1 菌株 S1 的分离纯化
• 4.2 菌株 S1 的鉴定
• 4.3 LAS 浓度的测定
• 4.4 培养条件优化
• 4.5 菌株 S1 的在自然水体中的降解能力
• 4.6 展望
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 在读期间参与发表的学术论文