三株阿维菌素高效降解菌的筛选、鉴定及降解特性研究

论文摘要

本研究建立了无机盐培养基及土壤中阿维菌素含量的HPLC检测方法,筛选出了三株能高效降解阿维菌素的细菌,并对这三株细菌的降解特性进行研究。培养基或土壤样品采用乙腈为阿维菌素提取剂,以甲醇：水（92：8,V/V）为流动相,在波长250nm,柱温30℃,流速1.OmL/min的条件下进行HPLC分析。所建立方法在1-80mg/L范围内线性关系良好。在1、10、50mg/L三个添加水平,阿维菌素在培养基中的平均回收率在85%以上,日内、日间变异系数低于5%；在土壤中的平均回收率在90%左右,日内变异系数低于3%,日间变异系数低于5%。阿维菌素在培养基中的检测限（LOD）为0.5mg/L,定量限（LOQ）为1mg/L以无机盐培养基作为限制性条件构建细菌筛选模型,经过初步筛选、分离、纯化、驯化、复筛等步骤最终筛选出三株阿维菌素高效降解菌,结合革兰氏染色镜检和分子生物学16SrDNA鉴定,确定细菌分别为枯草芽孢杆菌、粘质沙雷氏菌和蜡样芽孢杆菌,试验中分别命名为G1、G6和G10。研究包括pH值、温度、装样量、底物浓度、细菌接种量、外加碳氮源和金属离子对这三株细菌阿维菌素降解能力及生长量的影响,最终确定了各细菌的最佳降解条件：G1在pH值为6、35℃、装样量80mL、细菌接种浓度0.1%、底物浓度100mg/L、添加0.2%的蔗糖和酵母浸液及0.1%的Fe3+和Cu2+的条件下阿维菌素降解速率最高；G6在pH值为6、40℃、装样量40mL、细菌接种浓度0.05%、底物浓度150mg/L、添加0.2%的蔗糖和牛肉膏及0.1%的Fe3+和Cu2+的条件下阿维菌素降解速率最高；G10在pH值为6、40℃、装样量120mL、细菌接种浓度0.1%、底物浓度150mg/L、添加0.2%的淀粉和酵母浸液及0.1%的Fe3+和Cu2+的条件下阿维菌素降解速率最高。将三株细菌在试验室进行土壤模拟降解试验,试验分灭菌土壤组和非灭菌土壤组,并选择10mg/kg、25mg/kg和50mg/kg三个浓度进行试验,在25℃、光照强度6500勒克斯、光暗比12h：12h的条件下连续培养60d,最终确定了阿维菌素在未灭菌土壤中的最佳降解时间为40-60d,而灭菌土壤中阿维菌素降解较少。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 符号说明
• 第一章 文献综述
• 1 抗生素使用对环境的影响
• 2 阿维菌素类药物的研究概况
• 2.1 阿维菌素类药物应用进展
• 2.2 阿维菌素的理化性质
• 2.3 阿维菌素类药物的环境行为
• 2.4 阿维菌素类药物的生态毒性
• 3 生物降解的研究进展
• 4 研究目的及意义
• 第二章 无机盐培养基及土壤中阿维菌素HPLC检测方法的建立
• 1 试验材料
• 1.1 土壤来源
• 1.2 药品及试剂
• 1.3 仪器及其他
• 1.4 溶液配制
• 2 方法
• 2.1 高效液相色谱法
• 2.1.1 HPLC测定条件
• 2.1.2 标准曲线及线性范围
• 2.1.3 样品处理
• 2.1.4 回收率的测定
• 2.1.5 精密度的测定
• 3 结果
• 3.1 HPLC法结果
• 3.1.1 色谱行为
• 3.1.2 HPLC法标准曲线
• 3.1.3 回收率
• 3.1.4 精密度
• 4 讨论
• 4.1 样品前处理
• 4.2 检测方法的评价
• 第三章 阿维菌素高效降解菌的筛选及鉴定
• 1 试验材料
• 1.1 土壤来源
• 1.2 药品及试剂
• 1.3 仪器及其它
• 1.4 试液配制
• 2 方法
• 2.1 样品采集
• 2.2 样品处理
• 2.3 菌株的初步筛选与分离纯化
• 2.4 菌株的驯化
• 2.5 菌株的复筛
• 2.6 菌株的鉴定
• 3 结果
• 3.1 菌株的筛选结果
• 3.2 菌株的鉴定结果
• 4 讨论
• 4.1 细菌的筛选与鉴定结果
• 4.2 细菌降解有机物的机制
• 第四章 三株阿维菌素高效降解菌的降解特性研究
• 1 试验材料
• 1.1 药品及试剂
• 1.2 仪器及其他
• 1.3 试液配制
• 2 方法
• 2.1 细菌含量的测定
• 2.2 初始pH值对细菌生长及阿维菌素降解率的影响
• 2.3 温度对细菌生长及阿维菌素降解率的影响
• 2.4 装样量对细菌生长及阿维菌素降解率的影响
• 2.5 底物浓度对细菌生长及阿维菌素降解速率的影响
• 2.6 细菌接种浓度对细菌生长及阿维菌素降解速率的影响
• 2.7 外加碳、氮源对细菌生长及阿维菌素降解率的影响
• 2.8 金属离子对细菌生长及阿维菌素降解速率的影响
• 2.9 细菌对阿维菌素降解的动力学曲线
• 3 结果
• 3.1 初始pH值对细菌生长及阿维菌素降解速率的影响
• 3.2 温度对细菌生长及阿维菌素降解速率的影响
• 3.3 装样量对细菌生长及阿维菌素降解速率的影响
• 3.4 底物浓度对细菌生长及阿维菌素降解速率的影响
• 3.5 细菌接种浓度对细菌生长及阿维菌素降解速率的影响
• 3.6 添加不同碳、氮源对细菌生长及阿维菌素降解速率的影响
• 3.7 金属离子对菌株生长及其降解活性的影响
• 3.8 细菌对阿维菌素的降解动力学曲线
• 4 讨论
• 4.1 影响细菌生长和阿维菌素降解率的因素
• 4.2 高效降解菌对阿维菌素的降解动力学曲线
• 第五章 阿维菌素高效降解菌的土壤模拟降解试验
• 1 试验材料
• 1.1 供试土壤
• 1.2 药品及试剂
• 1.3 仪器及其它
• 2 试验方法
• 3 结果
• 3.1 不同药物浓度土壤灭菌与未灭菌条件下阿维菌素的降解
• 3.2 接种高效降解菌的土壤中阿维菌素的降解
• 4 讨论
• 全文结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录