鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)的降解菌JQ-1培養(yǎng)條件優(yōu)化及酶學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、鄰苯二甲酸二（2-乙基己基）酯(DEHP)主要是作為增塑劑被添加到各種化工產(chǎn)品中。21世紀(jì)，塑料得到了最為廣泛的應(yīng)用，人們在生活和生產(chǎn)過程中塑料制品隨處可見，DEHP作為增塑劑，隨時(shí)都在人們的接觸范圍內(nèi)。DEHP在世界范圍內(nèi)推廣應(yīng)用后，土壤、水體、大氣均受到不同程度的DEHP污染，對于農(nóng)田、地下水、動植物和人體都造成了潛在的威脅。已經(jīng)有學(xué)者通過大量的研究表明利用微生物的降解功能能夠快速高效地去除土壤、水體環(huán)境中的DEHP。本研究對實(shí)驗(yàn)室

2、前期篩選分離的降解菌進(jìn)行進(jìn)一步的研究，對于降解菌的培養(yǎng)條件進(jìn)行優(yōu)化，研究了降解菌及其降解酶的性質(zhì)，通過研究降解菌的最佳培養(yǎng)條件可以盡可能多的產(chǎn)出降解菌，同時(shí)，對于降解酶性質(zhì)的研究可以為下一步開發(fā)酶制劑工作提供理論支持，從而有利于對實(shí)踐產(chǎn)生指導(dǎo)作用。研究內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:
　　(1)以溫度、pH、DEHP濃度、接菌量和搖床轉(zhuǎn)速為研究對象，以降解菌的生長量為響應(yīng)值，降解菌的生長量通過OD600來反應(yīng)，首先進(jìn)行了單個(gè)因素實(shí)驗(yàn)，根

3、據(jù)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了Plackett-Burman實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。從五個(gè)影響因子中篩選出對于降解菌生長影響最為顯著的三個(gè)影響因素，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行最陡爬坡實(shí)驗(yàn)，最陡爬坡實(shí)驗(yàn)的目的是確定接下來Box-Behnken設(shè)計(jì)逼近最優(yōu)響應(yīng)區(qū)域的路徑，Box-Behnken設(shè)計(jì)的中心點(diǎn)是通過Plackett-Burman實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的結(jié)果得到的。該降解菌JQ-1的最佳培養(yǎng)條件可以通過解多元回歸方程得到: DEHP濃度為1000 mg·L-1，pH8.0，溫度30

4、℃，接菌量為3％。搖床轉(zhuǎn)速為125 rpm·min-1。
　　(2)降解菌JQ-1在0～36h生長緩慢，菌體濃度變化不顯著，OD600值變化不大，此時(shí)為延遲期;在36～60h降解菌迅速增殖，OD600值急劇上升，降解菌在36～60h降解速率最大，此時(shí)為對數(shù)生長期;在72h后降解菌進(jìn)入衰亡期。在84h后降解菌的總降解率達(dá)到97％以上。
　　(3)對位于細(xì)胞內(nèi)外的兩種降解酶分別進(jìn)行提取，測定胞內(nèi)酶和胞外酶的蛋白質(zhì)含量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

5、明位于細(xì)胞內(nèi)的酶蛋白含量為38μg·ml-1，位于細(xì)胞外的酶蛋白含量僅為3μg·ml-1。胞內(nèi)酶對于DEHP的降解率達(dá)到了68.72％，胞外酶的降解率為23.23％，未加酶液的降解率為20.14％，說明降解酶位于細(xì)胞內(nèi)。
　　(4)對降解酶的性質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步的探究，研究溫度、pH、DEHP濃度和金屬離子對于降解酶降解DEHP降解率的影響。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，降解酶的活性對于溫度的變化會產(chǎn)生相應(yīng)的高強(qiáng)度的反應(yīng)，受溫度的影響非常的明顯，溫度處