三株DBP降解菌的篩選及其降解特性的相關(guān)研究.pdf

1、鄰苯二甲酸酯(PAEs)是人工合成的一種工業(yè)上非常重要的有機(jī)化合物,它被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)塑料等產(chǎn)品的增塑劑,同時(shí)也用于食品的包裝材料、嬰幼兒玩具、化妝品和家具等行業(yè)。由于PAEs大量生產(chǎn)和廣泛使用,PAEs已經(jīng)成為環(huán)境中一種廣泛存在的污染物。PAEs在環(huán)境中可以通過(guò)光解、水解和微生物降解去除,而微生物降解以其無(wú)二次污染和降解速度快的優(yōu)點(diǎn)成為了處理PAEs污染的主要途徑。本論文從桂林和珠海兩地采集三個(gè)樣品,分離得到了三株能夠以PAEs為唯一

2、碳源和能源的菌株,分別命名為JDC-41、JDC-49和JDC-36。根據(jù)分子生物學(xué)鑒定,JDC-41、JDC-49和JDC-36初步鑒定屬于蒼白桿菌屬、土壤桿菌屬和節(jié)桿菌屬。分別對(duì)其降解條件、降解能力、降解動(dòng)力學(xué)、混合酯的降解、鄰苯二甲酸3,4-雙加氧酶基因的克隆和鄰苯二甲酸3,4-雙加氧酶基因差異表達(dá)等方面進(jìn)行了研究。獲得的研究結(jié)果如下:
　　 (1)首次分離出能夠以DBP為唯一碳源和能源的蒼白桿菌,命名為JDC-41,其對(duì)

3、DBP的最佳降解溫度和pH分別是30℃和7.0。底物多樣性結(jié)果顯示,JDC-41只能夠利用一些側(cè)鏈相對(duì)較短的PAEs,而不能夠利用一些側(cè)鏈相對(duì)較長(zhǎng)的PAEs。降解動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明,隨著DBP濃度的增加,JDC-41對(duì)DBP降解的半衰期會(huì)逐漸增加,并且在48小時(shí)之內(nèi)能夠降解90％左右的DBP(500mg/L)?；旌硝サ慕到獗砻?DMP能夠?qū)BP的降解有一定的抑制作用,而且DMP和DBP的降解也不能夠誘導(dǎo)JDC-41對(duì)DOP的降解。底物誘導(dǎo)

4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,當(dāng)JDC-41經(jīng)過(guò)DBP誘導(dǎo)以后能很快地降解DBP,而沒(méi)有經(jīng)過(guò)DBP誘導(dǎo)過(guò)的JDC-41能夠觀察到一個(gè)明顯的延滯期,而且降解速度相對(duì)緩慢。
　　 (2)首次分離出能夠以PAEs為唯一碳源和能源的土壤桿菌,命名為JDC-49。該菌株對(duì)DBP的最佳降解溫度和pH分別是30℃和8.0。底物多樣性實(shí)驗(yàn)表明,該菌能夠很好地利用PA卻不能夠利用PA的兩個(gè)同分異構(gòu)體IPA和PTA,并且對(duì)側(cè)鏈較長(zhǎng)和較短的PAEs都有一定的降解能力

5、。降解動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)DBP濃度不大于100mg/L時(shí)JDC-49對(duì)DBP的降解符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,半衰期為10.4小時(shí)左右?；旌硝ソ到獍l(fā)現(xiàn),在混合酯中DMP能夠很快地被降解,并且其對(duì)DBP的降解一開(kāi)始有一定的抑制作用,但是在48小時(shí)內(nèi)總體表現(xiàn)為促進(jìn)作用。JDC-49對(duì)DBP的降解途徑是DBP到MBP,MBP到PA,然后再開(kāi)環(huán)進(jìn)行后續(xù)的降解。
　　 (3)從珠海紅樹(shù)林土壤中分離出一株能夠能夠以PAEs為唯一碳源的菌株,鑒定其為

6、節(jié)桿菌并命名為JDC-36。對(duì)其富集過(guò)程中各個(gè)富集物進(jìn)行了群落多樣性分析,發(fā)現(xiàn)隨著富集次數(shù)的增加,富集物中群落多樣性有明顯的下降,而且JDC-36在富集物中所占的比例越來(lái)越大。JDC-36的最佳降解溫度和pH分別是30℃和9.0。和JDC-49類似的是該菌株也不能夠利用PA的兩個(gè)同分異構(gòu)體IPA和PTA,并且只能夠降解一些側(cè)鏈相對(duì)較短的PAEs而不能降解側(cè)鏈相對(duì)較長(zhǎng)的PAEs?；旌硝ソ到獍l(fā)現(xiàn)JDC-36優(yōu)先利用DBP而不是側(cè)鏈更短的DM