基于活的但非可培養(yǎng)細菌降解毒死蜱及其酶降解效果.pdf

1、運用傳統(tǒng)的微生物純培養(yǎng)方法從活性污泥、土壤、河水、沉淀物、海水等自然界環(huán)境中分離得到的微生物總數(shù)只占自然界的0.01％-10％，然而自然界中還有90％以上的微生物未被人們所廣泛的了解和認識，其處于未培養(yǎng)或活的但非可培養(yǎng)狀態(tài)(viable but non-culturable，VBNC)。近幾年來隨著各種生物研究技術和研究方法的發(fā)展進步，給人類認識更多的活的但非可培養(yǎng)狀態(tài)菌提供了各種各樣的可能性，研究者們對于VBNC狀態(tài)菌的研究也逐漸給予

2、更多的關注和重視。依靠非培養(yǎng)手段僅僅只可以獲取有關菌群的組成信息及微生物多樣性，現(xiàn)代微生物的多樣性以及各種環(huán)境學功能的研究仍然受到許多條件的局限性。本文研究應用MPN(most probable number)法，通過添加復蘇促進因子Rpf(resuscitationpromoting factor)，從新疆土壤及制藥廢水系統(tǒng)中分離得到可培養(yǎng)化VBNC（活的非可培養(yǎng)）細菌。其中篩選出14株具有潛在有機磷農(nóng)藥毒死蜱降解功能的VBNC菌株，

3、運用常規(guī)培養(yǎng)法篩選高效毒死蜱降解菌及其降解酶，探索適宜的菌株對毒死蜱的降解條件和酶降解條件的優(yōu)化。主要研究內(nèi)容如下:
　　1.應用MPN法，通過添加藤黃微球菌分泌的復蘇促進因子Rpf，從制藥廢水及新疆土壤系統(tǒng)分離得到可培養(yǎng)化VBNC細菌。通過生物形態(tài)學觀察和16SrDNA序列分析方法，從而判定分離純化得到的VBNC菌株所歸屬的相關屬種。然后進一步閱讀，查閱有機磷農(nóng)藥毒死蜱降解菌株的相關文獻報道，綜合分析歸納毒死蜱降解菌株的系統(tǒng)關系

4、，初步篩選出近緣的14株VBNC菌做為毒死蜱降解菌種的研究對象。
　　2.從其中篩選出14株具有潛在毒死蜱降解功能的VBNC菌株，進行毒死蜱降解實驗的研究，其中菌株CHZYR63在富營養(yǎng)培養(yǎng)液的條件下對毒死蜱的生物降解能力最強，以熒光假單胞菌(Pseudomonas fluorescens) CHZYR63作為研究的出發(fā)菌株，對其進行實驗設計運用BBD(Box-behnken Design)響應面法，對毒死蜱降解菌CHZYR63的

5、降解條件進行優(yōu)化。結果顯示，CHZYR63菌株的最優(yōu)降解條件為:在毒死蜱初始濃度為131 mg/L，溫度為29℃，pH值為9，培養(yǎng)液中培養(yǎng)7d后，菌株CHZYR63對農(nóng)藥毒死蜱的降解率可以達到70.15％，最后研究分析菌株的降解特性。
　　3.從篩選的具有高效降解活性的VBNC菌株CHZYR63中提取的胞內(nèi)酶對毒死蜱的降解率為48.4％，而胞外酶對其降解率可達到59.83％。胞外酶經(jīng)降解條件優(yōu)化研究表明:降解酶促反應的最適最適pH

6、是7，溫度為35℃，在最適條件下，該降解酶在30min內(nèi)對毒死蜱(100mg/L)的降解率可以達到60.26％。
　　本實驗研究表明菌株CHZYR63及其酶對農(nóng)藥毒死蜱有較好的降解效果，顯示出可培養(yǎng)化VBNC菌種資源在殘留農(nóng)藥的降解方面有較大的利用和開發(fā)價值，對揭示自然環(huán)境中VBNC微生物的形成及其活性化，環(huán)境污染物質(zhì)的共同代謝和微生物群體之間相互作用機制的解明等提供新的研究方法和思路。因此，基于微生物的多樣性及資源菌群的生態(tài)功能