甲胺磷降解菌的分離鑒定與生理特性研究.pdf

1、從受甲胺磷污染的土壤中，分離篩選出兩株對(duì)甲胺磷有較強(qiáng)降解能力的甲胺磷降解菌，經(jīng)鑒定分別為疊球菌屬Sarcina Goodsir(簡(jiǎn)稱(chēng)菌S)和小單孢菌屬M(fèi)icromonosporaOerskov(簡(jiǎn)稱(chēng)菌M)。菌S和菌M在培養(yǎng)基中甲胺磷濃度1000mg/L、28℃ 180r/min搖床培養(yǎng)7d后，對(duì)甲胺磷的降解率分別為79.25％和64.76％。 在各生長(zhǎng)因素保持不變時(shí)，甲胺磷降解菌的生長(zhǎng)曲線(xiàn)測(cè)定表明，菌S經(jīng)過(guò)1d延滯期后，第2d起

2、進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，第3d進(jìn)入穩(wěn)定生長(zhǎng)期，第5d開(kāi)始進(jìn)入衰退期，同時(shí)，在生長(zhǎng)過(guò)程中對(duì)甲胺磷的降解能力呈現(xiàn)緩慢上升的趨勢(shì)，在第7d對(duì)甲胺磷的降解能力最強(qiáng)，此后開(kāi)始緩慢下降。菌M經(jīng)過(guò)2d延滯期后，第3d起進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，第4d進(jìn)入穩(wěn)定生長(zhǎng)期，在第6d才開(kāi)始緩慢進(jìn)入衰退期，而在生長(zhǎng)過(guò)程中降解甲胺磷的趨勢(shì)與菌S基本一致，但菌M在第6d對(duì)甲胺磷降解能力最強(qiáng)。 菌S和菌M在甲胺磷濃度、pH值、培養(yǎng)溫度、裝液量和接種量生長(zhǎng)因素不同時(shí)生長(zhǎng)情況存在差

3、異。在其他4個(gè)因素固定不變時(shí)，研究各因素對(duì)菌株生長(zhǎng)能力的影響，以生長(zhǎng)量為指標(biāo)，兩株降解菌均分別在甲胺磷濃度為1500mg/L、pH值7.0、溫度為28℃、裝液量為100mL，和接種量為10％生長(zhǎng)情況最好。 菌S和菌M降解能力測(cè)定的單因素試驗(yàn)表明，選擇甲胺磷濃度、pH值、培養(yǎng)溫度、裝液量和接種量5個(gè)因素進(jìn)行單因素試驗(yàn)，研究在其他4個(gè)因素固定不變時(shí)，各因素對(duì)菌株降解能力的影響，以對(duì)甲胺磷的降解率為指標(biāo)，兩株降解菌均分別在甲胺磷濃度為

4、1500mg/L、pH值7.0、溫度為28℃、裝液量為100mL和接種量為10％降解率達(dá)到最大值。 根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，采用響應(yīng)曲面法對(duì)影響降解菌的5個(gè)因素培養(yǎng)溫度(X<,1>)、PH值(X<,2>)、甲胺磷的濃度(X<,3>)、裝液量(X<,4>)、接種量(X<,5>)的最佳水平范圍進(jìn)行了研究。通過(guò)對(duì)菌S和菌M的二次多項(xiàng)回歸方程求解得知，在上述自變量取值均分別為：溫度28℃，pH值7.0，甲胺磷濃度1500mg/L，裝液量10

5、0mL，接種量10％時(shí)，對(duì)甲胺磷降解率為最大，預(yù)測(cè)值分別為73.65％和67.01％。 對(duì)降解菌進(jìn)行細(xì)胞破碎提取降解酶后，選擇甲胺磷濃度、pH值、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間和加酶量5個(gè)因素進(jìn)行單因素試驗(yàn)，研究在其他4個(gè)因素固定不變時(shí)，各因素對(duì)菌株降解能力的影響。以對(duì)甲胺磷的降解率為指標(biāo)，菌S降解酶在甲胺磷濃度為300mg/L、pH值6.0、反應(yīng)溫度為35℃、反應(yīng)時(shí)間40min和加酶量為15％時(shí)降解率分別達(dá)到最大值。菌M在甲胺磷濃度為20

6、0mg/L，、pH值7.0、反應(yīng)溫度為40℃、反應(yīng)時(shí)間30min和加酶量為25％時(shí)降解率分別達(dá)到最大值。根據(jù)酶降解甲胺磷的反應(yīng)條件及影響因素研究結(jié)果，選擇反應(yīng)溫度、pH值和酶用量進(jìn)行正交試驗(yàn)。在不考慮因素交互作用時(shí)，菌S降解酶降解甲胺磷的較優(yōu)條件為A<,3>B<,1>C<,3>，即溫度為45℃，pH為6.0，加酶量17％，該組合在試驗(yàn)設(shè)計(jì)之列，其降解率為88.92％。而菌M降解酶降解甲胺磷的較優(yōu)條件也為A<,3>B<,I>C<,3>，即

7、溫度為45℃，pH為7.0，加酶量27％，該組合也在試驗(yàn)設(shè)計(jì)之列，其降解率為76.56％。 在實(shí)驗(yàn)室條件下，利用降解酶來(lái)降解稻谷上殘留甲胺磷的研究結(jié)果表明：菌S在降解酶與磷酸鉀緩沖溶液比例為1:1時(shí)降解率為89.09％；1:2時(shí)降解率為85.32％和1:4時(shí)為79.85％。而菌M在降解酶與磷酸鉀緩沖溶液比例為1:1時(shí)降解率為87.96％：1:2時(shí)降解率為78.37％和1:4時(shí)為67.32％。由此可知，菌S和菌M在降解酶與磷酸鉀緩