偶氮染料降解菌株的分離鑒定及其降解特性研究.pdf

1、偶氮染料是目前使用量最大的一類(lèi)合成染料，因其成本低廉和染色性能突出等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于紡織、皮革、食品和化妝品等行業(yè)。偶氮染料具抗光、抗氧化能力，故能穩(wěn)定存在于水體，致使水體色度增加，且影響水生生物的生存。此外，多數(shù)偶氮染料及其代謝的中間產(chǎn)物具致癌、致畸和致突變等毒害作用。因此，偶氮染料引起的水污染問(wèn)題一直是國(guó)內(nèi)外關(guān)注的焦點(diǎn)。偶氮染料廢水的處理方式有很多，相對(duì)而言，生物法具有高效、安全、低能耗及環(huán)境友好等特點(diǎn)，因此，篩選出能夠高效降解偶氮

2、染料的微生物具有重要的實(shí)際意義。本研究著重于細(xì)菌的分離鑒定，并探究其生長(zhǎng)降解特性，獲得它的最適生長(zhǎng)降解條件，同時(shí)對(duì)酶學(xué)特性進(jìn)行初步探究，以期為染料廢水的降解提供更充足的微生物資源，并為微生物降解的理論研究和實(shí)際應(yīng)用提供有力的數(shù)據(jù)支持。
　　本研究從長(zhǎng)期受染料污染的環(huán)境中分離出兩株能夠高效降解脫色甲基紅的菌株L-1和L-4。通過(guò)形態(tài)觀察、生理生化特性以及16S rRNA基因序列分析，初步鑒定菌株L-1歸屬于發(fā)酵成對(duì)桿菌屬（Dyado

3、bacter sp.），菌株L-4則分屬于副球菌屬（Paracoccus sp.），均是首次從該菌屬中分離出能夠降解甲基紅的菌株。
　　菌株L-1與發(fā)酵成對(duì)桿菌屬菌株D.fermentans DSM18053T、D.soil JCM16232T和D.beijingensis CGMCC1.6375T的相似性很高，分別達(dá)到了99.2％、98.9%和98.7%。菌株L-1的主要脂肪酸分支為iso-C15:0、C16:1ω5c、iso-

4、C17:03-OH和summed feature3(C16:1ω7c and/or C16:1ω6c)。此外，C16:0、iso-C15:03-OH和C16:03-OH也是重要組成部分，與模式菌中的分布及含量很相近。菌株L-1的基因組DNA G+C mol%含量為51.3%。其與模式菌D.fermentans、D.soil和D.beijingensis的DNA-DNA雜交同源性分別為38.6?2.6%、41.2?1.8%和35.0?2.

5、1%。綜合上述結(jié)果，我們鑒定菌株L-1為Dyadobacter屬的一個(gè)新種，并為其命名Dyadobacter jiangsuensis sp.nov.。
　　本研究還對(duì)菌株L-4的最適生長(zhǎng)條件進(jìn)行了探索。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該菌株能夠很好地利用各種碳氮源，在LB液體培養(yǎng)基中OD600nm能達(dá)到2.2左右。菌株的最適溫度為30℃，最適pH為pH7.0。通氣量對(duì)該菌株生長(zhǎng)總體上是隨著裝液量的不斷增大呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)，但影響卻并不是很明顯。部分

6、金屬離子對(duì)該菌株的生長(zhǎng)有很強(qiáng)的抑制作用，其中Co2+的抑制作用最強(qiáng)。
　　菌株L-4的降解特性實(shí)驗(yàn)表明該菌株降解甲基紅的適宜溫度為25～30℃，適宜pH值為6.0～7.0，Zn2+、Co2+、Cu2+、Ag+、Al3+、Fe3+、Fe2+對(duì)甲基紅的降解有較強(qiáng)地抑制作用。但通氣量對(duì)菌株L-4影響較小，缺氧條件也可較好的降解甲基紅，12h時(shí)裝液量≥125mL，實(shí)驗(yàn)組降解率仍大于40%。該菌株對(duì)高濃度甲基紅也具有良好的降解脫色能力，當(dāng)始

7、質(zhì)量濃度≤200mg/L，24h時(shí)，甲基紅脫色率均保持在90%以上，300mg/L時(shí)，脫色率仍能達(dá)到43.35%。
　　菌株L-4的酶學(xué)特性試驗(yàn)表明該酶一種組成型表達(dá)酶，主要分布在胞外，少量存在于周質(zhì)空間。其最適酶學(xué)反應(yīng)體系為：溫度30℃，pH7.0，在5mL的反應(yīng)體系中加入粗酶量為100?L，反應(yīng)時(shí)間持續(xù)15min。該酶在30℃以下，pH6.0~7.0時(shí)，酶均具有較高的穩(wěn)定性，最高能達(dá)到95.98%。1mmol/L的Fe2+能夠