鄰苯二甲酸二（2-乙基己基）酯降解菌的分離及其降解功能研究.pdf

1、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯[(di(2-ethylhexyl)phthalate,DEHP]是一種典型的鄰苯二甲酸酯類物質(zhì),已成為全球最普遍的污染物之一,并被美國國家環(huán)保局和中國環(huán)境監(jiān)測總站列為優(yōu)先控制污染物.該實驗采用梯度式壓力馴化法從污染環(huán)境中分離到兩株高效DEHP降解菌,并對其相關(guān)性狀進行了研究.(1)降解菌的馴化分離及鑒定:通過菌株的培養(yǎng)特性、革蘭氏染色及顯微鏡下觀察、觸酶試驗、氧化酶試驗、硝酸鹽還原試驗、氧化發(fā)酵試驗、動力

2、試驗、尿素酶試驗、各種碳源利用試驗以及藥敏試驗研究,根據(jù)伯杰氏細菌分類手冊第八版和第九版中描述的模式菌株對照,采用Vitek全自動微生物鑒定儀進行鑒定,確定兩菌株均為革蘭氏陽性菌,歸屬于乳桿菌屬,其中,CQ110Y為棒狀乳桿菌(L.coryniformis),CQ110G為綠色乳桿菌(L.viridescens).(2)最佳降解條件研究:CQ110Y的最佳pH為6.0~8.0;最佳溫度為20~35℃;最佳接種量為0.4﹪~2﹪;最佳振蕩

3、速度為50r/min~150r/min.CQ110G的最佳pH6.0~7.5;最佳溫度為25~35℃;最佳接種量為0.4﹪~2﹪;最佳振蕩速度為50r/min~150r/min.(3)降解動力學研究:經(jīng)對不同初始濃度下降解動力學方程進行曲線擬合后,發(fā)現(xiàn)當DEHP初始濃度低于1350mg/L時,兩菌株對不同初始DEHP降解反應(yīng)分別符合同一指數(shù)動力學模型.動力學方程為:CQ110Y,ln C=-0.4087t+A;CQ110G, ln C=

4、-0.2706t+A.半減期t<,1/2>為:CQ110Y,t<,1/2>=1.59d;CQ110G,t<,1/2>=2.00d.(4)降解性能比較:通過兩菌株對PAEs家族中幾中主要物質(zhì)(DMP、DEP、DBP、DOP、DEHP)的降解比較,發(fā)現(xiàn)兩菌株對DEHP的降解性優(yōu)于其它幾種PAEs,而對其它PAEs的降解性隨其碳鏈的增加而降解能力下降.(5)降解酶研究:通過胞外酶(透析液)、胞內(nèi)酶(細胞碎片和無細胞提取液)對DEHP的降解活性

5、比較,發(fā)現(xiàn)透析液及細胞碎片均沒有DEHP降解活性,而無細胞提取液有較高的降解活性,從而確定兩菌株降解酶都屬于胞內(nèi)酶,而且主要集中在溶液部分(粗酶液).(6)酶促降解途徑研究:通過測定不同時相點粗酶液對DEHP的降解產(chǎn)物,推測DEHP的酶促降解途徑可能為:DEHP在酯酶作用水解成MEHP,繼續(xù)水解成鄰苯二甲酸,進一步降解成苯甲酸,苯甲酸在加氧酶作用下形成對羥基苯甲酸,對羥基苯甲酸脫羧基生成苯酚,經(jīng)還原反應(yīng)生成環(huán)己醇,進而轉(zhuǎn)化成丙酮酸、琥珀