邻苯二甲酸酯优势降解菌的筛选及复合菌群的构建

• 作 者: 范思艺
• 机 构: 江苏科技大学
• 出 处: 江苏科技大学
• 发表日期: 2015年期
• 关键词: 邻苯二甲酸酯 复合菌群 生物降解 菌株鉴定 生物修复

用邻苯二甲酸二丁酯（DBP）作为唯一的碳源和能源，从镇江京口区污水处理厂的活性污泥和郑州市综合垃圾处理厂的垃圾渗滤液中筛选出了四株DBP高效降解菌：YB-1、YB-2、YB-3和YB-4。通过生理生化实验和16S rDNA序列分析初步鉴定YB-1、YB-2、YB-3和 YB-4分别为伯克霍尔德菌属（ Burkholderia sp.）、金黄杆菌属（Chryseobacterium sp.）、门多萨假单胞菌（Pseudomonas mendocina）和铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）。对菌株YB-3进行PCR扩增及克隆，获得了1个930 bp的DNA片段，测序结果显示该片段与Pseudomonas mendocinaymp的邻苯二甲酸双加氧酶基因的核苷酸序列相似性为100％。　　考察了初始底物浓度、菌液投加量、pH值、温度和盐质量浓度等因素对菌株降解效率的影响。结果表明，四株DBP高效降解菌的最佳生长与降解条件是：底物的浓度400 mg/L、菌液投加量10%（v/v）、pH为7.0、培养温度30℃、盐质量浓度在2%以内。在最佳培养条件下连续培养5 d后，四株降解菌YB-1、YB-2、YB-3和YB-4对DBP的降解率分别可达73.85%、58.56%、82.04%和76.22%。菌株的广谱性实验显示四株菌都具有较宽的降解谱,它们均能有效降解邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯(DEHP)、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)和邻苯二甲酸二辛酯(DNOP)这五种常见的PAEs作为代谢基质。　　本筛选出的四株DBP（邻苯二甲酸二丁酯）高效降解菌与本实验室曾经筛选得到的三株邻苯二甲酸二（2-乙基己基酯（DEHP）高效降解菌进行配伍组合，得到一个PAEs高效复合菌群A。利用复合菌群A对不同浓度的混合PAEs进行降解，结果表明：复合菌群A能够很好地降解高浓度的混合PAEs，当混合PAEs浓度达到400 mg/L时，菌群A的生长状况和对混合PAEs（邻苯二甲酸酯）的降解情况达到最佳状态；菌群A对五种PAEs的降解能力也有差别，对PAEs的降解能力由高到低依次为：DMP＞DEP＞DBP＞DEHP＞DNOP。　　考察了外加碳源和氮源以及表面活性剂对菌群A降解能力的影响，结果表明：当吐温80的浓度为150 mg/L时，可使菌群A在连续培养7 d后对PAEs的降解率由83.61%提高到96.22%；葡萄糖与酵母粉也是很理想的碳源与氮源，可使菌群A对混合PAEs的平均降解率分别达到94.44%和96.77%。　　采用菌群A对模拟的PAEs复合污染的河水进行了修复实验，结果表明，在投加适量外加碳源和氮源以及表面活性剂的条件下，对样品进行连续培养7d后，未灭菌水样的菌群对混合 PAEs的平均降解率可达90.81%，而灭过菌水样中的菌群对混合PAEs的平均降解率为88.55%，说明菌群A能够很好地和河水中的土著微生物相融于同一生存环境，菌群A能有效地对水体中的PAEs类污染物进行生物修复。