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卤代芳香化合物是一类难降解的有机污染物,对动物和人类健康造成了严重威胁。在处理该类污染物的方法中,生物法因具有成本低廉、二次污染小等优势,比物理和化学法更受青睐。而在此类方法中,微生物的降解能力是决定性因素。因此,本课题就逐级诱变和混合菌株协同代谢两方面开展了相应的研究,并取得了如下结果:
1.对铜绿假单胞菌菌株TBPY进行紫外.微波.等离子体逐级诱变,各级诱变得到的优势菌株分别为TBPY UV-e、TBPY UMp-a、TBPY UMP-f,这三株菌株对100 mg·L-1TBP的降解率分别为56.6％、69.8％、80.5％,相对于原菌株分别提高了12.4％、25.6％、36.3％,其中TBPY UMP-f为逐级诱变优势菌株。
2.在微波诱变过程中,菌株以菌膜形式进行诱变的效果比菌悬液形式的好,两者对100 mg·L-1TBP的降解率分别为69.8％和62.5％,遗传稳定性的T-test数值分别为0.2225和2.0144。
3.TBPY UMP-f与粘质沙雷氏菌菌株SMA,可以在含有TBP的培养基中共同生长；并且TBPY UMP-f与SMA单一菌株对100 mg·L-1TBP的降解率分别为80.5％、5.7％,而两菌混合培养对TBP的降解率为87.5％,表明两菌株降解TBP时存在协同性。
4.当各因素分别为如下之值时,混合菌株对TBP的降解效果较好:TBPYUMP-f与SMA以1％的总接种量按1:1的接种比例,间隔22 h接种,pH7.0,装液比例24％,30℃,175 r.min-1。在此条件下,混合菌株可对浓度为600 mg·L-1的TBP进行有效降解,降解率高达65.3％。
5.混合菌株能够有效降解对氟苯酚、对氯苯酚、2,4-二氯苯酚、2,4,6-三氯苯酚、四溴双酚A、1,4-二氯苯,降解率依次为76.6％、57.3％、76.7％、54.0％、97.9％、91.2％。
6.利用HPLC和MS检测分析方法,结合TBP降解发酵液中的溴离子浓度以及开环酶活性的检测结果,得出菌株TBPY UMP-f对TBP的主要降解途径是先脱溴后生成苯酚再进行降解；混合菌株对TBP的代谢途径则是:先脱溴后经邻位开环生成溴代顺,顺-粘糖酸、马来酰基乙酸等中间产物。这一结果初步表明,在粘质沙雷氏菌株SMA的协同下,TBPY UMP-f对TBP的降解途径发生了较大改变,从而实现对TBP的高效降解。