炼化污水中细菌多样性及一株腈降解亮杆菌的鉴定和优化

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:fenghuayi
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炼化污水处理厂污水中含有大量的芳香族化合物、氨类化合物、腈类化合物及重金属离子等,这些污染物一般具有高毒性、高污染性,且不利于生物生存。在炼化污水这种严酷环境中较容易筛选出具有特殊功能的微生物,因此,挖掘炼化污水中的微生物资源具有重要意义。本论文对来自青岛炼化污水处理厂曝气池工段污水中的细菌多样性进行调查,研究了分离菌株的腈化物降解能力。并使用多相分类法对一株新颖细菌进行鉴定,对这株细菌降解扁桃腈的能力进行了优化。前期,通过高通量测序分析发现青岛炼化污水中具有丰富的新颖功能细菌群落。本论文对污水样品进行涂布培养,分离纯化获得48株细菌,分别属于五个细菌分类单元,即:厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)中α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、β-变形菌纲(Betaproteobacteria)和γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria),划归为24个属,约70%的菌株具有腈化物降解能力。其中有7株细菌为疑似新种。随后,使用扁桃腈作为唯一氮源,对疑似新种进行培养,筛选具有扁桃腈降解能力的新颖菌株。经筛选后获得一株具有高降解能力的放线菌亮杆菌Leucobacter sp.DLY11,并对底物谱进行研究,发现DLY11可降解多种类型的腈类化合物,对扁桃腈的降解能力尤为显著。采用多相分类法对菌株DLY11进行鉴定,实验结果表明,DLY11为革兰氏阳性菌,菌体呈短棒状,无鞭毛,主要呼吸醌为MK-11和MK-10,主要脂肪酸构成为anteiso-C15:0、iso-C16:0和anteiso-C17:0,符合Leucobacter属细菌主要特征。DNA G+C mol%含量为70.5 mol%,与标准菌株具有明显差异,且与标准菌株L.zeae CC-MF41T的DNA-DNA杂交值为18.5%,可确定为Leucobacter属新种,命名为L.nitriles sp.nov.DLY11即:腈化物亮杆菌。目前,该菌株保藏于中国普通微生物菌种保藏中心。采用单因素优化法和响应面优化法对DLY11降解扁桃腈功能进行优化,确定发酵培养基成分最佳组成为:酵母粉4.75 g/L、蛋白胨10.38 g/L、可溶性淀粉10.28 g/L、NaCl1 g/L、KH2PO4 1 g/L;培养条件为:初始pH 6.5、摇瓶装液量22%,培养温度30℃。随后,考察了DLY11对不同浓度的扁桃腈的降解情况,当扁桃腈浓度为10 mM、30 mM、50 mM时,分别在72 h、84 h和108 h内将其完全降解,降解速率分别为18.49 mg/h、47.55 mg/h和61.64 mg/h。
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