1株对叔丁基邻苯二酚降解菌的筛选鉴定及响应面法优化其降解

摘要：

从某化工厂污水处理车间活性污泥中分离﹑筛选到1株能以对叔丁基邻苯二酚(p-tert-Butylcatechol,TBC)为唯一碳源和能源生长的菌株 YH1.经形态特征﹑生理生化﹑ BIOLOG 细菌自动鉴定系统和16S rDNA 序列分析,鉴定菌株 YH1为皱纹假单胞菌(Pseudomonas corrugate).在温度为24~36℃, pH 为7.0~10.0的条件下,菌株 YH1可使浓度低于500 mg.L -1的 TBC降解率达到82℅以上.运用单因素实验初步确定 TBC 降解的最适外加碳源和氮源分别为蔗糖和胰蛋白胨,最适温度为30℃,最适初始 pH 为7.0,最适接种量为2℅.为了提高降解率,首先利用 Plackett-Burman 实验设计评估并筛选出影响 TBC 降解的3个关键因素：蔗糖﹑胰蛋白胨﹑初始 pH.用最陡爬坡实验逼近以上3个因子的最大响应区域,采用 Box-Behnken 实验设计及响应面法分析,确定其最优降解条件为蔗糖浓度3℅(ρ)﹑胰蛋白胨浓度1.44℅(ρ)﹑ TBC 浓度400 mg.L -1﹑初始 pH 值8.12﹑接种量2.97℅(ψ)﹑温度30℃﹑培养时间96 h,在此条件下 TBC 降解率可达98.21℅. TBC 降解酶活性及酶定域实验表明,菌株 YH1相关降解酶为胞内酶,且 TBC 可诱导邻苯二酚1,2双加氧酶(C12 O)的合成.通过降解酶特异性引物从菌株 YH1扩增得到 C12 O 基因片段,经质粒检测和消除实验发现菌株 YH1相关降解基因位于质粒上.此外,菌株 YH1能耐受高浓度 NaCl 和多种重金属离子,对多种抗生素具有抗性.研究结果为有效处理复杂工业废水提供了理论基础.

关键词：对叔丁基邻苯二酚(TBC)、Pseudomonas corrugate YH1、响应面法、邻苯二酚 1、2 双加氧酶、质粒

分类号：X172(环境生物学)

资助基金：长沙市科技局成果转化基金项目K1403022-31;湖南省自然科学基金项目2015JJ2079

在线出版日期：2015-08-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：2695-2706