降解酸性偶氮染料的耐盐菌的分离筛选及其脱色性能研究

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从某染料厂污水处理单元的活性污泥中分离筛选出两种能高效降解酸性偶氮染料(酸性红B)的耐盐菌株(分别命名为P-1和P-2),在形态学观察和生理生化实验基础上,通过采用26S rDNA序列分析及系统发育学分析法,鉴定菌株P-1为毕赤酵母菌(Pichia kudriavzevii),而通过采用16S rDNA序列分析及系统发育学分析法,鉴定菌株P-2为假单胞菌(Pseudomonas cedrina subsp. Fulgida)。考察了不同盐浓度、初始底物浓度、温度、pH值、投菌量等因素对菌株脱色效率的影响,对菌株降解条件进行了优化。结果表明,菌株P-1对酸性红B的最佳脱色条件为:盐浓度10%、初始底物浓度100mg/L、温度33℃、初始pH5.0、投菌量10%;菌株P-2对酸性红B的最佳脱色条件为:盐浓度3%、初始底物浓度100mg/L、温度33℃、初始pH5.0、投菌量10%。菌株P-1和菌株P-2在各自的最佳脱色条件下,其脱色率分别为94.29%和92.85%。研究了菌株P-1和P-2对碱性橙、活性红3BE、直接橙S等8种偶氮染料的脱色性能。结果表明,菌株P-1和P-2对这些染料的脱色效率均达到70%以上,菌株P-1和P-2具有较好的降解广谱性。采用碱裂解法对菌株P-2进行质粒抽提,经过琼脂糖凝胶电泳检测,得到一条大于15kb的质粒条带。将菌株P-2的质粒转化E. coli DH10B感受态细胞,发现转化子能获得一定降解酸性红B的能力,48h内可将100mg/L的酸性红B降解41.2%;而经SDS-高温消除质粒的突变菌株P-2′却丧失了降解酸性红B的能力。结果表明,菌株P-2的质粒上应该携带了降解酸性红B的基因。为了进一步判断菌株P-2的降解基因是否位于质粒上,以偶氮还原酶基因的一对通用引物作为引物,分别以菌株P-2的基因组DNA和质粒DNA为模板进行PCR扩增。结果表明,以菌株P-2的质粒DNA为模板进行PCR扩增后,能得到一条大小约500bp的特异性扩增条带,通过对获得的PCR扩增产物进行测序,发现该基因序列与浑球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)和芽孢杆菌OY1-2(Bacillus sp. OY1-2)的偶氮还原酶基因同源性分别为90%和89%,且首尾有很高保守性,推测此片段是偶氮还原酶基因;而以菌株P-2的基因组DNA为模板进行PCR扩增后,并没有得到任何特异性的扩增条带。这进一步证明菌株P-2降解酸性红B的基因位于质粒上。
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