双酚A降解菌的分离鉴定及其降解特性

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从好氧堆肥反应器的渗滤液中分离到1株降解内分泌干扰物双酚A的细菌B-16。经过对其形态特征、生理生化以及16S rDNA序列分析,该菌株初步鉴定为Achromobacter xylosoxidans。通过摇瓶实验考察了生长条件对双酚A降解的影响,得出该菌株降解双酚A的最佳条件是接种量为0.6%,初始pH值为7.0,温度为30℃,振荡速率为200r/min,500mL锥形瓶的装液量为200mL。在该条件下,对菌株B-16对不同初始浓度双酚A的降解反应过程进行动力学分析,该降解反应在低浓度(3 mg/L、5 mg/L、10mg/L)时符合一级反应动力学特征,而在较高底物浓度(20mg/L、50mg/L)下不能用一级反应动力学描述,双酚A的降解率在初始浓度为10mg/L时达到最大(46.93%)。实验还发现,在初始浓度为3mg/L、5mg/L、10mg/L、20mg/L、50mg/L时,细菌生长量分别在1.5d、2d、3d、3d、3d时达到最大值,然后明显减少。各种不同初始浓度下,细菌生长的停滞期不明显或很短,在3d内对BPA的降解能力较强。不同初始浓度下,细菌生长的对数期长短各不相同。初始浓度为10mg/L和20mg/L时,细菌生长的对数期比其它浓度下长,而初始浓度为50mg/L时,细菌生长的对数期最短。通过液相色谱-质谱联用研究了双酚A生物降解的可能途径,发现BPA首先转变成三种中间产物:对羟基苯乙酮、对羟基苯甲醛和对异丙烯酚。然后,有三种主要降解途径:一、对羟基苯乙酮被氧化转变为对羟基苯甲酸,然后再转变为二氧化碳和细胞内物质;二、对羟基苯甲酮直接转变为二氧化碳和细胞内物质;三、对异丙烯酚受到氢氧根离子的攻击转变为对苯二酚,然后被细胞代谢消耗。在BPA降解过程中,各种代谢酶的数量或活性明显不同。
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