耐盐高效苯酚降解菌Acinetobacter sp.zhtI的鉴定、条件优化及特性研究

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苯酚(phenol)废水成分复杂、来源广泛,某些苯酚废水含有大量的盐分(Ca2+、Mg2+、Cl-、Na+等离子),很大程度上增加了废水的处理难度。苯酚作为一种原生质毒物,对环境造成严重污染,长期饮用被苯酚污染的饮用水或食物,对人类的健康将造成极大的危害,因此苯酚类废水的处理一直是国内外研究的热点。为了筛选耐盐高效苯酚降解菌株对苯酚废水进行有效处理,本研究从海利(常德)农药化工有限公司污水处理池水样中分离得到1株耐盐高效苯酚降解菌,并对菌株进行形态特征、生理生化反应、16S rDNA鉴定和分类;研究了不同环境因素对菌株降解效果的影响,利用响应面法优化了降解条件;对菌株进行降酚动力学研究,并进一步探究了菌株的降酚及耐盐特性。实验结果表明:(1)以盐度35g/L、苯酚为唯一碳源的选择培养基进行梯度浓度驯化筛选获得一株耐盐苯酚高效降解菌zhtI,对菌株进行菌落形态、个体特征、生理生化鉴定及16S rDNA基因测序分析与分类,确定菌株zhtI为一株不动杆菌(Acinetobacter sp.zhtI)。(2)利用Plackett-Burman实验确定葡萄糖浓度、苯酚浓度、pH值为菌株降解苯酚的3个主要影响因素;响应面法分析得出苯酚浓度801.6 mg/L、葡萄糖浓度5.56%、pH值7.3、接种量6%、温度30℃、盐度3%为最优降酚条件,该条件下培养72h,菌株zhtI对苯酚的降解率可达93.23%。(3)菌株zhtI对苯酚的最大耐受浓度为1750mg/L,降酚动力学模型符合典型的底物抑制模型,动力学参数为:μmax=2.142(1/h),KS=126.952mg/L,Ki=476.191mg/L。(4)降解底物广谱性实验发现菌株zhtI能够以苯酚、壬基酚、十二烷基硫酸钠、二苯氨基脲、磷酸苯二钠、邻苯二酚、邻苯二胺、对羟基苯甲酸等作为唯一碳源进行生长;菌株zhtI的基因组中含有苯酚羟化酶、邻苯二酚1,2-双加氧酶片段、四氢嘧啶合成基因片段;四氢嘧啶的积累是菌株zhtI耐受高盐胁迫的重要机制,菌株zhtI对苯酚的降解与自身的质粒有关,但其耐盐能力与质粒无关。
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