黄孢原毛平革菌对磺胺-5-甲氧嘧啶钠降解的研究

摘要

随着抗生素类药物的广泛应用，越来越多的药物残留环境中，从而造成水体污染。抗生素会诱导环境中抗性菌的产生，能将抗药基因传播给病原菌，增强病原菌的抗药性，严重危害人类健康。因此，研究废水中抗生素的去除具有重要的现实意义。磺胺-5-甲氧嘧啶钠（SMD-Na）作为磺胺类抗生素的一种，因其价格低廉而被广泛应用，排放后不易被降解、且容易在生物体内产生富集，所产生的危害不容忽视。
　　本文通过摇瓶试验研究黄孢原毛平革菌对磺胺-5-甲氧嘧啶钠的生物降解，运用高效液相色谱法测定抗生素的浓度，通过培养条件的优化，得出磺胺-5-甲氧嘧啶钠生物降解的最佳条件。最后从白腐真菌的工业化应用角度出发，尝试设计了菌体固定化的膜生物反应器，研究了抗生素生物降解不同运行条件下的状况。试验得到的主要结果如下：
　　1、高温灭活和空白对照组磺胺-5-甲氧嘧啶钠的去除率约为10％，锥形瓶中黄孢原毛平革菌游离培养10天后SMD-Na降解率可以达到80%。抗生素的生物转化过程中，LiP和MnP分别在第8天和第6天获得酶活峰值5 U/L、300 U/L，加入P450酶抑制剂后抗生素的降解率仅为50%。
　　2、磺胺-5-甲氧嘧啶钠生物降解的最佳条件是：葡萄糖10 g/L，温度35℃，转速150 rpm，培养基最初pH5.0。同时加入0.1 mmol/L的Mn2+，MnP的最大酶活为324.1 U/L，SMD-Na可以达到最大降解率92%，高浓度的Mn2+会对微生物产生毒害作用，从而抑制抗生素的生物降解。
　　3、在生物反应器固定黄孢原毛平革菌培养中，挂膜2个周期后，磺胺-5-甲氧嘧啶钠去除效果明显，最高生物降解率达到95.5%。序批式运行条件下最佳水力停留时间为24 h。在一个运行周期内磺胺-5-甲氧嘧啶钠被持续有效地降解，最终降解率接近80%。单个运行周期内SMD-Na的浓度变化和反应时间满足一级动力学方程。

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1 绪论

1.1 研究背景

1.2 磺胺类药物的污染现状

1.3 磺胺类药物的去除方法

1.4 白腐真菌及其应用

1.5 研究目的、意义和内容

2 黄孢原毛平革菌对SMD-Na的生物降解

2.1 材料与方法

2.2 结果与讨论

2.3 本章小结

3 黄孢原毛平革菌降解SMD-Na的影响因素

3.1 材料与方法

3.2 结果与讨论

3.3 本章小结

4 固定化黄孢原毛平革菌的应用

4.1 材料与方法

4.2 结果与讨论

4.3 本章小结

5 建议

5.1 建议

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果

致谢