醌化合物强化S.xenophage QYY和B.cereus JL对偶氮染料脱色的研究

摘要

本论文的目的是研究醌化合物强化鞘氨醇单胞菌QYY(Sphingomonas xenophaga QYY)以及1株新分离的蜡状芽胞杆菌JL(Bacillus cereus JL)对偶氮染料脱色特性。研究内容包括醌化合物强化菌株QYY还原偶氮染料、新分离菌株JL的形态观察及16SrDNA分子鉴定，考察其厌氧及好氧条件下对偶氮染料的脱色特性，并且对脱色产物进行了分析、初步探讨了两株菌联合使偶氮染料脱色的特性。 蒽醌-2-磺酸(AQS)及蒽醌-2,6-二磺酸(AQDS)可加速菌株QYY对酸性苋菜红的脱色速率，且AQS为较佳醌介体。当AQS的浓度大于3mmol/L时，AQS的存在严格抑制了菌株QYY的生长。通过活菌计数进一步证明，AQS对菌株QYY具有生物毒性。提取细菌细胞质，研究菌株QYY细胞质中偶氮还原酶特性。结果发现，细胞质中存在以FMN为辅酶的偶氮还原酶和以FMN为辅酶的AQS还原酶。 实验筛选分离获得1株高效醌介导偶氮染料脱色菌，根据形态特征、16SrDNA及16S-23S区间序列分析，菌株JL归属为Bacilluscereus。菌株JL的16SrDNA序列登陆GenBank，注册号为EU871042。 考察了菌株JL厌氧使偶氮染料脱色的特性。结果表明，以酸性大红3R为例，菌株JL使偶氮染料脱色的较佳条件为：葡萄糖浓度1g/L，pH值为6.0，温度30℃，接种量0.25g/L。AQS及AQDS作为氧化还原介体，提高了酸性大红3R的脱色速率，且AQS的强化效果更好。利用高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)检测AQS介导菌株JL对酸性大红3R脱色的产物，检测到产物之一为7-羟基-8-氨基-1,3-二磺酸萘。推测菌株JL使酸性大红3R的偶氮键发生断裂，生成4-氨基萘磺酸和7-羟基-8-氨基-1,3-二磺酸萘，AQS在这一过程中仅起到电子传递作用。 研究同时发现，菌株JL能在好氧条件下使偶氮染料脱色。以酸性大红3R为例，菌株JL好氧使偶氮染料脱色的较佳条件为：碳源为葡萄糖与酵母膏的混合型碳源，酵母膏浓度1g/L，pH值3-7，温度30℃，培养液体积100mL。菌株JL在好氧条件也能使多种偶氮染料脱色，具有较好的底物广谱性。 初步探讨了两株菌联合对偶氮染料的脱色特性。在含有0.1mmol/LAQS的反应体系中，两株菌联合使酸性大红3R脱色的较佳条件为：葡萄糖浓度0.25g/L，pH为9.0，温度范围25-40℃。较佳条件下，两株菌联合对偶氮染料的脱色速率要高于各个菌株单独作用时的速率。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

1.1染料及其分类

1.2偶氮染料的危害及处理方法

1.3偶氮染料生物处理

1.4偶氮染料脱色机理

1.5醌介体强化偶氮染料脱色研究进展

1.6本论文的研究内容及意义

2醌化合物介导菌株S.xenophaga QYY还原偶氮染料研究

2.1材料与仪器

2.2实验方法

2.3结果与讨论

2.4本章小结

3醌介导偶氮染料脱色菌株的分离鉴定

3.1材料与仪器

3.2实验方法

3.3结果与讨论

3.4本章小结

4菌株JL对偶氮染料脱色特性的研究

4.1材料与仪器

4.2实验方法

4.3 结果与讨论

4.4本章小结

5菌株QYY与菌株JL联合对偶氮染料脱色的初步研究

5.1材料与仪器

5.2实验方法

5.3结果与讨论

5.4本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢