高效苯酚降解菌的选育及降酚性能研究

摘要

随着经济的发展和工业化程度的提高，人类的某些生存环境已经遭到含酚废水的严重污染，含酚废水亟待处理。利用微生物降解的方法处理含酚废水较物理法和化学法比具有成本低、效率高并且无二次污染等优点。 本文以苯酚为唯一碳源，通过逐量分批驯化方法筛选得到具有降解苯酚(1800mg·L<'-1>)的菌株JFG0601，48h内降酚率为85.49％。该菌株的最佳降解苯酚条件：30～40℃、pH 6～9、150 r·min<'-1>、摇瓶装量为50mL/250 mL。利用紫外诱变的方法选育得到可降解2200mg·L<'-1>苯酚的菌株JFGl201，48h内降酚率为81.59％。利用正交实验得到该菌株的最佳生长条件：30℃、0.2g·L<'-1>NaCI、pH 7、0.8g·L<'-1>NH<,4>NO<,3>。 文中通过菌株JFGl201的显微观察和生理生化特性实验，根据细菌鉴定及分类方法，将该菌株初步鉴定为假单胞菌。利用PCR技术克隆到菌株JFGl201的16SrDNA基因片段，经基因测序并与Genebank中已报道的16SrDNA序列比对，结果发现JFGl201的16SrDNA与多株假单胞菌属的菌株具有高度的同源性(≥99％)，从分子角度证明菌株JFGl201属于假单胞菌属。 通过菌株JFGl201的苯酚羟化酶基因序列与Genebank中已报道的其它序列进行了比对。结果表明，菌株JFGl201的苯酚羟化酶基因序列与苯酚降解菌Pseudomonassp.D28864.1苯酚羟化酶基因的相关序列有99.3％的同源性，其编码的氨基酸序列有99.3％的同源性，由此从基因水平上证实了菌株JFGl201的苯酚降解功能的遗传学基础。

目录

论文说明：英文缩写说明

摘要

第一章 前言

1.1含酚废水的来源与危害

1.1.1苯酚对水生生物及农作物的毒性

1.1.2苯酚对人类的毒性

1.2处理工业含酚废水的方法

1.2.1物化法

1.2.2化学法

1.2.3生物法

1.2.4含酚废水的生物处理技术

1.3紫外诱变的研究进展

1.3.1紫外线产生、特点和应用

1.3.2紫外线对微生物的诱变作用与诱变机理

1.4细菌鉴定的分子生物学方法

1.5苯酚羟经酶及其基因的研究进展

1.5.1苯酚降解基因和降解酶类

1.5.2苯酚羟化酶基因的同源性

1.6本课题的立题意义和研究内容

第二章 高效苯酚降解菌的驯化与筛选

2.1实验材料

2.1.1菌源

2.1.2培养基

2.1.3主要实验仪器设备

2.2实验方法

2.2.1土壤样品的采集方法

2.2.2降酚菌的驯化方法

2.2.3降酚菌的分离与扩大培养方法

2.2.4降酚菌降酚性能的比较及高效降酚菌筛选方法

2.2.5降酚菌的保存方法

2.2.6降酸菌浓度的测定方法

2.2.7苯酚含量的分析和苯酚降解率的计算方法

2.2.8降酚菌生长曲线及降酚率的测定方法

2.2.9微生物的富集培养方法

2.2.10降酚菌湿菌体及菌悬液的制备方法

2.2.11降酚菌的降酚性能研究方法

2.3实验结果与讨论

2.3.1降酚菌的驯化结果

2.3.2降酚菌的分离筛选结果

2.3.3苯酚标准曲线的绘制

2.3.4菌株JFG0601的生长与苯酚降解的关系

2.3.5菌株JG0601降酚性能研究

2.3.6各种培养因素对JFG0601降解苯酚性能的影响

2.4小结

第三章 高效降酚菌的选育、性能研究与鉴定

3.1实验材料

3.1.1菌株

3.1.2培养基

3.1.3主要溶液

3.1.4试剂

3.1.5细菌基因组DNA小量制备试剂盒

3.1.6主要实验仪器设备

3.2实验方法

3.2.1紫外线致死率的考察方法

3.2.2紫外线诱变选育降酚菌方法

3.2.3诱变菌株降酚性能的考察方法

3.2.4诱变菌株的生长条件考察

3.2.5菌株的生理生化特性鉴定

3.2.6菌株的生16SrDNA序列测定

3.2.7苯酚降解基历的研究

3.3实验结果与讨论

3.3.1降酚菌的诱变选育

3.3.2菌株的生理生化鉴定

3.3.3菌株的16SrDNA序列测定

3.3.4苯酚降解基因的研究

3.4小结

结论

参考文献

致谢

附录