多噬伯克霍尔德氏菌WS-FJ9对草甘膦的降解特性

摘要

长期或不当施用草甘膦会对非靶标生物和环境造成破坏作用.微生物是生物修复的重要生物资源,利用微生物及其产生的降解酶处理环境中有机磷农药的方法,已显示出良好的应用前景,是近年来研究有机磷农药降解的主要发展方向.研究分离松树根际土壤的高效解磷细菌多噬伯克霍尔德氏菌(Burkholderia multivorans)WS-FJ9菌株对草甘膦的降解特性及其降解条件的优化.采用添加不同浓度草甘膦NA平板接种WS-FJ9菌株观察其对草甘膦的耐受性;分别以草甘膦为唯一碳源、氮源或磷源,探讨WS-FJ9菌株对草甘膦的利用状况;采用低进水量间歇式反应器法(FBR)测定了WS-FJ9菌株降解草甘膦动力学参数;利用Plackett-Burman(PB)、Central Composite Design(CCD)试验设计及响应面分析法(RSM)筛选与优化影响WS-FJ9菌株降解草甘膦的主要因素.WS-FJ9菌株有效降解草甘膦的最大耐受浓度为0.4％;WS-FJ9菌株在以草甘膦为唯一碳源、氮源或磷源培养基上均能正常生长;WS-FJ9菌株对草甘膦的亲和性常数(K值)为65 μL/mL,对草甘膦降解的极限浓度(Smin)为21.9.μL/mL;通过PB试验,筛选出3个影响菌株降解草甘膦的关键因素为培养温度、葡萄糖及硫酸铵的加入量,通过CCD设计及响应面法优化分析得到影响草甘膦降解率的关键因素的二阶模型,确定了WS-FJ9菌株降解草甘膦的最优实验操作条件为:培养温度27.7℃,葡萄糖和硫酸铵的加入量分别为0.67、0.50 g/L.实验条件下WS-FJ9菌株对草甘膦的降解率最高为72.83％.