降解吡啶复合菌系MD1的筛选、降解特性及代谢途径

摘要

【目的】为筛选吡啶高效降解复合菌系,促进高浓度吡啶废水的降解。本研究围绕吡啶降解复合菌系的筛选、降解特性及代谢途径,旨在获得吡啶高效降解复合菌系,为高浓度吡啶废水微生物降解及完全矿化提供理论依据和技术支撑。【方法】以吡啶为唯一碳氮源从某农药废水处理系统好氧活性污泥中筛选得到一个吡啶高效降解复合菌系MD1。采用16S rRNA高通量测序技术探究了MD1的群落结构及多样性,通过单因素实验考察了MD1的降解特性,利用气相色谱-质谱联用仪对MD1降解吡啶的代谢产物进行了初步检测与鉴定,推测吡啶可能的降解途径。【结果】结果显示,在温度30℃、pH 8.0、NaCl浓度0.1%的最佳条件下培养72 h,MD1对初始浓度1400 mg/L的吡啶降解率为98.44%±0.27%。在属水平上,MD1主要由副球菌属(Paracoccus sp.)、布鲁氏菌属(unclassified_Brucellaceae)、无色杆菌属(Achromobacter sp.)等组成。由代谢产物检测结果初步推测MD1对吡啶的代谢途径为吡啶→烟酸→6-羟基烟酸→2,5-二羟基吡啶→N-甲酰基马来酰胺酸→马来酰胺酸→马来酸→CO_(2)+H_(2)O。【结论】研究筛选得到一个可高效降解吡啶、降解性能稳定的复合菌系MD1。解析了MD1的微生物组成多样性和群落结构,推测了MD1可能的代谢途径,研究结果丰富了吡啶降解微生物资源。