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胶质红假单胞菌对活性艳蓝KN-R的脱色研究

董晓丽

  活性艳蓝是一种应用广泛、产量极高的蒽醌染料,其生产和使用过程中产生的废水具有色度高、毒性大、生物降解性差的特点,对其废水的脱色显得尤为重要。本文通过菌种的分离筛选,首次发现一株胶质红假单胞菌对活性艳蓝KN-R具有较好的脱色能力,最佳条件下对活性艳蓝KN-R的脱色率为93%。该菌株是从纺织废水中分离筛选到的,它在好氧、微氧以及厌氧条件下均可生长,经鉴定为胶质红假单胞菌,暂命名为XL-1。厌氧条件下菌体生长的最佳条件为:光照强度为2000 1x、温度为30℃、pH为7.0。菌体含有细菌叶绿素a和类胡萝卜素,可以进行光合作用。胶质红假单胞菌XL-1对活性艳蓝KN-R脱色反应必须在厌氧光照下进行,最佳的脱色条件是:温度为30℃、pH为7.0、光照强度2000 1x。菌株XL-1对活性艳蓝KN-R的脱色是通过微生物共代谢机理实现的,蛋白胨、牛肉膏、葡萄糖、柠檬酸、苹果酸、淀粉、乙酸钠均可以作为活性艳蓝KN-R脱色的共代谢底物,蛋白胨是本研究的最佳底物,最佳底物浓度为4g/L。不同的金属化合物对活性艳蓝KN-R脱色的影响不同:MgSO_4和MnSO_4可以促进菌体细胞对染料的脱色作用,而其他金属化合物对染料脱色的活性有不同程度的抑制,抑制作用顺序如下:AgNO_3>CuSO_4>HgCl_2>Zn SO_4>Co(NO_3)_2>Pb(NO_3)_2。考察了菌株XL-1对不同初始浓度的活性艳蓝KN-R的脱色,建立了脱色动力学方程:其中,令,k即在一定浓度下的速率常数。速率常数k随染料初始浓度的增大而减小,表明活性艳蓝KN-R对菌株脱色有抑制作用。在菌株XL-1对活性艳蓝KN-R脱色的最适条件下,它对50mg/L的毛用酸性蓝HW-R、溴氨酸、活性艳蓝XNR、弱酸性绿GS均有不同程度的脱色,24小时内的脱色率分别是77.7%、73.6%、39.32%、2%。摘要采用超声波破碎菌体。缓冲液抽提、硫酸铰沉淀、盐的透析等方法从胶质红假单胞菌XLJ中获得活性艳蓝KNK脱色酶,脱色酶的最佳作用为:温度为30C,pH为7.0。脱色酶在温度40OC以下、pH 6刀-8.0范围内稳定。氧气的存在,抑制了脱色酶的活性,在严格的厌氧条件下脱色酶活性较高。采用SDS法从菌株XLl中提取质粒,琼脂糖凝胶电泳实验显示有一质粒带,质粒大小为23 kb。通过高温叮陡橙法消除质粒后的菌不具有将活性艳蓝KN十脱色的能力,因此可以证明脱色基因位于质粒上。本文在系统地研究了胶质红假单胞菌XL-1通过共代谢使活性艳蓝KN术脱色的同时,为该菌的遗传学研究以及基因工程菌的构建奠定了理论基础。……   
[关键词]:胶质红红假单胞菌;活性艳蓝KN-R;脱色;蒽醌染料;微生物共代谢;脱色酶
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:大连理工大学2002年