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克百威降解菌的筛选及降解特性研究

李宝庆

   克百威(Carbofuran)是一种常用的高效广谱的氨基甲酸酯类杀虫剂和杀螨剂,由于长期大量不合理的的使用,在土壤和河流及地下水中形成了残留,对人类和其他生物的生存造成了严重的影响。为了有效治理克百威农药污染,本研究开展了利用微生物降解克百威残留的研究,主要研究结果如下: 1.以克百威为唯一碳源,利用富集培养法从山东某农药厂活性污泥中筛选出了200余株克百威降解菌,进一步筛选获得2株高效降解菌菌株CYW-32和CYW-44,通过生理生化特征分析,16S rDNA序列的同源性比较和API试剂条鉴定结果,确定菌株CYW-32为嗜有机甲基杆菌(Methylobacterium organophilum),CYW-44鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis.),并未见有相关报道该两种菌能够降解克百威。通过高效液相色谱法检测到菌株CYW-32和CYW-44对克百威的降解率分别为89.15%和100%。菌株CYW-32和CYW-44对克百威污染土壤(克百威浓度为5.8mg/L)的降解率分别为0.8%和100%,而对废水中克百威(其浓度为100mg/L)的降解率分别为53.73%和41.38%。 2.菌株接种到克百威浓度为100mg/L的LB培养基中,培养7天至克百威含量最低时,检测到pH值和温度分别对菌株CYW-32的生长降解影响较大,接种量对其没有影响。pH值、温度和接种量对菌株CYW-4对克百威的生长降解都没有明显影响。高效液相色谱法分析表明,菌株CYW-44在对克百威的降解过程中会产生呋喃酚等代谢产物,并且确定了呋喃酚及其他代谢产物在降解过程中不产生累积现象。菌株CYW-44在克百威浓度为100mg/L的LB培养基的生长过程中,在胞内外均能产生降解酶,并通过SDS-PAGE电泳技术在在克百威降解过程检测到一条新的蛋白带,分析认为该蛋白是菌株通过克百威诱导产生的,可能与降解酶相关。 3.通过单因子实验和正交实验,确定了菌株CYW-32发酵的最佳碳源为甲醇,最佳氮源为硝酸铵,最佳发酵条件为:pH:7.0;温度:32℃;转速:150r/min;装液量:50mL/250mL;菌株CYW-44发酵的最佳碳源为葡萄糖,最佳氮源为豆饼粉,最佳发酵条件为:pH:6.0;温度:28℃;转速为180r/min;装液量:25mL/250mL。 4.菌株CYW-32和菌株CYW-44在降解克百威的同时,还兼具多种生物学功能。菌株CYW-32能够高效降解甲醇,20小时内对500mg/L的甲醇降解率为97.75%。并能利用甲醇作碳源,产生单细胞蛋白,其菌体蛋白得率为38.5%,粗蛋白含量为89.26%,菌体蛋白内含有各类氨基酸。平板对峙法发现菌株CYW-44对多种植物病原菌有抑菌作用。……   
[关键词]:克百威;降解;降解酶;发酵;单细胞蛋白;抑菌
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:河北农业大学2008年