菌株Sphingomonas sp. FL降解溴氨酸的特性研究

分离了1株溴氨酸降解菌,其可以溴氨酸为唯一碳源进行降解并使其脱色,通过16S rRNA基因序列比较和生理生化特性分析,将其归为鞘氨醇单胞菌属.溴氨酸降解和菌株生长的最适条件为：温度30℃,pH 7.0,摇床转速100 r/min ,(NH₄)₂SO₄作为氮源,在此条件下,溴氨酸（100 mg/L）在14 h内的脱色率可达99%.低浓度NaCl（<2%）对脱色有促进作用,而高浓度NaCl（≥2%）对脱色产生抑制.以Haldane底物抑制模型表征溴氨酸初始浓度对脱色的影响,确定当初始浓度为1 393.5 mg/L 时可取得最佳比降解速率1.4 h^-1.菌株不能将溴氨酸完全矿化,至反应终点52.4%的有机碳得到去除.利用GC-MS和HPLC-MS分析代谢产物显示,溴氨酸降解的中间产物是邻苯二甲酸,终产物可能为2-氨基-3-羟基-5-溴苯磺酸或2-氨基-4-羟基-5-溴苯磺酸,邻苯二甲酸可经3,4-二羟基苯甲酸途径进一步降解而被菌体利用.     

鞘氨醇单胞菌完整细胞对溴氨酸的好氧降解

文章考察了鞘氨醇单胞菌QYY完整细胞对溴氨酸的好氧降解条件,并对其降解途径进行了分析。研究表明,该完整细胞在最佳条件为:温度30℃、初始pH7.0～8.0、摇床转速150r/min,磷酸缓冲溶液浓度为0.01～0.04mol/L时将溴氨酸完全脱色后产生3种产物:2-氨基-3-羟基-5-溴苯磺酸、2-氨基-4-羟基-5-溴苯磺酸为终产物;邻苯二甲酸为中间产物。其脱色过程中,大部分溴氨酸直接降解为终产物,仅有一小部分溴氨酸在降解过程中形成邻苯二甲酸。邻苯二甲酸则通过苯甲酸代谢途径开环。     

一株嗜盐菌的分离鉴定及其降解甲基绿的实验

从舟山双峰盐场的盐田中分离筛选得到一株可降解碱性染料甲基绿细菌Salinivibrio kushneri DD-1。研究了该菌株最佳的生长盐浓度以及在不同NaCl浓度、甲基绿浓度、pH值以及O_2浓度对该菌株降解甲基绿的影响,并对其降解产物进行分析。结果表明:该菌株为一株嗜盐菌,最佳生长盐浓度为50 g/L。脱色实验中,Salinivibrio kushneri DD-1在ρ(NaCl)为50 g/L时脱色率最高,达到95%;对低浓度甲基绿(25 mg/L)的脱色效果较好;脱色率随pH升高而增大,该菌株在碱性条件下对甲基绿的脱色效果更佳; Salinivibrio kushneri DD-1在厌氧条件下无法降解甲基绿,随着O_2浓度升高,脱色效果逐渐增强。甲基绿降解产物主要为4-(N,N-二甲基氨基)-4'-(N',N'-二甲基氨基)二苯甲酮、4-(N-乙基-N,N-二甲基氨基)-4'-(N',N'-二甲基氨基)二苯甲酮、[4-(N-乙基-N,N-二甲基氨基)][4'-(N',N'-二甲基氨基)][4″(N″,N″-二甲基氨基)]三苯基甲醇。     

嗜吡啶红球菌GF3降解1-氨基蒽醌-2-磺酸的特性

从受溴氨酸污染的泥土中分离出1株蒽醌染料中间体1-氨基蒽醌-2-磺酸(简称ASA-2)降解菌株GF3.经形态学观察和16S r DNA序列分析,鉴定该菌株为嗜吡啶红球菌.研究了该菌对ASA-2脱色的特性,并利用液相-质谱联用仪初步分析了ASA-2降解终产物.研究结果表明,外加蛋白胨、酵母膏和水解酪蛋白均能促进ASA-2的生物脱色,其中蛋白胨促进作用最为明显.进一步的研究发现多种氨基酸可加速ASA-2的生物脱色过程,其中L-亮氨酸促进效果最好.ASA-2脱色的最适环境条件为p H 8.0、30℃和150 r·min~(-1).最适条件下,菌株GF3可使108 mg·L-1的ASA-2在30 h内脱色率达95%以上,TOC去除率为62%.紫外-可见波谱显示,当ASA-2水溶液由红色褪成无色时,ASA-2的特征吸收峰完全消失,并在340 nm产生了新峰.进一步分析发现,ASA-2降解终产物质荷比为260,初步推测产物为3-氨基-4-磺酸基邻苯二甲酸.此外,菌株GF3还可以降解溴氨酸、蒽醌-2-磺酸钠和蒽醌-2-羧酸.     

蒽醌染料中间体催化强化偶氮染料生物脱色

考察了醌还原菌群利用6种蒽醌染料中间体对偶氮染料生物脱色的催化强化作用.结果表明,溴氨酸(1-氨基-4-溴蒽醌-2-磺酸, BAA)的催化强化效果最好;游离态菌群以BAA作为氧化还原介体可催化强化多种偶氮染料的生物脱色,其中对酸性大红3R脱色的适宜条件为pH 6～9之间;外加葡萄糖浓度400～600 mg/L;BAA浓度19～34.2 mg/L,染料起始浓度≤900 mg/L.在此条件下,最大脱色率约为95%、达到最大脱色率的时间<7 h.同时发现,投加氧化还原介体BAA浓度为38～57mg/L时,固定化菌群降解酸性大红3R(180 mg/L)的最大脱色率在14 h内达到93%;在不补加BAA的情况下,固定化菌群经7次循环使用后,脱色率仍保持在85%以上.     

黄曲霉A5p1对偶氮染料的降解特性和降解途径

以黄曲霉菌株A5p1为生物材料,研究其脱色染料的广谱性,并选择偶氮染料直接蓝71（DB71）为模型底物,探讨脱色特性及降解产物.该菌株对15种染料的脱色测试结果表明,染料浓度为100mg/L时脱色效率为61.7%~100%.该菌对偶氮染料DB71具有生物吸附和生物降解的双重作用,在pH值7.0,温度30℃,染料浓度300mg/L,蔗糖为碳源时对DB71 脱色率为100%.酶分析显示葡萄糖氧化酶和锰过氧化物酶参与染料的降解.FTIR、GC-MS和LC-MS分析确定代谢终产物为萘胺、叠氮萘、2-羟基-6-草酰-苯甲酸和1-萘酚.     

高盐条件下染料酸性橙7的生物降解特性

对偶氮染料废水厌氧-好氧生物处理中的高盐度抑制生物活性和芳香胺自氧化问题,通过多种强化策略,考察了NaCl为100g/L时酸性橙7(AO7)的生物降解特性.结果表明,加入葡萄糖(0.5g/L)、蛋白胨(1g/L)和酵母粉(0.5g/L)有利于高盐条件下AO7的生物降解.进水中加入酸性红B对AO7的脱色有加速作用.耐盐污泥中加入蒽醌形成的蒽醌-污泥自固定化体系可以促进AO7脱色,当蒽醌浓度为100mg/L时,AO7最大脱色率约为92%.以活性炭毡作为生物载体,厌氧和好氧体系均可实现稳定运行,且体系污泥沉降性良好,脱色速率达26.67mg/(L×h),且可有效抑制脱色中间产物1-氨基-2-萘酚的好氧自氧化,使COD去除率始终保持在90%以上.     

刺芹侧耳对孔雀石绿的脱色降解及其产物分析

以白腐真菌刺芹侧耳(Pleurotus eryngii-Co007)为染料脱色菌株,研究三苯甲烷染料孔雀石绿的浓度、脱色p H、脱色温度及脱色时间对染料脱色的影响,并对降解产物进行紫外-可见吸收光谱分析、红外光谱分析、GC-MS分析和植物毒性实验,以揭示孔雀石绿可能的降解路径及其产物毒性.结果表明:在p H 6、30℃条件下,P.eryngii-Co007脱色降解200 mg·L-1孔雀石绿,9 h脱色率可达98.22%;孔雀石绿的降解产物主要包括4-(二甲氨基)二苯甲酮、4-(甲氨基)二苯甲酮和4-氨基二苯甲酮;推测孔雀石绿可能的降解路径为孔雀石绿中心碳的羟基化反应,随后中心碳迅速发生碳-碳键断裂,产生4-(二甲氨基)二苯甲酮,4-(二甲氨基)二苯甲酮经过两个连续的N-去甲基化过程,分别产生4-(甲氨基)二苯甲酮和4-氨基二苯甲酮;植物毒性实验表明,P.eryngii-Co007对孔雀石绿有较好的脱毒作用.综上,P.eryngii-Co007能高效脱色降解高浓度的孔雀石绿,同时可显著降低染料对植物的毒害作用.     

黄杆菌(Flavobacterium sp.)对溴氨酸脱色的研究

从受污土壤中筛选出对溴氨酸具有高效脱色能力的黄杆菌BX26．通过监测液体培养基中细胞浊度和溴氨酸吸光度的变化,考察了碳源浓度、溴氨酸浓度和以溴氨酸为唯一碳、氮、硫源时对菌体生长和溴氨酸脱色的影响．结果表明,BX26对溴氨酸的脱色在于酶的催化作用．该脱色酶属诱导性胞外酶．酶的诱导和产生需要液体培养基中有足量的氮源和硫源,但对碳源没有要求．溴氨酸对菌体的生长具有明显的促进作用,同时菌株也表现出很高的溴氨酸脱色活性,可使高达1000mg/L的溴氨酸降解脱色．菌体不能以溴氨酸为唯一碳、氮、硫源,但可以溴氨酸的脱色产物为唯一碳源．     

生物强化序批式膜生物反应器处理溴氨酸废水

在序批式膜生物反应器(SMBR)中投加溴氨酸(BAA)高效降解菌鞘氨醇单胞菌QYY,对BAA 模拟废水进行了生物强化降解研究.在驯化过程中加入链霉素促进菌株QYY 在污泥中生长.结果表明,经过30d 驯化后,保持BAA 浓度550mg/L,系统处理效果稳定,MLSS 保持稳定,并能连续运行90d 以上;降解11h 时,脱色率为98%左右,COD 去除率50%左右.当BAA 浓度为200~2600mg/L 时,降解时间与BAA 浓度呈线性关系(R²=0.9968).核糖体基因间区序列分析(RISA)显示,稳定期活性污泥菌落生物多样性下降,菌株QYY 在污泥中已存活并可能成长为优势菌.