耐高浓度苯酚菌株的筛选及其降解特性研究

通过液体富集培养,平板培养分离法从焦化废水的污泥中分离出1株可耐受2 000 mg/L苯酚的菌株,经16S rDNA序列分析,鉴定为施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri).该菌能以苯酚为唯一碳源和能源生长.通过摇瓶试验和高效液相色谱( HPLC)分析法可知,在pH=7.5,温度为30℃的条件下,苯酚质量浓度在50～400 mg/L时,该菌细胞生长和对苯酚的降解转换快速同步进行.当苯酚质量浓度在800～900 mg/L,菌细胞依次出现快速生长、延缓生长、次快速生长3个生长时期,在前两时期内苯酚降解率低于5％,在次快速生长期内苯酚降解率从低于5％快速增加到100％.气相色谱-质谱联用仪(Gc-MS)测定结果表明,该菌可将苯酚转化成4-羟基-2-氧代戊酸、邻苯二酚、对苯二酚、3,4-二羟基苯甲酸和对羟基苯甲酸等中间产物.     

共存碳源对施氏假单胞菌N2裂解苯酚的作用

研究了共存碳源对施氏假单胞菌N2在降解苯酚过程中积累2-羟基黏糠酸半醛(2-HMS)的影响,并用紫外光谱和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对N2菌的生长过程进行了检测.结果表明,与单一碳源苯酚相比,N2菌在共存碳源甲醇、乙醇、丙酮存在的体系中生长快,且11h内,苯酚同步降解率分别提高了4.5％、18.5％、16.6％,同时培养液中2-HMS积累量均达到最大.N2菌代谢苯酚可通过羧化反应产生对羟基苯甲酸,也可通过羟化反应产生邻苯二酚,后者通过间位开环裂解生成2-HMS,而甲醇、乙醇、丙酮与苯酚共存时,更易采用后一种代谢途径.     

羧基裂解酶基因对施氏假单胞菌N2代谢苯酚的影响

研究了羧基裂解酶基因对施氏假单胞菌N2降解苯酚的影响。结果表明,施氏假单胞菌N2以唯一碳源苯酚生长时,与野生菌相比,突变菌株的生长明显受到抑制,ubiD和ubiX等羧基裂解酶基因发挥重要作用,并且,就生长特性而言,ubiD基因起关键作用。降解反应期间,对开环产物进行研究发现,基因ubiD主导的是邻苯二酚间位开环,而基因ubiX主导的是邻苯二酚邻位开环。从质谱结果分析,野生菌和突变菌以苯酚为碳源生长时,均能通过羟化和羧化开环裂解途径将苯酚转化成相应的中间产物：顺,顺-己二烯二酸和2-HMS。其中,单突变株N2ubiX-降解苯酚过程中生成的中间产物与野生菌相比,种类相等,但各中间产物含量明显低于野生菌,而单突变株N2ubiD-和双突变菌株N2ubiX-ubiD-代谢苯酚的中间产物的含量及种类都明显低于野生菌。