醚苯磺隆共代謝降解菌MB-1的篩選、降解特性及其固定化研究.pdf

1、醚苯磺隆屬于磺酰脲類除草劑，磺酰脲類除草劑由于其用量少(2～75g.hm-2)、高效、廣譜、低毒、低殘留和高選擇性等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛大量使用，并成為世界第二大類除草劑，對(duì)推動(dòng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展起了重要的作用。但是磺酰脲除草劑的選擇性強(qiáng)且殘留性高，在長(zhǎng)期施用后其殘留問題給農(nóng)業(yè)造成巨大損失。微生物降解具有費(fèi)用省、環(huán)境影響小、可最大限度降低污染物濃度等優(yōu)點(diǎn)而成為磺酰脲除草劑的重要降解方式。
　　本文從取自生產(chǎn)醚苯磺隆的農(nóng)藥廠的污水處理系統(tǒng)的活性污

2、泥中，分離得到一株能以葡萄糖為生長(zhǎng)能源的同時(shí)共代謝降解醚苯磺隆的降解菌株，命名為MB-1。根據(jù)其菌落特征、生理生化特性，結(jié)合菌株的16S rDNA基因序列同源性比較，最終鑒定菌株MB-1為銅綠假單胞菌（Pseudomonas aeruginosa）。
　　菌株在LB培養(yǎng)基中培養(yǎng)4～10h時(shí)為生長(zhǎng)對(duì)數(shù)期，10h以后，逐漸進(jìn)入穩(wěn)定期，在12h時(shí)，菌體生長(zhǎng)量最大;菌株的最適生長(zhǎng)pH范圍和溫度分別為6.0～9.0，35℃;菌的生長(zhǎng)量隨著裝

3、液量的增多而減少，且振蕩條件下菌的生長(zhǎng)比靜置培養(yǎng)時(shí)菌的生長(zhǎng)要好;NaCl濃度在0～10g/L的范圍內(nèi)菌株MB-1的生長(zhǎng)情況并沒有明顯的差別，當(dāng)NaCl濃度在15～30g/L的范圍內(nèi)時(shí)，菌的生長(zhǎng)受到抑制，且菌的生長(zhǎng)隨著NaCl濃度的增加而降低。有較好的耐鹽性;菌株MB-1對(duì)慶大霉素和氯霉素較為敏感，對(duì)羧芐青霉素、鹽酸四環(huán)素、鏈霉素、卡那霉素和氨芐青霉素均有抗性。
　　經(jīng)過饑餓處理后的菌株MB-1，其對(duì)醚苯磺隆的降解能力并不能得到改善

4、;通過對(duì)菌株MB-1共代謝醚苯磺隆的條件進(jìn)行優(yōu)化實(shí)驗(yàn)得到，菌株MB-1對(duì)醚苯磺隆的最佳共代謝降解的條件為:共代謝基質(zhì)為濃度2000mg/l的葡萄糖，醚苯磺隆濃度為200mg/l，且排除了菌株大量生長(zhǎng)對(duì)醚苯磺隆的吸附作用;不同接菌量并不會(huì)對(duì)菌的生長(zhǎng)和醚苯磺隆的降解產(chǎn)生影響;硫酸銨濃度為500mg/l;氯化鈉濃度1.0g/l，初始pH和溫度分別為6.0和35℃。所有試驗(yàn)金屬離子（除Cu+、Mn2+）濃度為0.1mM/L時(shí)，均能促進(jìn)菌株MB-

5、1對(duì)醚苯磺隆的降解;濃度為1.0mM/L時(shí)，對(duì)菌株MB-1降解醚苯磺隆產(chǎn)生抑制作用，其中作用效果最明顯的為Co2+。經(jīng)過HPLC-MS檢測(cè)，醚苯磺隆共代謝的產(chǎn)物有2-氨基-4-甲氧基-6-甲基-1，3，5-三嗪、甲基{[2-（2-氯乙氧基）苯基]磺酰基}氨基甲酸叔丁酯和4-[（{[2-（2-氯乙氧基）苯基]磺?；鶀氨基甲酰基）氨基]-6-甲基-1，3，5-三嗪-2甲酯三種，根據(jù)HPLC-MS結(jié)果推測(cè)菌株MB-1對(duì)醚苯磺隆的降解首先發(fā)生水

6、解作用，導(dǎo)致脲橋在兩個(gè)氨基處分別斷裂生成2-氨基-4-甲氧基-6-甲基-1，3，5-三嗪以及物質(zhì)D，物質(zhì)D不穩(wěn)定，很快轉(zhuǎn)化為甲基{[2-（2-氯乙氧基）苯基]磺?；鶀氨基甲酸叔丁酯;三嗪環(huán)上的甲氧基被羥基取代后與甲酸生成4-[（{[2-（2-氯乙氧基）苯基]磺?；鶀氨基甲酰基）氨基]-6-甲基-1，3，5-三嗪-2甲酯，甲酸可能來自菌株的生長(zhǎng)過程。
　　對(duì)菌株MB-1分別采用海藻酸鈉和聚乙烯醇(PVA)進(jìn)行固定化，并通過正交實(shí)驗(yàn)得