基于活的但非可培養(yǎng)細(xì)菌降解毒死蜱及其酶降解效果.pdf

1、運(yùn)用傳統(tǒng)的微生物純培養(yǎng)方法從活性污泥、土壤、河水、沉淀物、海水等自然界環(huán)境中分離得到的微生物總數(shù)只占自然界的0.01％-10％，然而自然界中還有90％以上的微生物未被人們所廣泛的了解和認(rèn)識(shí)，其處于未培養(yǎng)或活的但非可培養(yǎng)狀態(tài)(viable but non-culturable，VBNC)。近幾年來(lái)隨著各種生物研究技術(shù)和研究方法的發(fā)展進(jìn)步，給人類認(rèn)識(shí)更多的活的但非可培養(yǎng)狀態(tài)菌提供了各種各樣的可能性，研究者們對(duì)于VBNC狀態(tài)菌的研究也逐漸給予

2、更多的關(guān)注和重視。依靠非培養(yǎng)手段僅僅只可以獲取有關(guān)菌群的組成信息及微生物多樣性，現(xiàn)代微生物的多樣性以及各種環(huán)境學(xué)功能的研究仍然受到許多條件的局限性。本文研究應(yīng)用MPN(most probable number)法，通過(guò)添加復(fù)蘇促進(jìn)因子Rpf(resuscitationpromoting factor)，從新疆土壤及制藥廢水系統(tǒng)中分離得到可培養(yǎng)化VBNC（活的非可培養(yǎng)）細(xì)菌。其中篩選出14株具有潛在有機(jī)磷農(nóng)藥毒死蜱降解功能的VBNC菌株，

3、運(yùn)用常規(guī)培養(yǎng)法篩選高效毒死蜱降解菌及其降解酶，探索適宜的菌株對(duì)毒死蜱的降解條件和酶降解條件的優(yōu)化。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.應(yīng)用MPN法，通過(guò)添加藤黃微球菌分泌的復(fù)蘇促進(jìn)因子Rpf，從制藥廢水及新疆土壤系統(tǒng)分離得到可培養(yǎng)化VBNC細(xì)菌。通過(guò)生物形態(tài)學(xué)觀察和16SrDNA序列分析方法，從而判定分離純化得到的VBNC菌株所歸屬的相關(guān)屬種。然后進(jìn)一步閱讀，查閱有機(jī)磷農(nóng)藥毒死蜱降解菌株的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，綜合分析歸納毒死蜱降解菌株的系統(tǒng)關(guān)系

4、，初步篩選出近緣的14株VBNC菌做為毒死蜱降解菌種的研究對(duì)象。
　　2.從其中篩選出14株具有潛在毒死蜱降解功能的VBNC菌株，進(jìn)行毒死蜱降解實(shí)驗(yàn)的研究，其中菌株CHZYR63在富營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)液的條件下對(duì)毒死蜱的生物降解能力最強(qiáng)，以熒光假單胞菌(Pseudomonas fluorescens) CHZYR63作為研究的出發(fā)菌株，對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)運(yùn)用BBD(Box-behnken Design)響應(yīng)面法，對(duì)毒死蜱降解菌CHZYR63的

5、降解條件進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果顯示，CHZYR63菌株的最優(yōu)降解條件為:在毒死蜱初始濃度為131 mg/L，溫度為29℃，pH值為9，培養(yǎng)液中培養(yǎng)7d后，菌株CHZYR63對(duì)農(nóng)藥毒死蜱的降解率可以達(dá)到70.15％，最后研究分析菌株的降解特性。
　　3.從篩選的具有高效降解活性的VBNC菌株CHZYR63中提取的胞內(nèi)酶對(duì)毒死蜱的降解率為48.4％，而胞外酶對(duì)其降解率可達(dá)到59.83％。胞外酶經(jīng)降解條件優(yōu)化研究表明:降解酶促反應(yīng)的最適最適pH

6、是7，溫度為35℃，在最適條件下，該降解酶在30min內(nèi)對(duì)毒死蜱(100mg/L)的降解率可以達(dá)到60.26％。
　　本實(shí)驗(yàn)研究表明菌株CHZYR63及其酶對(duì)農(nóng)藥毒死蜱有較好的降解效果，顯示出可培養(yǎng)化VBNC菌種資源在殘留農(nóng)藥的降解方面有較大的利用和開(kāi)發(fā)價(jià)值，對(duì)揭示自然環(huán)境中VBNC微生物的形成及其活性化，環(huán)境污染物質(zhì)的共同代謝和微生物群體之間相互作用機(jī)制的解明等提供新的研究方法和思路。因此，基于微生物的多樣性及資源菌群的生態(tài)功能