鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)的降解菌JQ-1培養(yǎng)條件優(yōu)化及酶學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、鄰苯二甲酸二（2-乙基己基）酯(DEHP)主要是作為增塑劑被添加到各種化工產(chǎn)品中。21世紀(jì)，塑料得到了最為廣泛的應(yīng)用，人們?cè)谏詈蜕a(chǎn)過(guò)程中塑料制品隨處可見(jiàn)，DEHP作為增塑劑，隨時(shí)都在人們的接觸范圍內(nèi)。DEHP在世界范圍內(nèi)推廣應(yīng)用后，土壤、水體、大氣均受到不同程度的DEHP污染，對(duì)于農(nóng)田、地下水、動(dòng)植物和人體都造成了潛在的威脅。已經(jīng)有學(xué)者通過(guò)大量的研究表明利用微生物的降解功能能夠快速高效地去除土壤、水體環(huán)境中的DEHP。本研究對(duì)實(shí)驗(yàn)室

2、前期篩選分離的降解菌進(jìn)行進(jìn)一步的研究，對(duì)于降解菌的培養(yǎng)條件進(jìn)行優(yōu)化，研究了降解菌及其降解酶的性質(zhì)，通過(guò)研究降解菌的最佳培養(yǎng)條件可以盡可能多的產(chǎn)出降解菌，同時(shí)，對(duì)于降解酶性質(zhì)的研究可以為下一步開(kāi)發(fā)酶制劑工作提供理論支持，從而有利于對(duì)實(shí)踐產(chǎn)生指導(dǎo)作用。研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:
　　(1)以溫度、pH、DEHP濃度、接菌量和搖床轉(zhuǎn)速為研究對(duì)象，以降解菌的生長(zhǎng)量為響應(yīng)值，降解菌的生長(zhǎng)量通過(guò)OD600來(lái)反應(yīng)，首先進(jìn)行了單個(gè)因素實(shí)驗(yàn)，根

3、據(jù)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了Plackett-Burman實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。從五個(gè)影響因子中篩選出對(duì)于降解菌生長(zhǎng)影響最為顯著的三個(gè)影響因素，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行最陡爬坡實(shí)驗(yàn)，最陡爬坡實(shí)驗(yàn)的目的是確定接下來(lái)Box-Behnken設(shè)計(jì)逼近最優(yōu)響應(yīng)區(qū)域的路徑，Box-Behnken設(shè)計(jì)的中心點(diǎn)是通過(guò)Plackett-Burman實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的結(jié)果得到的。該降解菌JQ-1的最佳培養(yǎng)條件可以通過(guò)解多元回歸方程得到: DEHP濃度為1000 mg·L-1，pH8.0，溫度30

4、℃，接菌量為3％。搖床轉(zhuǎn)速為125 rpm·min-1。
　　(2)降解菌JQ-1在0～36h生長(zhǎng)緩慢，菌體濃度變化不顯著，OD600值變化不大，此時(shí)為延遲期;在36～60h降解菌迅速增殖，OD600值急劇上升，降解菌在36～60h降解速率最大，此時(shí)為對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期;在72h后降解菌進(jìn)入衰亡期。在84h后降解菌的總降解率達(dá)到97％以上。
　　(3)對(duì)位于細(xì)胞內(nèi)外的兩種降解酶分別進(jìn)行提取，測(cè)定胞內(nèi)酶和胞外酶的蛋白質(zhì)含量，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

5、明位于細(xì)胞內(nèi)的酶蛋白含量為38μg·ml-1，位于細(xì)胞外的酶蛋白含量?jī)H為3μg·ml-1。胞內(nèi)酶對(duì)于DEHP的降解率達(dá)到了68.72％，胞外酶的降解率為23.23％，未加酶液的降解率為20.14％，說(shuō)明降解酶位于細(xì)胞內(nèi)。
　　(4)對(duì)降解酶的性質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步的探究，研究溫度、pH、DEHP濃度和金屬離子對(duì)于降解酶降解DEHP降解率的影響。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，降解酶的活性對(duì)于溫度的變化會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的高強(qiáng)度的反應(yīng)，受溫度的影響非常的明顯，溫度處