銅綠假單胞菌以菌糠為碳源的脫氮性能及其功能基因克隆表達(dá).pdf

1、近些年來(lái)，隨著食用菌需求量的增加和工廠化栽培技術(shù)的普及，生產(chǎn)食用菌后的廢培養(yǎng)基----蘑菇菌糠（Spent Mushroom Compost, SMC）大量堆積，造成資源浪費(fèi)的同時(shí)嚴(yán)重污染環(huán)境。因此，如何對(duì)廢棄食用菌栽培料進(jìn)行合理利用已引起越來(lái)越多的重視。此外長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)水體遭受著嚴(yán)重的氮素污染，造成了飲用水源污染、水體富營(yíng)養(yǎng)化等一系列環(huán)境問(wèn)題，危及國(guó)民身體健康和生活質(zhì)量。如何高效低耗的去除水體中的氮素污染亦成為環(huán)境科研工作者研究的熱

2、門(mén)課題。在眾多的脫氮技術(shù)中，生物反硝化脫氮以其高效、安全、易于管理與操作、可大范圍應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)而廣受關(guān)注。據(jù)研究報(bào)告，碳源對(duì)反硝化除氮效果有重要影響。然而，生物反硝化過(guò)程中添加有機(jī)碳源容易引起二次污染?？紤]到SMC獨(dú)特的理化特性，SMC與反硝化結(jié)合，恰好符合以廢治廢原則。
　　本研究開(kāi)展了SMC在反硝化脫氮中的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用研究課題，將好氧反硝化細(xì)菌----銅綠加單胞菌B136-33投入到以SMC為碳源的好氧反硝化體系中，通過(guò)深入探討S

3、MC添加劑量、操作溫度和轉(zhuǎn)速、初始pH及初始亞硝酸鹽等對(duì)反硝化性能的影響，尋找到最佳的SMC投放量6 g、最佳細(xì)菌接種量6％、最佳反應(yīng)溫度37℃、最佳轉(zhuǎn)速180 rmp、最佳pH8.0、最佳初始亞硝氮濃度為20 mg/L。便以此為條件做了脫氮性能穩(wěn)定性試驗(yàn)以詳盡觀察亞硝氮、氨氮、硝酸氮、COD等隨反應(yīng)時(shí)間的變化規(guī)律。從而建立銅綠假單胞菌以SMC為碳源的好氧反硝化工藝。此外為了充分挖掘銅綠假單胞菌的好氧反硝化能力，本研究還將B136-33

4、的一氧化氮還原酶基因催化亞單位基因 norB和氧化亞氮還原酶基因 nosZ克隆至表達(dá)載體pET-28a上，化學(xué)轉(zhuǎn)化至E.coli BL21得到了有效表達(dá)。同時(shí)對(duì)SMC中的功能微生物進(jìn)行分離鑒定，得到兩株好氧反硝化細(xì)菌。在好氧反硝化培養(yǎng)基純種培養(yǎng)中，初始亞硝氮濃度為40 mg/L，12 h去除率達(dá)98%。經(jīng)16S rDNA鑒定均屬于分散泛菌屬（Pantoea dispersa）。因此為構(gòu)建穩(wěn)定的應(yīng)用SMC為碳源的反硝化的生物脫氮工藝奠定基