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偶氮染料和三苯甲烷染料目前被广泛应用于印染,食品加工等多个领域。但研究发现,它们大多为具有生物毒性的难降解化合物,给人类的健康和生存环境带来严重威胁。传统的物理化学法处理染料易导致二次污染,与其相比,生物处理法具有极好环境兼容性且成本低廉。高效菌株Bacillus sp. Strain UN2源自浙江大学生科院238实验室菌种资源库,论文主要研究了其对于偶氮染料甲基红的脱色能力,并进一步探究了多种环境因子(如培养基pH、温度、染料浓度、培养基组分等)对脱色的影响。研究发现,适宜脱色的pH和温度范围分别为7.0-9.0和30℃-40℃。其中最适pH和温度分别为8.0和35℃-40℃,Mg+和Mn2+(1mM)能够显著提高脱色速率。研究还发现,尽管通常染料废水中含Fe2+和Fe3+,它们对大部分菌株的活力有抑制作用,但对菌株Bacillus sp. Strain UN2脱色性能却具有一定的促进作用,因此菌株UN2可直接处理含Fe2+和Fe3+的印染废水。在最优降解条件下,菌株UN2能够在30min内将100ppm甲基红脱色降解,在2h内将400ppm甲基红脱色降解。当试验染料浓度达到500-1000ppm时,脱色速率显著下降,并且脱色现象仅在前2h内发生,推测可能是染料分子的毒性逐渐抑制了菌株的酶活力,致使脱色催化反应停止。脱色溶液经HPLC-MS检测表明甲基红溶液在菌株UN2的作用下脱色属于生物降解反应而非菌体吸附,即甲基红的共轭结构被破坏生成4-二甲氨基苯胺(DMPD)和2-氨基苯甲酸(2-ABA)两种产物导致溶液褪色。后续混菌降解实验发现,实验室萘降解菌NAPH1可在48h内继续将产物DMPD降解约50%。甲基红降解前后酶活分析显示,与对照组不加染料对比,实验组脱色过程中(10min)和脱色完成后(30min)的菌体均表现出显著的漆酶、NADH-DCIP还原酶和偶氮还原酶活性。表明它们与甲基红的脱色降解密切相关。放置两周的降解产物溶液对植物的毒理学效应实验表明,100m/L甲基红脱色降解产物对小麦和高粱种子的发芽率几乎没有抑制作用。但未处理的甲基红染料溶液对发芽率的抑制作用是十分显著的。表明甲基红染料与菌株UN2充分作用后毒性显著降低,即菌株UN2在甲基红初步降解后存在降为缓慢的进一步开环降解反应。高效菌株Micrococcus sp. Strain BD15同样源自浙江大学生科院238实验室菌种资源库,论文研究了其对三苯甲烷染料孔雀石绿的降解途径,经UV-Visible, FTIR, GC-MS和LC-MS等联合检测工具研究发现,孔雀石绿的降解产物包含4-二甲氨基苯酮,米歇尔酮、4-甲氨基苯酮,4-氨基苯酮,4-氨基苯甲酸、4-羟基-N,N-二甲基苯胺,N,N-二甲基苯胺,羟基-4-二甲氨基苯酮和4-羟基苯胺。综上所述,菌株Bacillus sp. Strain UN2和Micrococcus sp. Strain BD15分别是处理含甲基红和孔雀石绿染料废水的潜能优势菌。