一株高效降解直链烷基苯磺酸钠降解菌的分离鉴定及特性研究

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从合肥市王小郢污水处理厂的污泥中分离得到一株能以直链烷基苯磺酸钠(Linear Alkylbenzene Sulfonates, LAS)为唯一碳源和能源生长的菌株S1。对其形态、生理生化特性、分类地位及降解特性进行了初步研究,菌株S1呈革兰氏阴性,杆状或短杆状,菌落直径为2~4mm,边缘平整,不透明呈乳白色,有土腥味;生理生化特性为:对淀粉水解试验、明胶水解试验、葡萄糖发酵试验、VP试验、柠檬酸盐试验、吲哚试验、产氨试验、尿素水解试验、过氧化氢酶试验、运动性试验反应呈阳性,对甲基红试验、氧化酶试验、硝酸盐还原试验呈阴性。为进一步确定该降解菌的生物分类学地位,进行了16S rRNA分子鉴定,经PCR扩增获得了大小约1.5kb的部分16S rRNA基因片段,对部分16S rRNA进行了序列测定,并进行同源性分析和系统进化树构建。结果表明,该菌株与GenBank中的人苍白杆菌(AM114409)同源性最高,为98.5%,结合形态学、生理生化鉴定以及16S rRNA分析结果将菌株S1鉴定为人苍白杆菌(Ochrobactrum anthropi)。菌株S1的培养条件优化实验结果表明,菌株S1利用LAS生长的最适温度为30℃,最适pH值为7.0,最适装液量范围为80-100ml/250mL三角瓶;不同金属离子对菌株S1的菌体生长影响差异显著,Ca2+、Na+、 Mn2+离子可以提高菌株S1在液体培养基中的生长,Cu2+、Fe2+离子对菌株S1的生长有明显的抑制作用,K+、Mg2+对菌株S1生长影响不明显。通气量、温度、氮源三因子正交实验得到的最佳组合为通气量:100ml/250ml,蛋白胨:0.5g/L,温度:30℃,三因子对S1菌体生长的影响程度为温度>氮源>通气量。底物浓度对菌株S1生长和底物降解的影响实验结果表明,菌株S1在LAS的浓度低于1000mg/L环境中,对LAS的降解率(36h)在80%以上;菌株S1在LAS浓度达到3500mg/L环境中仍能生长。LAS降解相关酶定位试验结果表明,离心后的细胞培养液对底物没有降解作用,而细胞破碎后离心上清液对底物有降解作用,菌株S1的LAS降解相关酶应该定位于细胞膜上或者细胞膜内。碱裂解法未能检测到质粒,Kado法提取琼脂糖凝胶电泳发现菌株S1具有一个大小大于20kb的质粒。降解底物谱试验表明菌株S1可以利用多种芳香族化合物。
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