结晶紫降解菌株的分离鉴定、降解特性及降解机制研究

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1、分类号：X172密级：公开单位代码：10878学号：20123303006硕士专业学位论文（全日制）论文题目：结晶紫降解菌株的分离鉴定、降解特性及降解机制研究专业学位类别：工程硕士专业学位领域：建筑与土木工程研究方向：水处理理论与技术作者姓名：李琛琛导师姓名：凌琪完成时间：2015年4月结晶紫降解菌株的分离鉴定、降解特性及降解机制研究Isolationandidentificationofastraindegradingcrystalviolet，thecharacteristicsofdegradationandTheresearcho

2、fdegradationmechanism专业学位类别：工程硕士专业学位领域：建筑与土木工程研究方向：水处理理论与技术作者姓名：李琛琛导师姓名：凌琪完成时间：2015年4月安徽建筑大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合安徽建筑大学硕士学位论文质量要求。独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽璩筑大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均

3、已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：〜签字曰期年今月{曰导师签名：签字曰期:明f曰学位论文版权使用授权书太學攸论女作者完全了解安徽建筑大学有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于璩筑大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽建筑大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：音签字日期:训5■年今月i曰导师签

4、名：夕签字曰期:年明/曰摘要结晶紫是一种人工合成的三苯甲烷类染料，常用于纺织、印染、油墨工业、环保、矿业、钢铁、医药和日用化学品的分析。结晶紫含有复杂芳香环结构，因而化学稳定性高、生物可解性低，因而在废水中能够积累导致严重的地表水和地下水污染。环境毒理学表明，结晶紫具有中毒、致癌、致畸和致突变等毒副作用。由结晶紫造成的水源污染和水产品的安全问题已引起了广泛重视并急需解决。生物降解是清除环境污染的有效途径之一，具有高效、安全、成本低、无二次污染等优点。因此筛选高效降解结晶紫的微生物资源，探索其降解的作用机理，充分发挥其降解能力，具有重要的理

5、论意义和应用价值。本课题研究的目标是分离出能够高效降解结晶紫的降解菌株，并对该菌株在各种环境条件下降解结晶紫的特性进行研究，同时探索菌株降解结晶紫的机制，以期为结晶紫染料废水的处理工作提供科学依据。从长期受染料污染的污泥中分离出一株能够对结晶紫降解脱色的菌株SJ-1。根据形态、生理生化和16SrRNA基因序列分析，将菌株SJ-1归属到鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonassp.）。本文探索了降解菌株SJ-1的最适生长条件，菌株SJ-1生长最适温度为30℃，最适生长初始pH为7.0。随着通气量的增加，菌株的生长呈上升趋势。在供试的几种碳氮

6、源中，对蛋白胨和酵母粉的利用为最好。在LB培养基中，SJ-1的生长曲线，0-6h为延滞期，6-24h为对数生长期，24h后为稳定期。对降解菌株降解特性的研究表明，使用LB培养基，菌株SJ-1在3d可使200mg/L结晶紫几乎完全脱色。该菌株降解结晶紫的适宜温度为25～30℃，适宜pH值为6.0～8.0；通气量对SJ-1影响较小，在缺氧条件下也可较好地降解结晶紫，4h时通气量较小试验组（装液量≥125mL）降解率仍大于40%。在对SJ-1结晶紫降解酶的酶学特性的研究中，建立了酶学反应体系：总体积5mL，PBS4.85mL（0.1mol/L，

7、pH=7.0），结晶紫50μL（终质量浓度200mg/L），酶液100μL。反应10min后冰浴终止，用丙酮提取结晶紫残留，根据结晶紫减少量确定酶活。本文中，一个酶活单位是指1min内去除1μmol结晶紫所需的酶量。实验表明：该结晶紫降解酶在60℃以下酶活损失较慢，pH6.0-8.0时能保持较高的酶活；甲醇和异戊醇对该酶活性影响较小，而二氯甲烷和丙酮对该酶活性影响较大。Zn2+、Ca2+、Fe2+、Cu2+、Co2+等10种金属离子中，Fe2+对结晶紫降解有促进作用，其他金属离子对结晶紫降解酶都有不同程度的抑制作用。酶的诱导和定域实验表明

8、,SJ-1的结晶紫降解酶位于细胞外，属组成型表达酶。根据已报道的三苯甲烷还原酶基因序列设计引物，通过PCR方法从降解菌ISJ-1中克隆到了三苯甲烷还原酶，其碱基数为864bp，编码288个氨基