降解对硝基苯胺的混合培养微生物(第2页)
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2.5 分析项目和测定方法
对硝基苯胺浓度 采用分光光度法[7],在最大吸收峰(λmax= 360 nm)测定其吸光度。混合液经9 000 r/min高速离心5 min,取上清液测定,根据标准曲线推算其浓度。若对硝基苯胺浓度超过10 mg/L均稀释后测定。
菌体浓度OD值 采用分光光度法,混合液充分摇匀后直接在波长λ=600 nm测定其吸光度。溶液的菌体浓度等于实际测定的OD值减去空白值(不接菌液)的OD值。
pH值 混合液充分摇匀后直接用pH计测定。
3、结果与讨论
3.1 pH值对降解的影响
混合培养微生物对硝基苯胺初始浓度约为50 mg/L,在不同初始pH值条件下,经30℃恒温振荡培养36 h后,其菌体浓度OD值和对硝基苯胺去除率关系。从图中可以看出微生物生长适应pH值范围较宽,在初始pH值为6•5~8•5条件下生长均较好。这与国外研究者的研究结果[7~8]相吻合———能降解硝基苯类化合物的Pseudomonas sp.、Comamonas testosteroni、Bacillas sp.、Acidovorax delafiedii菌属最适pH值为6.5~8.5,可以说pH值也是影响降解速率的重要因子。实验中发现,混合培养微生物初始pH值为3.2、3.7时,其菌体OD值均<0.4,去除率也很低;pH值为3.7时去除率为19.5%,而pH值为3.2时几乎未见有降解。这说明该混合培养微生物中对硝基苯胺降解菌不适宜在较低的p
H值下生长,但仍具有一定的耐酸性。
值得注意是,当初始pH值大于8.5,甚至达到10•2时,混合液OD值还是比较高,均超过1•2,但对硝基苯胺去除率几乎为零。这是由于混合液中添加了1•0 g/L葡萄糖和1•0 g/L酵母膏的缘故。葡萄糖作为外加碳源,提供了微生物生长的电子受体,促进了非对硝基苯胺降解菌的生长。
3.2 不同碳量对降解的影响
不同碳量对微生物的生长和对硝基苯胺降解速率的影响结果.混合微生物能利用对硝基苯胺作为生长的唯一氮源,适量的外在碳源对微生物的生长有很大的促进作用,混合液的菌体浓度随外在碳源(葡萄糖)添加量的增加而增大。但混合液中不添加葡萄糖时,即对硝基苯胺作为微生物生长的唯一碳源、氮源和能源,菌体浓度明显小于添加外在碳源的混合液,最终OD值只有0.05。
对于不同底物浓度葡萄糖添加量对对硝基苯胺去除率的影响。当底物对硝基苯胺浓度为41 mg/L时,不添加外在碳源,96 h内去除率为34.7%。而添加0.5 g/L葡萄糖外在碳源,前24 h对硝基苯胺降解速率要快于添加1.0 g/L葡萄糖的培养液,24 h之后其降解速率要慢于后者,但最终去除率都能达到97%左右。从图4可以看出,当底物对硝基苯胺浓度为83 mg/L左右时,葡萄糖的添加量越多,对硝基苯胺的降解速率越快,在24 h之后表现的更为明显,最终的去除率分别为16.8%、72•2%和96.8%。
从以上的分析可以说明对硝基苯胺作为难降解有机物,并不是混合微生物新陈代谢理想的碳源。有研究表明[9],此种难降解化合物在被降解之前,往往需要利用一些简单的碳源。混合微生物利用初级碳源(葡萄糖)生长,并产生相应的诱导酶,从而使对硝基苯胺得到降解。
3.3 不同底物浓度对降解的影响
不同底物浓度对对硝基苯胺去除率的影响。从图中可以看出,对硝基苯胺降解速率随着底物浓度的增加而下降。当底物浓度较低时(43•03 mg/L),对硝基苯胺降解速率明显要高于其它底物浓度较高的培养液。然而当底物浓度增加到一定程度(83•03 mg/L)后,基于高浓度有机物毒性对酶的抑制作用,降解速率比较缓慢,降解速率也比较相近.
3.4 混合培养与纯培养对对硝基苯胺降解效率比较
混合培养对对硝基苯胺的去除率要明显高于纯培养。纯培养对对硝基苯胺的最高去除率只有0.07左右,比混合培养97%的去除率要小很多。有研究表明聚乙烯醇(PVA)的生物降解需要混合菌完成[9],一般是pseudomonas sp.和Alealigenes sp.或2株不同的pseudomonas sp.,它们之间靠一种共生关系来完成PVA的降解。Murray[10]对Bacteroides cellulosolvens和Clostridium saccharolyticum混合培养分解纤维素进行研究发现,前者分解纤维素为后者提供生长所需碳源,后者又可利用前者产生的有毒中间产物,消除对前者分解纤维素的反馈抑制。
Mori[11]认为,Clostridium Thermohydrosulfurium YM3和C.ThermocellumYM4混合培养降解纤维素效果明显高于单菌培养,主要原因是2种菌互相提供了对方所需的生长因子。本实验的结果也可以证明,混合菌对有机物的去除率要高于单一菌株,但混合菌株之间是以何种关系促成有机物的降解有待于进一步研究。

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