分散红G微生物降解和β-环糊精作用.docVIP

分散红G微生物降解和β-环糊精作用 　　摘要：从印染厂曝气池的活性污泥中分离出能降解分散红G的微生物，通过分离培养，再进行分散红G的生物降解对比实验，降解效率具有显著性差异：不加β-环糊精时菌株的降解效率为76.5%，加β-环糊精后菌株的降解效率为99.9%，说明β-环糊精能明显提高降解效率。对分离到的菌株进行了形态结构上的初步分析，但尚未对其进行分类学的鉴定。 　　关键词：分散红G；生物降解；β-环糊精；降解效率 　　中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2011）-04-0099-2 　　 　　0 引言 　　染料特别是合成染料在纺织工业、染化工业和造纸工业中广泛使用，目前，投放市场的染料多达三万多种，用量达到每年15万吨，使用过程中排放到环境中的染料就高达六万多吨，其中大多数是人工合成的合成染料特别是偶氮染料。人工合成的染料因其结构复杂并且品种繁多、化学稳定性高??从而其生物可降解性低，且多数具有致突变、致畸变和致癌变的三致作用，从而成为重要的环境污染物。由于这些合成染料用常规废水处理方法难以有效去除，属于难降解污染物，所以染料的脱色与降解目前成为世界性的难点与热点。上世纪70年代末的研究发现，某些肠道微生物可以降解某几种偶氮染料，已经证实多种偶氮、三苯甲烷、蒽醌等结构类型的染料均可被某些微生物降解。后来又发现某些真菌对某些合成染料具有降解能力，如李慧蓉等就对白腐真菌中的黄孢原毛平革菌系OGC101对六种染料（刚果红、直接冻黄G、活性翠蓝KN-G、金莲橙O、天青蓝A、活性艳蓝KN-R）的降解作用进行过研究。 　　分散红(Disperse red)是一种难溶于水的偶氮染料，含有两个芳香环的有机染料分子，其化学性质适合β-环糊精对其进行包合，从而可以提高其溶解度，结构分子式如下：包结配合物β-环糊精是一种以7个D-吡喃葡萄糖单元通过α-1,4-糖苷相互连接而成的大环化合物。近年来，关于环糊精化学的研究日益受到人们的关注。由于环糊精的特殊结构，它易与一系列极性较低的芳香环化合物形成包结配合物，来增加难溶化合物客体的溶解度，从而使其在水相中参加有关反应的活性增加。本研究就是在细菌降解分散红G的过程中加入β－环糊精，增加分散红G的水溶性，也就是增加分散红G和有关微生物的作用界面，从而提高微生物对其的降解效率。同时由于环糊精本身不属于污染物，可以在环境中自然分解，不会造成二次污染，所以可能可以成为一种良好的环保助剂。 　　1 实验材料与方法 　　1.1 微生物 　　取自浙江稽山印染厂曝气池中的活性污泥，通过富集、驯化培养，分离出能降解染料分散红G的菌种，它们能在以分散红G为唯一碳源的培养基上生长。通过反复划线纯化后保藏在固体培养基上，该菌菌落呈乳白色，菌落表面较平坦，表面和边缘较粗糙，在油镜下观察，细胞呈球状，有细胞核，初步认为是一种酵母菌，对其进行分类学的初步鉴定，系属于克洛克酵母的一个种。 　　1.2 培养基成分 　　实验所用基本培养基（不含有机碳源）的组成成分如下表： 　　1.3 主要仪器设备 　　722光栅分光光度计（上海第三仪器制造厂），台式恒温振荡器THZ-82A（上海跃进医疗器械厂），KQ-250B型超声波清洗器（配制溶液用），80-2离心机（上海手术器械厂） 　　1.4 微生物的分离 　　从曝气池中取活性污泥，接种于含分散红G的平板培养基中，选择对分散红G具有耐性的微生物菌种，然后挑取一些菌落再接种于以分散红G作为唯一碳源的平板培养基中， 　　（1）对分散红的光学吸收属性进行扫描，测得染料分散红G的最大吸收波长为480nm。 　　（2）在最大吸收波长下，分别测得不同浓度分散红G的吸光度值。根据所得数据制得C-Am的直线图如下： 　　（3）对三个锥形瓶中的溶液，按照一定的时间段（1h，2h，4h，8h，16h…）分别测得其吸光度值（在480nm下），再根据1.6.2中的C-Am图中查出相应的浓度值，计算相应的降解效率，并且画出各自的浓度随时间的变化曲线图。 　　（4）在菌株的降解过程中，不断地有白色絮状的代谢产物产生，因这些代谢产物的散射作用导致了测得的光密度值数据与肉眼所看到的分散红褪色现象不符合的情况，所以在每次测定前，将溶液进行离心（3000rpm），去除絮状代谢代物，然后测定。 　　2.实验结果与讨论 　　2.2 菌株对分散红G的降解条件 　　2.2.1 pH的影响 菌株在.pH＝5.0，6.0，7.0，8.0的培养基中培养，分散红的降解效率结果见图1。由图1可知，菌株在pH＝6.0-7.0时对分散红G具有较高的降解率。 　　2.2.2 菌种接入量对降解作用的影响 试验结果如图2。 由图可知，随菌株量的增加，对分散红G的降解量也相应增