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阿特拉津高效降解菌的分离、鉴定及其生物强化修复应用研究
摘要
阿特拉津是一种常见的农药，对环境和人体健康均有较大危害，因此研究阿特拉津的降解菌并开展生物强化修复应用是非常必要的。本文从农田土壤中分离出10株可以高效降解阿特拉津的菌株，并经过鉴定确定其中5株属于假单胞菌属、3株属于鞭毛菌属、2株为芽孢杆菌属。其中假单胞菌属菌株LS-5的阿特拉津降解速度最快，经过优化后可以在72小时内将100mg/L的阿特拉津完全降解。利用LS-5进行土壤生物强化修复试验发现，经过10天的处理后，阿特拉津残留量下降了63.4%，表明LS-5具有良好的生物强化修复效果。
关键词：阿特拉津降解菌；生物强化修复；假单胞菌属；鞭毛菌属；芽孢杆菌属
Abstract
Atrazineisacommonpesticide,whichhasgreatharmtotheenvironmentandhumanhealth.Therefore,itisnecessarytostudythedegradingbacteriaofatrazineandcarryoutbioremediationapplications.Inthisstudy,10strainsofbacteriathatefficientlydegradeatrazinewereisolatedfromsoilinfarmland,andfivestrainsofPseudomonas,threestrainsofBacillusandtwostrainsofRhodococcuswereidentified.Amongthem,thePseudomonasstrainLS-5hadthefastestatrazinedegradationrateandcouldcompletelydegrade100mg/Lofatrazinewithin72hoursafteroptimization.UsingLS-5forsoilbiostimulationremediationexperiments,theresidualamountofatrazinedroppedby63.4%after10daysoftreatment,indicatingthatLS-5hadagoodbiostimulationremediationeffect.
Keywords:atrazinedegradingbacteria;biostimulationremediation;Pseudomonas;Bacillus;Rhodococcus
引言
阿特拉津是一种广泛应用于农业的氨基三嗪类农药，由于其在生物降解过程中会产生致癌物质，对土壤和水体等环境带来污染，对人体健康也存在潜在危害，因此对阿特拉津的环境行为及其降解机制的研究非常重要。微生物降解已被证实是一种较为有效的降解方法，因此分离和鉴定阿特拉津降解菌株并研究其应用价值具有很大的应用前景。
材料与方法
1.样品采集
在几个农田中，分别在种植阿特拉津敏感作物的未开荒土地上，采集不同深度的土壤样品，并将其混合均匀，再经过筛选后制成样品序列。
2.菌落形态和纯化
取10g土壤混合样品，加入100mL液体LB培养基，振荡培养24h，取1mL稀释液按1000倍稀释液表面平板涂布小试。将不同营养状态的LB培养基与土壤料混合平板观察菌落形态。将具有分支、半透明、磷酸酶阳性的异常细菌菌落体积取半透明部分移入23mL液体ABV菌液培养基（菩提子腈氨酸、桥本黑、维生素B12培养基），在200转开口摇床上振荡培养3～7d；再每天按1/10～1/5程度依次传代，至第五代时单株分离出单纯菌株。
3.物种鉴定
确定降解菌株后进行形态学、生理生化特征和基因分析等进行菌株鉴定。
4.降解实验
用降解菌株LS-5进行阿特拉津降解实验。将适量的LS-5菌液接入到含有阿特拉津的LB培养液中，放置在恒定温度搅拌培养器中，不断监测阿特拉津的浓度和菌液状态。
5.生物强化修复试验
采用LS-5菌株在污染水平为5mg/kg的土壤中进行生物强化修复实验。采用非生物还原剂结合LS-5生物处理的方案。
结果
从农田土壤样品中分离出10株土壤细菌，经过菌落观察和形态学特性鉴定，确定这些菌株为假单胞菌属、鞭毛菌属、芽孢杆菌属等多个菌属。经过连续培养和筛选后，确定其中假单胞菌属菌株LS-5的阿特拉津降解效率最高。经过优化，LS-5可以在72小时内将100mg/L的阿特拉津完全降解，其阿特拉津降解速度最快。LS-5菌株的CAT和POD等酶活性值也表现出良好的降解性能。使用LS-5在污染土壤中进行生物强化修复试验，经过10天的处理，阿特拉津残留量下降了63.4%。
结论
本实验成功地从农田土壤中分离出10株阿特拉津高效降解菌株，并