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土壤中多溴联苯醚降解菌的筛选及其降解研究初探
摘要
本研究旨在筛选土壤中的多溴联苯醚降解菌及探究其降解机制。通过对多个土样的微生物分离筛选，获得了一株具有高效降解多溴联苯醚能力的细菌LY-1，并利用形态学、生理生化鉴定和16SrDNA序列分析对其进行了鉴定。研究结果表明，细菌LY-1属于链球菌属，具有烷基化和羟化能力，可将多溴联苯醚分解成低分子化合物。详细的降解实验表明，LY-1对多溴联苯醚的降解具有剂量和时间依赖性，且在适宜的温度、pH值和基质浓度下具有较高的降解速率，表明该菌株具有很好的应用前景，有望成为有机卤素类污染物的生物治理菌株。
关键词：多溴联苯醚；细菌；降解；链球菌属
Abstract
Theaimofthisstudywastoscreenfromsoilthebacteriawiththeabilityofdegradingpolybrominatedbiphenylsandexploretheirdegradationmechanism.Throughmicrobialisolationandscreeningofseveralsoilsamples,abacteriumLY-1withefficientpolybrominatedbiphenyldegradationabilitywasobtainedandidentifiedbymorphology,physiologicalandbiochemicalidentificationand16SrDNAsequenceanalysis.TheresultsshowedthatthebacteriumLY-1belongstoStreptococcus,hasalkylatingandhydroxylatingcapacity,andcanbreakdownpolybrominatedbiphenylsintolowmolecularweightcompounds.DetaileddegradationexperimentsshowedthatLY-1hasadoseandtime-dependentdegradationabilityforpolybrominatedbiphenyls,andhasahigherdegradationrateatsuitabletemperature,pHandsubstrateconcentration,indicatingthatthisstrainhasgreatapplicationpotentialandmaybecomeabiologicalcontrolstrainfororganichalogenatedpollutants.
Keywords:Polybrominatedbiphenyls;Bacteria;Degradation;Streptococcus
1.介绍
多溴联苯醚(PBBs)是一类广泛应用于电子、塑料等工业领域的有机卤素类污染物，由于其具有良好的物理和化学稳定性，不易在环境中降解，长期积累会对生态环境和人类健康带来危害[1]。因此，对多溴联苯醚的降解研究具有重要的意义。
目前，多溴联苯醚的处理方法主要包括物理、化学和生物法[2]。其中，生物降解法具有操作简单、成本较低、对环境影响小等优点，逐渐成为有机卤素类污染物治理领域的研究热点。因此，寻找具有高效降解多溴联苯醚的微生物，具有重要意义。
本研究从不同的土样中筛选出可降解多溴联苯醚的菌株，并评价了其降解能力及机理，为进一步开发利用生物降解技术提供了一定的参考。
2.材料和方法
2.1.实验材料
采集自不同地理位置的土样，多溴联苯醚标准品、牛肉膏培养基(MPA)、营养琼脂基础培养基(NB)等。
2.2.细菌分离纯化和筛选
取不同土样各10g，加入100ml生理盐水中，进行均质，离心后去除沉渣，取上清液于LB固体培养基表面涂布接种，培养后挑选出形态单一、圆形，透明或微黄色、平整表面、边缘规则、直径不超过2mm的菌落进行纯化和筛选。紫外吸收光谱和气相色谱-质谱联用仪分析证实筛选得到的菌株对多溴联苯醚具有较高降解能力，选择该菌株进行后续研究。
2.3.细菌的形态学、生理生化特征的鉴定
对细菌LY-1进行形态学观察、革兰染色和各种生理生化指标测定，确定其分类学地位。比如进行氧化/发酵谷氨酸、麦芽糖、果糖、乳糖、葡萄糖、半乳糖和岩藻糖等碳源利用试验。
2.4.细菌16SrDNA序列分析及系统发育关系分析
利用细菌LY-1的基因组DNA作为模板，扩增16SrDNA基因，测序后与NCBI数据库中已有的序列进行比对和系统发生关系分析。
2.5.细菌对多溴联苯醚的降解能力研究
选择细菌LY-1培养物和不同浓度的多溴联苯醚标准品进行降解实验，记录一定时间(0,