甲醇降解菌的分離及性質(zhì)研究

第11卷第3期生物技術(shù)Vol 11 No. 32001年6月BIOOTECHNOLOGYJun 2001中圖分類(lèi)號Q93-331文獻標識碼:A文章編號1004-311X20013-0021-03甲醇降解菌的分離及性質(zhì)研究宋志文1陳冠雄馬放2楊基先21.中國科學(xué)院沈陽(yáng)應用生態(tài)研究所遼寧沈陽(yáng)1016;2.哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江哈爾濱150001摘要對氮肥廠(chǎng)活性污泥進(jìn)行馴化篩選得到3株甲醇降解菌可耐100mg/L左右的甲醇濃度實(shí)驗得出其最佳生長(cháng)條件為H7-8溫度30℃-35通氣在適宜條件下對甲醇有較好的降解能力。關(guān)鍵詞呷醇降解菌馴化泩物降解甲醇作為一種有機污染物廣泛存在于基測定OD650吸收值本有機盒成料造纖維制藥:魔子交換1.5細菌計數采用平板菌落計數法產(chǎn)限永中,甲醇對人體和水生先主通進(jìn)侶色樣的度公別名m1.6甲醇的測定采用氣相色譜法島津GCⅢD檢物均有毒性物理化學(xué)處理方法和生物處理方法℃高純N,作于甲醇的生物可降解性極大因而生物處理10X60目~80目方法就顯得更為重要456。較高濃度的甲分離和篩選降解甲醇的高效菌株是這類(lèi)廢2結果與分析醇對細菌有毒害作用,從而影響處理效果。水生物處理的重研究采用馴化的2.1菌株鑒定分離出3株可以以甲醇為唯方法篩選岀對甲醇有較強降解能力的菌株生長(cháng)碳源降解甲醇的細菌編號為Pl、P2為此類(lèi)廢水的工業(yè)化處理提供微生物基礎P3根據細菌的菌落特征,個(gè)體形態(tài)生理生1材料與方法化反應,按文獻8鑒定為假單胞菌屬細菌Pseudomonas2.2菌株的適宜生長(cháng)條件1.1培養基2.2.1甲醇濃度對細菌生長(cháng)的影響1.1.1.牛肉膏蛋白胨培養基牛肉膏3g取3種菌株母液各1ml分別加入到含有蛋白胨5g/、葡萄糖4g/L、氯化鈉5g/1、瓊不同濃度甲醇的100ml選擇培養基中,置搖20g/L、phH7.0~7床中反應72h取反應液進(jìn)行細菌平板菌落1.1.2選擇培養基:K2HPO0.5g/I計數。結果見(jiàn)表1KH, P040 5g/L MgSo40. 3g/L. NH4 )SO4表1甲醇濃度對細菌生長(cháng)的影響會(huì )微量元素液10m7.0-72加入甲醇濃度細菌數(mg/L)1.1.3微量元素液配方:znSO40.2g/lFeS-4.13.30405g/L. CaCl23 0g/L MnSO40. 06g/Lo187,6菌種的馴化將從某氮肥廠(chǎng)得到的活性3.6污泥加到含100m/L甲醇的選擇培養基中773.92.7之后每天按2倍比例加入甲醇至甲醇濃度1357.8為12800mg/L將菌液轉移到新配制的選擇3074.3培養基中重復馴化2次后取0.2ml菌液在6418.90.012牛肉膏蛋白胨培養基上涂平板32℃恒溫培12134.50.0330.0041.3生長(cháng)條件:察不同甲醇濃度、溫度、中國煤化工出3種菌對用醇均壓供氧狀況、氮源及尿素含量對細菌生長(cháng)的影CNMHG時(shí)細菌數量保持在1.4細菌密度測定以空白培養基作對照,數音看脬濃度的提高細菌數有收稿日期2001修回日期2001-04-03有一定數量的菌株存活。作者簡(jiǎn)介宋志文男博士生工程師從事工2.2.2培養時(shí)間對細菌生長(cháng)的影響陬取3種業(yè)廢水的生物處瑪數鏞生物學(xué)研究發(fā)表論文4瓶菌株母液各1ml分別加到含有甲醇200nLpH7.0的100ml選擇培養基中,32℃搖22生物技術(shù)第11卷第3期養每隔一定時(shí)間取樣測反應液OD值,32℃培養箱和120r/min搖床上培養72h后結果見(jiàn)圖1。取樣測定OD6值結果見(jiàn)圖403口靜置■振蕩1243648607284%6108時(shí)間(P2圖1培養時(shí)間對細菌生長(cháng)的影響從圖中可以看出3種菌株的生長(cháng)曲線(xiàn)圖4供氧狀況對細菌生長(cháng)的影響不同,P1、P2、P3進(jìn)入穩定期的時(shí)間分別為60h、36h和36h在穩定期持續的時(shí)間分別為顯好于靜置培養的細菌說(shuō)明分離的菌株生36h、24h和36h2.23培養溫度對細菌生長(cháng)的影響取3種這些菌株處理中醇廢水或進(jìn)行甲醇污染的現場(chǎng)修復需要保持良好的通氣曝氣宗件否醇pH70的選擇培養基中在不同溫度下?lián)u則將影響菌株的生長(cháng)不同氮源對細菌生長(cháng)的影響取3種小。菌株母液各1ml,分別加到含有不同氮源的結果表明3株細菌均為中溫菌在15℃40℃范圍內溫度對細菌的生長(cháng)影響相對測定O1結果見(jiàn)圖5結果表明3株細菌較小最適生長(cháng)溫度為30℃~35℃的最佳氮源是牛肉膏P1和P3的次佳氮源224.培養基初始p對細菌生長(cháng)的影響取3種菌株母液各1m分別加到含有200m是尿素P的次佳氮源是硝酸銨。L甲醇、不同pH的100ml選擇培養基中置于搖床中32℃條件下反應72h結果見(jiàn)圖3。03尿素硫酸銨硝酸銨硝酸鈉牛肉膏圖5不同氮源對細菌生長(cháng)的影響152025菌株素含量對細菌生長(cháng)的影響取3種圖2培養溫度對細菌生長(cháng)的影響素的100ml選擇培養基中在適宜條件下反應72h取樣測定OD值結果見(jiàn)圖6?！鬚l魯P—P02圖3培養基pH對細菌生長(cháng)的影響中國煤化工量(%)從圖中可以看出3株菌生長(cháng)的最適pHP1對pH比P2、P3更敏感過(guò)酸或過(guò)CNMHG細菌生長(cháng)的影響減均不利于菌體生長(cháng)從圖中225供氧狀況對細菌生長(cháng)的影響試驗是2%對3種菌株的生長(cháng)均有很大的促進(jìn)作以搖床培養作為好氧靜置作為缺氧條件進(jìn)用。在氮肥廠(chǎng)合成氨生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的甲醇20g數170的選擇培養基中,在來(lái)看92%含量的尿素可作為細菌生長(cháng)第11卷第3期生物技術(shù)Vol 11 No. 32001年6月BIOOTECHNOLOGYJun 2001的氮源促進(jìn)細菌的生長(cháng)。P3進(jìn)入穩定期的時(shí)間分別為60h、36h和2.3降解甲醇的能力36h在穩定期持續的時(shí)間分別為36h、24h和株細菌母液各1m分別加入到含有36h3株細菌的最適生長(cháng)條件為pH7~8不同濃度甲醇的l00m選擇培養基中在適30℃~35℃、振蕩培養最佳氮源是牛肉膏宜條件下反應12h測定甲醇含量計計算甲醇少量尿素1%~2%對細菌生長(cháng)有很好的促降解率結果見(jiàn)圖7。進(jìn)作用在適宜條醇濃度<3mgL時(shí)3株細菌對甲醇降解率均很高經(jīng)12h降解率在80%以上。隨著(zhù)甲醇濃度加大降解能力也隨之降低在低濃度甲醇條件下株細菌對甲醇的降解能力基本相同在高濃度條件下,P對甲醇的降解效果明顯好于P2.根據菌株的性質(zhì)有可能將其投加到活性污泥或生物膜中處理甲醇廢水,從而為甲醇廢水的生物處理提供微生物學(xué)基931884047413583074641912135者將分離篩選的菌株固定在顆?；钚蕴?以甲醇含量(mgL)15)上處理輕度污染甲醇廢水取得了一定效果01圖7細菌對甲醇的降解能力參考文獻從表中可以看出在甲醇濃度<30ng/L[II蘇].M.格魯什科.工業(yè)廢水中有害有機化合物手冊時(shí)3株細菌對甲醇降解率均很高在80%以[2烏錫康圭編,有廢水治理技M].北京北化學(xué)低在低濃度甲醇條件下3株細菌對甲醇的[3程洪波,國內甲廢水處理技木應用現化工環(huán)降解能力基本相同濃度條件下,P1對[4 NOvak JTC BEnoit,ead, Biodegradation of methanol and醇的降解效果明顯好于P2、P3。ertiary butyl alcohol in subsurface systems[ J ] Water SciTechnol. 1985 17 371853結論[5 JAnthony C. The oxiof methanol in gram-negatiaI]. FEms Microbiology Reviews. 1990 87(3-4) 209從氮肥廠(chǎng)活性污泥中分離出3株能夠以甲醇為唯一碳源降解甲醇的細菌,編號為[7京程M]上海復旦大學(xué)出P、P2、P3經(jīng)鑒定均為假單胞菌屬株細菌可在10000mg/L的甲醇濃度中存活。費生物確究所細菌分類(lèi)組編著(zhù)一般細菌試驗表明3種菌株的生長(cháng)曲線(xiàn)不同,P1、P2[9油石化工業(yè)廢水治理M]北京[10宋志文陳冠雄馬放,微生物固定化處理甲醇廢水的學(xué)雜志200244)30~31Isolation and characterization of bacteria capable of degradingmethanolSONG Zhi-wen' CHEn Guan中國煤化工(1. Institute of Applied EcologyCNMHGIO0162. Harbin Institute of TechnologywUuI dhina)Abstract Three strains of bacteria which can highly degrade methanol have been obtained by enrichingscreening and acclimatizing the strains in active sludge gotten from a fertilizer factory. These bacteria cantolerate methanol of 10 ,000mg/L,The optimum culture conditions are pH7 10C -35C and aeration. At the joitsootiEn conditions their degrading capacities are very efficientKey words methanol degrading bacteria acclimatization biodegradation