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尼古丁降解菌的筛选鉴定及降解特性的研究

作　者: 江吉红
导　师: 刘维屏；马云
学　校: 浙江工业大学
专　业: 环境工程
关键词: 尼古丁生物降解 Shinella 代谢途径
分类号: X172
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 43次
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内容摘要

本文利用富集筛选的方法从杭州农药厂的活性污泥中分离得到两株尼古丁高效降解菌,分别命名为HZN1和TW5,经过对这两株菌的生理生化特性、形态特征和16S rDNA序列同源性分析,将其分别鉴定为申氏杆菌属(Shinella sp.)和假单胞属(Pseudomonas sp.)。研究表明,菌株HZN1和TW5都能以尼古丁为唯一碳源、氮源和能源生长,能在质量浓度为4.0 g/L的尼古丁基础盐培养基中生长,菌株生长和降解尼古丁的最适温度均为30℃,最适pH值为6.5~7.5。菌株HZN1分别能在4 h、9 h、12 h内将初始浓度分别为0.2、0.5、1.0 g/L的尼古丁降解接近完全,而外加碳源葡萄糖会减缓HZN1降解尼古丁的速率;温度和pH值对HZN1的降解效率影响不大;菌株TW5分别能在6 h和9 h内将初始浓度分别为0.2和0.5 g/L的尼古丁降解接近完全,当尼古丁质量浓度上升为1.5 g/L时,降解效率受到明显影响,12 h内只能降解70%的尼古丁,温度和pH值对TW5的降解效率影响较大。进一步利用气质联用仪(GC-MS)研究了菌株HZN1降解尼古丁的代谢产物,根据检测到的三个产物:麦思明、可铁林和尼古提林,推测了菌株HZN1在降解尼古丁过程中可能存在的降解途径。菌株HZN1和TW5具有在恶劣环境中处理高浓度尼古丁废水的潜力,其中HZN1所属的申氏杆菌属(Shinella sp.)还未见报道有能够降解尼古丁的菌种,我们的研究为生物降解尼古丁提供了新的依据。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
符号与缩略语说明  10-11
第一章文献综述  11-34
  1.1 尼古丁简介  11-13
    1.1.1 尼古丁的的理化性质  11
    1.1.2 尼古丁的生物毒性  11-13
  1.2 尼古丁的产生及危害  13-16
    1.2.1 吸烟时尼古丁对环境和人体的危害  13-14
    1.2.2 烟草生产过程中尼古丁对环境和人体的危害  14-15
    1.2.3 烟碱型农药对环境和人体的危害  15-16
  1.3 微生物法去除尼古丁的研究  16-25
    1.3.1 微生物法与其它方法的比较  16-17
    1.3.2 尼古丁降解菌的研究进展  17-18
    1.3.3 尼古丁降解途径的研究  18-23
    1.3.4 尼古丁降解菌在实际中的应用  23-25
  1.4 本研究的意义及主要内容  25-26
    1.4.1 研究背景及意义  25-26
    1.4.2 研究内容  26
  参考文献  26-34
第二章尼古丁降解菌的筛选及鉴定  34-49
  2.1 材料与方法  34-39
    2.1.1 实验材料  34-36
    2.1.2 实验方法  36-39
  2.2 结果与讨论  39-47
    2.2.1 尼古丁降解菌的富集与分离  39-41
    2.2.2 16S rDNA 的扩增、聚类分析及菌株的初步鉴定  41-45
    2.2.3 菌株形态特征及生理生化特性  45-47
  2.3 本章小结  47
  参考文献  47-49
第三章尼古丁降解菌生长和降解特性的研究  49-59
  3.1 材料与方法  49-51
    3.1.1 实验材料  49-50
    3.1.2 实验方法  50-51
  3.2 结果与分析  51-57
    3.2.1 温度对菌株HZN1 和TW5 降解尼古丁的影响  51-53
    3.2.2 pH 值对菌株HZN1 和TW5 降解尼古丁的影响  53-54
    3.2.3 尼古丁初始浓度对菌株HZN1 和TW5 生长和降解效率的影响  54-56
    3.2.4 葡萄糖对菌株HZN1 降解尼古丁的影响  56-57
  3.3 本章小结  57-58
  参考文献  58-59
第四章 Shinella sp. HZN1 尼古丁降解途径的初步研究  59-68
  4.1 材料与方法  59-61
    4.1.1 实验材料  59-60
    4.1.2 实验方法  60-61
  4.2 结果与分析  61-66
    4.2.1 GC-MS 检测尼古丁降解产物结果  61-65
    4.2.3 降解途径的初步推测  65
    4.2.4 培养过程中的颜色反应  65-66
  4.3 本章小结  66-67
  参考文献  67-68
第五章全文总结  68-71
  5.1 主要研究结论  68-69
  5.2 创新之处  69
  5.3 不足之处与展望  69-71
附录文中所用培养基及试剂配方  71-73
致谢  73-74
硕士期间发表的学术论文  74

尼古丁降解菌的筛选鉴定及降解特性的研究

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