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本研究集中围绕寡营养条件下超微细菌Rhodoferax ferrireducens PAE-UM对PAEs污染水体的修复能力及其机理开展研究。在松花江底泥中提取的寡营养超微细菌Rhodoferax ferrireducens PAE-UM菌株基础上,力求通过该代表性超微菌株对PAEs的降解能力、降解途径及其分子机理的研究,阐明这类细菌在修复、治理PAEs污染水体的作用及其机理。菌种的筛选采用的培养基为:巴氏消毒然后过0.22μm滤膜的依云水作为基质,然后加入0.1-1mg/L的邻苯二甲酸酯类污染物作为培养基液;培养温度为30℃,摇床转速为150 r/min;菌种的纯化采用的是极度稀释法;邻苯二甲酸酯类降解状况采用高效液相色谱法检测,流动相采用乙腈和水;细菌的生长状况用流式细胞仪进行检测,其中染色剂用SYBY green;菌种的鉴定结果采用16s RNA测序并通过BLAST获得。
本研究通过16s RNA测序确定了提取菌种的菌属为红育菌属并命名为Rhodoferax ferrireducens PAE-UM菌株,相关报道表明该菌属为产电微生物,可以在利用碳源的同时产生电。这是在国际上首次关于红育菌属降解邻苯二甲酸酯类的报道。通过该菌株在不同培养基的生长实验确定了该菌株不能用传统的平板法培养,而且在传统的LB培养基和无机盐培养基(MSM)条件下也不生长,由此确定该菌属为专性寡营养细菌,这也是首次关于寡营养条件下超微细菌降解邻苯二甲酸酯类实验的报道。通过分析了该菌株在分批培养条件下对各种邻苯二甲酸酯类的降解能力,混合菌株比纯菌的降解速率要快的多,可以在190小时内将1.0mg/L的邻苯二甲酸酯类完全降解。而纯菌Rhodoferax ferrireducens PAE-UM可以在285小时以内降解完初始浓度为0.1mg/L的邻苯二甲酸酯,降解速率各种邻苯二甲酸酯类之间略有差异。在污染物降解生长曲线的测定过程中,由于污染物的溶解度非常小,污染物在水溶液重分布不均,造成了检测过程中的数据波动,后期加入一定的乙腈助溶剂有利于缓解这种波动。另外分子机理的探究还在初始阶段,实验已经从现有文献中选取了五种引物进行邻苯二甲酸酯双加氧酶的扩增,但是实验需要进一步探索。