DDT降解细菌KK的分离鉴定及其降解特性研究

DDT降解细菌KK的分离鉴定及其降解特性研究应用状况与存在问题DDT是20世纪60年代以前广泛使用的一种杀虫剂。过去人们一直认为DDT是低毒安全的，并因其具有稳定性、脂溶性、药效普适性等特点，而大量生产，并普遍使用于农业、畜牧业、林业及卫生保健事业。其大多具有“三致”效应和遗传毒性，而且在环境中难以降解，能干扰人体内分泌系统引起“雌性化”现象，并且在全球范围的各种环境介质以及动植物组织器官和人体中广泛存在，己经引起了各国政府、学术界、工业界和公众的广泛关注，成为一个全球性环境问题。直到今天，DDT并没有寿终正寝，许多国家尤其是发展中国家还在频繁地使用它，最典型的是喷洒DDT来杀灭卫生害虫，以防止传播疟疾。DDT对人体的毒理学效应DDT是一种高残留、难降解、生物富集性很强的农药，其可通过食物链进行生物放大。DDT还会对生物的神经系统、生殖系统、免疫系统、内分泌系统产生影响。生物修复生物修复是指利用生物的生命代谢活动来降低污染环境中的有毒有害物的浓度或使其无害化，从而使污染了的环境能够部分或完全地恢复到原初状态的过程。我国的生物修复处于起步阶段，在过去的10年中主要是跟踪国际生物修复技术的发展，大面积应用的例子还较少。最初的生物修复主要是利用细菌治理石油、农药之类的有机污染，随着研究的不断深入，生物修复又应用在地下水、土壤等环境的污染治理上。人工生物修复原位生物修复异位生物修复DDT微生物降解的研究进展微生物修复技术是在人为优化的条件下，利用自然环境中的土著微生物或人为投加的高效降解微生物的生命代谢活动，来修复受污染的环境。微生物是影响有机氯农药在环境中降解的最主要因素，因而微生物降解被认为是有机氯农药降解最可靠、最高效的途径。所以分离筛选高效降解DDT的微生物是人们进行DDT污染治理、土壤生物修复的有效措施。DDT污染的解决方案分离、筛选高效DDT降解细菌，制成菌制剂或酶制剂，喷洒到作物上，或应用到土壤和污水中，将残留的DDT降解，不失为一种理想的方法。考虑到这一点，筛选高效降解细菌，研究其降解机制，通过高效降解菌来加速土壤中DDT的降解，是解决DDT残留问题的一个较为理想的方案。实验前期培养基的制备无机盐基础培养基分离纯化培养基LB富集培养基含少量碳源培养基细菌生长量的测定方法１菌体干重计数法２浑浊度计数法（波长为600nm，用培养物在此波长下的吸光值OD600表示细菌的生长量）３平板菌落计数法液体培养基中DDT的提取及测定在降解试验培养结束后，加入等体积正己烷，旋涡混合器上充分振荡提取，静置分层，取有机相，水相再用等体积正己烷提取一次。合并有机相经无水硫酸钠去水后，收集液体，氮气吹干，正己烷定容，进行气相色谱测定。GC测定DDT的含量根据样品定容体积和稀释倍数以及样品色谱峰和标样色谱峰的峰高，利用外标法计算培养液中DDT的浓度。计算公式如下：Ｃx＝N×(Vo/Vx)×(Hx/Ho)×C。DDT降解率的计算菌悬液对DDT降解率的计算R=(ρck-ρ)/ρck×100％DDT降解细菌菌源的采集：将农药厂采集的DDT排放口污泥与南非DDT污染的土壤和水样以及石油污染的土壤作为微生物富集分离培养的来源。降解微生物的富集、分离采用直接分离法和液体富集培养两种方法，从所采集的样品中分离出DDT降解菌。DDT降解细菌的筛选①菌悬液的制备②降解能力的测定将降解率最高的命名为kk，以它为研究对象，定为下一步深入研究的高效降解细菌，该菌在优化降解条件后将会对DDT具有更高的降解率。DDT高效降解细菌KK的降解特性研究菌株KK的生长曲线和DDT降解曲线配制DDT含量为10mg·L-1的含少量碳源的培养液，定量接种降解菌。30℃，160r·min-1以避光振荡培养。重复3次，同时设3个不接菌的对照处理，定时取出试管，测定DDT的残留浓度，求出降解率。以培养液中DDT的浓度为纵坐标，取样时间为横坐标，绘制DDT的降解曲线，确定降解菌的最佳降解时间。以后测定，都以最佳降解时间为降解培养取样时间。外加碳源浓度对降解细菌生长和降解能力的影响初始pH值对降解细菌的生长和降解能力的影响DDT浓度对降解细菌的生长和降解能力的影响培养温度对降解细菌的生长和降解能力的影响菌株KK的生长曲线和DDT的降解曲线外加碳源浓度对DDT降解率和细菌生长量的影响初始pH值对降解细菌生长及降解率的影响DDT浓度和培养温度对降解细菌的生长和降解能力的影响有机氯农药微生物降解效果的评价通过GC-MS分析测定，使用PE自带数据库分析系统解析。观察离子特征图，降解后的物质在DDT的响应值降低，在DDE的响应值升高。结果表明菌株KK降解DDT的初步代谢途径为DDT脱去一分子HCl而生成生物毒性作用较小的DDE，降低了DDT对环境造成的危害。