阿特拉津降解菌DNS32發(fā)酵工藝優(yōu)化及菌制劑的制備.pdf

1、農(nóng)藥是保證農(nóng)業(yè)高產(chǎn)的重要生產(chǎn)資料，給人類帶來了巨大的經(jīng)濟效益的同時，農(nóng)藥的過度使用給環(huán)境帶來巨大負面影響。阿特拉津作為一種除草劑，在全世界范圍內(nèi)推廣。該除草劑具有長殘留、難降解、環(huán)境中遷移速度快、生物毒性等特點，一旦進入土壤、空氣和水體后會給生態(tài)環(huán)境帶來嚴重污染。微生物修復(fù)被視為阿特拉津殘留污染最有效的修復(fù)手段，目前的研究主要局限于菌種生物特性和降解特性及機理等方面，很少有關(guān)于阿特拉津降解菌實際生產(chǎn)發(fā)酵方面的報道。
　　 本研究

2、從阿特拉津降解菌株實際應(yīng)用方面出發(fā)，使阿特拉津微生物修復(fù)技術(shù)不局限于理論研究。以廉價的農(nóng)副產(chǎn)品玉米粉和豆餅粉作為阿特拉津降解菌DNS32發(fā)酵基質(zhì)，發(fā)酵菌株為實驗室從黑龍江省五常市長期受阿特拉津污染土壤中分離出的菌株DNS32，經(jīng)鑒定為不動桿菌屬(Acinetobacter)。本研究采用單因素試驗、Plackett-Burman試驗、響應(yīng)面法和正交試驗對菌株種子培養(yǎng)基組分、生產(chǎn)發(fā)酵條件、菌株固體型制劑載體材料篩選及保存條件進行研究，對菌制

3、劑實際降解效果進行測試，主要內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　 1)阿特拉津降解菌DNS32的種子培養(yǎng)基組分的優(yōu)化試驗，采用Plackett-Burman法和中心組合設(shè)計試驗對阿特拉津降解菌DNS32種子培養(yǎng)基組分(玉米粉、豆餅、CaCO3、K2HPO4、MgSO4·7H2O、NaCl)進行優(yōu)化，通過統(tǒng)計學(xué)篩選和分析及模型的預(yù)測，最終確定種子培養(yǎng)基配方為：玉米粉為39.49g·L-1，豆餅粉為25.50g-L-1，K2HPO4為3.27g·

4、L-1，CaCO3為3.00g·L-1，MgSO4·7H2O和NaCl均為0.20g·L-1；按0.2％(v/v)的接種量(經(jīng)LB培養(yǎng)基培養(yǎng)12h后的菌液)，經(jīng)種子培養(yǎng)基活化培養(yǎng)24h后可得到活菌生物量為7.19×108CFU·mL-1的種子。
　　 2)阿特拉津降解菌DNS32發(fā)酵條件的優(yōu)化試驗，采用單因素試驗和Box-Behnken設(shè)計試驗對發(fā)酵基質(zhì)物料比例、初始pH值、接種量、發(fā)酵溫度進行優(yōu)化，通過統(tǒng)計學(xué)分析及模型的預(yù)測，

5、最終確定阿特拉津降解菌DNS32搖瓶(250mL三角瓶)發(fā)酵工藝條件為：玉米粉9.96g，豆餅粉6.04g，10mL營養(yǎng)液和30mL蒸餾水，接種量6.19mL(經(jīng)稀釋后濃度為4.2×108CFU-mL-1的種子培養(yǎng)液)，發(fā)酵溫度25℃，初始pH7.24，發(fā)酵周期48h，預(yù)測發(fā)酵后產(chǎn)菌量為3.27×109CFU·g-1，實際產(chǎn)量為3.11×109CFU·g-1。
　　 3)阿特拉津降解菌DNS32的固體型載體材料的篩選及保存條件試

6、驗，采用正交試驗方法對選用三種載體材料高嶺土、凹凸棒土、腐植酸混合用量進行優(yōu)化，結(jié)果表明：固體型載體的最佳配比為高嶺土1g：凹凸棒土0.5g∶腐植酸0.5g時，避光常溫(25℃)放置45d后活菌存活率為60.86％。根據(jù)正交試驗結(jié)果選擇存活率較好的三組配比的載體分別進行保存溫度試驗和抗紫外線試驗，固體型載體質(zhì)量比例為高嶺土1g：凹凸棒土0.5g：腐植酸0.5g時抗紫外線作用最好，最佳保存溫度為常溫(25℃)。
　　 4)阿特拉津