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(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，農(nóng)藥的過(guò)度使用給環(huán)境帶來(lái)巨大負(fù)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(zhǎng)殘留、難降解、環(huán)境中遷移速度快、生物毒性等特點(diǎn)，一旦進(jìn)入土壤、空氣和水體后會(huì)給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)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(jī)理等方面，很少有關(guān)于阿特拉津降解菌實(shí)際生產(chǎn)發(fā)酵方面的報(bào)道。
　　 本研究

2、從阿特拉津降解菌株實(shí)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(jià)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(shí)驗(yàn)室從黑龍江省五常市長(zhǎng)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(dòng)桿菌屬(Acinetobacter)。本研究采用單因素試驗(yàn)、Plackett-Burman試驗(yàn)、響應(yīng)面法和正交試驗(yàn)對(duì)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(jìn)行研究，對(duì)菌制

3、劑實(shí)際降解效果進(jìn)行測(cè)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(yàn)，采用Plackett-Burman法和中心組合設(shè)計(jì)試驗(yàn)對(duì)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(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)篩選和分析及模型的預(yù)測(cè)，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(yàn)，采用單因素試驗(yàn)和Box-Behnken設(shè)計(jì)試驗(yàn)對(duì)發(fā)酵基質(zhì)物料比例、初始pH值、接種量、發(fā)酵溫度進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析及模型的預(yù)測(cè)，

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(yíng)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(cè)發(fā)酵后產(chǎn)菌量為3.27×109CFU·g-1，實(shí)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(yàn)，采用正交試驗(yàn)方法對(duì)選用三種載體材料高嶺土、凹凸棒土、腐植酸混合用量進(jìn)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(shí)，避光常溫(25℃)放置45d后活菌存活率為60.86％。根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果選擇存活率較好的三組配比的載體分別進(jìn)行保存溫度試驗(yàn)和抗紫外線試驗(yàn)，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(shí)抗紫外線作用最好，最佳保存溫度為常溫(25℃)。
　　 4)阿特拉津