毒死蜱降解菌D3发酵条件的研究

论文摘要

农药的大量使用带来了负面影响,农药残留污染问题异常突出,导致了“3R”（残留residue、害物再猖撅resurgence,害物抗药性resistance）问题。其中毒死蜱农药也存在相应的残留危害。目前对农药进行微生物降解的研究,采取有效措施消除污染、净化环境具有重要的现实意义。本文对本实验室成功分离的两株毒死蜱降解菌D3和D1做了如下研究。1.D3降解菌摇瓶发酵条件优化,不同的微生物对发酵条件如温度、pH值、装液量以及初始碳源、氮源等有不同的要求,其中初始碳源、氮源对微生物发酵的影响最大。本文考察了D3降解菌摇瓶发酵温度、pH值、装液量以及初始碳源、氮源等因素对D3降解菌生长的影响,结果表明:D3降解菌摇瓶发酵适宜生长条件为发酵温度为30℃,pH值为7.0,是专性好氧菌。从初始碳源、氮源和pH值的正交试验得出在碳源:氮源=6:4的情况下,pH=7.0时降解效果最好。在正交试验三个因素中,碳源的影响最大,说明碳源是D3降解菌发酵培养的营养源瓶颈。D3降解菌在摇瓶发酵优化条件下第三天生长量最大。2.混合菌摇瓶发酵条件优化,目前有关毒死蜱微生物降解的报道大多为单一微生物单独作用于毒死蜱实现其降解作用。本文从本实验室已经筛选出的毒死蜱降解菌株中挑选两株降解效果较好的菌种,研究两菌种不同配比共同降解毒死蜱,取得较好的效果。结果表明本文所选的D3和D1降解菌最适混合比例为4:1。影响D3和D1降解菌组成二元混合菌系降解效果的因素很多,通过本文设计的正交试验结果表明:对降解效果影响最大的是发酵温度。此混合菌系降解毒死蜱的优化发酵条件为:pH=7.0,发酵温度=30℃,尿素作氮源。混合菌种在优化发酵条件下对毒死蜱进行降解,比D3降解菌单独降解毒死蜱的降解率提高了14.6%。3.发酵罐发酵工艺初试,摇瓶发酵培养得出的相关参数为进一步优化发酵罐发酵提供了良好的参考基础,进而为该降解菌作为一株高效农药降解工程菌进行工业化生产提供了可能。本文初步考察D3降解菌在发酵罐中发酵生长情况,研究发酵罐中发酵温度、pH值、搅拌转数对D3降解菌生长的影响,寻求发酵罐发酵工艺的优化后发酵条件。结果表明:发酵罐优化后发酵温度为30℃、pH值7.0、搅拌速度150r/m。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 缩略语表
• 1 文献综述
• 1.1 农药污染现状
• 1.2 农药残留降解研究进展
• 1.2.1 微生物降解概述
• 1.2.2 降解农药的微生物种类
• 1.2.3 微生物降解农药的机理
• 1.3 毒死蜱研究进展
• 1.3.1 毒死蜱的理化性质
• 1.3.2 毒死蜱的应用和残留毒性
• 1.3.3 毒死蜱在环境中的转归与生态毒理
• 1.3.4 毒死蜱在环境中的降解机理
• 1.3.5 毒死蜱微生物降解研究进展
• 1.4 影响农药降解菌发酵的因素
• 1.4.1 温度对发酵的影响
• 1.4.2 pH值对发酵的影响
• 1.4.3 碳、氮源对发酵的影响
• 1.4.4 搅拌速度对发酵的影响
• 1.5 混合发酵概述
• 2 引言
• 2.1 研究目的与意义
• 2.2 主要研究内容
• 3 材料与方法
• 3.1 工作菌株与实验材料
• 3.1.1 供试菌株
• 3.1.2 培养基的制备
• 3.2 仪器与试剂
• 3.2.1 仪器
• 3.2.2 药品、试剂
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 菌悬液的制备
• 3.3.1.1 菌体活化
• 3.3.1.2 菌体生长情况的测定
• 3.3.1.3 菌悬液的制备
• 3.3.2 毒死蜱标准母液的配置
• 3.3.3 培养液中毒死蜱提取
• 3.3.4 检测方法
• 3菌发酵的影响'>3.3.5 不同因素对D₃菌发酵的影响
• 3菌生长的影响'>3.3.5.1 不同接菌量对D₃菌生长的影响
• 3菌生长的最适温度测定'>3.3.5.2 D₃菌生长的最适温度测定
• 3菌生长的最适pH测定'>3.3.5.3 D₃菌生长的最适pH测定
• 3菌生长情况的影响'>3.3.5.4 装液量对D₃菌生长情况的影响
• 3菌对碳氮源的利用'>3.3.5.5 D₃菌对碳氮源的利用
• 3菌对不同碳源对的影响'>3.3.5.6 D₃菌对不同碳源对的影响
• 3菌对不同氮源的影响'>3.3.5.7 D₃菌对不同氮源的影响
• 3.3.5.8 碳氮源配比优化设计
• 3.3.6 混合菌的共同降解
• 1菌生长曲线的测定'>3.3.6.1 D₁菌生长曲线的测定
• 1菌悬液的制备'>3.3.6.2 D₁菌悬液的制备
• 1降解毒死蜱性质的测定'>3.3.6.3 D₁降解毒死蜱性质的测定
• 3.3.6.4 降解毒死蜱时多菌株配比
• 3.3.6.5 优化工艺的选择
• 3.3.6.6 混合菌种优化发酵条件下降解毒死蜱
• 3.3.7 发酵罐发酵工艺初试
• 3菌生长的影响'>3.3.7.1 发酵罐不同温度对D₃菌生长的影响
• 3菌生长的影响'>3.3.7.2 发酵罐不同pH对D₃菌生长的影响
• 3菌生长的影响'>3.3.7.3 发酵罐不同搅拌速度对D₃菌生长的影响
• 3菌生长情响'>3.3.7.4 发酵罐优化条件下D₃菌生长情响
• 4 结果与分析
• 3、D₁的生长曲线'>4.1 降解菌D₃、D₁的生长曲线
• 3菌发酵的影响'>4.2 不同因素对D₃菌发酵的影响
• 3菌生长的影响'>4.2.1 不同接菌量对D₃菌生长的影响
• 3菌发酵情况的影响'>4.2.2 温度对D₃菌发酵情况的影响
• 3菌生长的最适pH测定'>4.2.3 D₃菌生长的最适pH测定
• 3菌生长情况的影响'>4.2.4 装液量对D₃菌生长情况的影响
• 3菌对碳氮源的利用'>4.2.5 D₃菌对碳氮源的利用
• 3菌的影响'>4.2.6 不同碳源对D₃菌的影响
• 3菌的影响'>4.2.7 不同氮源对D₃菌的影响
• 4.2.8 碳、氮源配比优化设计方案
• 4.4 混合菌的共同降解
• 1降解毒死蜱性质的测定'>4.4.1 D₁降解毒死蜱性质的测定
• 4.4.2 降解毒死蜱的多菌株配比
• 4.4.3 混合菌优化工艺的选择
• 4.4.4 混合菌优化发酵条件下降解毒死蜱
• 4.5 发酵罐发酵工艺初试
• 3菌生长的影响'>4.5.1 发酵罐不同温度对D₃菌生长的影响
• 3菌生长的影响'>4.5.2 发酵罐不同pH对D₃菌生长的影响
• 3菌生长的影响'>4.5.3 发酵罐不同搅拌速度对D₃菌生长的影响
• 3菌生长情况'>4.5.4 发酵罐优化条件下D₃菌生长情况
• 5 讨论
• 6 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简介