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爪哇青霉H2在降解甲醛中的应用.pdf

  • 上传人:t****
  • 文档编号:4985476
  • 上传时间:2018-12-05
  • 格式:PDF
  • 页数:25
  • 大小:1.25MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN200810027400.6

    申请日:

    2008.04.14

    公开号:

    CN101250488A

    公开日:

    2008.08.27

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情:

    登录超时

    IPC分类号:

    C12N1/14(2007.01)I; A62D3/02(2007.01)I; C12R1/80(2006.01)N; A62D101/28(2007.01)N

    主分类号:

    C12N1/14

    申请人:

    广东省生态环境与土壤研究所

    发明人:

    陈能场; 黄赛花; 周建民; 毕鸿亮

    地址:

    510650广东省广州市天河区天源路808号

    优先权:

    专利代理机构:

    广州粤高专利代理有限公司

    代理人:

    陈 卫

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    内容摘要

    本发明提供爪哇青霉H2在降解甲醛中的应用。关于甲醛降解菌的研究很早以前就有报道,然而大部分是关于甲醛降解细菌和甲醛降解酵母菌的研究,甲醛降解霉菌的研究报道很少,国内目前尚无甲醛降解菌的报道,本发明公开了已有菌株——爪哇青霉H2在降解甲醛中的应用,同时提供了爪哇青霉H2在降解甲醛的应用中的一系列数据,如最适生长pH、碳源和甲醛降解能力等,极大地补充了降解甲醛菌的资料库,此外,本发明提供的爪哇青霉H2在降解甲醛中的应用,为甲醛污染的生物处理工程,提供了强有力的帮助。

    权利要求书

    权利要求书
    1、  爪哇青霉H2在降解甲醛中的应用。

    说明书

    说明书爪哇青霉H2在降解甲醛中的应用
    技术领域
    本发明涉及甲醛降解菌技术领域,具体涉及一种爪哇青霉H2在甲醛降解中的应用。
    背景技术
    关于甲醛降解菌的甲醛降解能力的研究很早以前就有报道,早期人们着手于低浓度降解甲醛的研究,近年来高浓度降解甲醛时有报道。Adroer等(1990)分离的Pseudomonas putida A2能降解甲醛250mg·L-1;Azachil等(1995)分离了的Halomonas sp.MAC仅能耐受甲醛75-100mg·L-1;Doronina等(1997)分离的Pseudomonas.alcaligenes能降解甲醛200mg·L-1,菌株Pseudomonas putida J3能降解甲醛450mg·L-1,Methylobacterium extorquens能降解甲醛500-1000mg·L-1;一株Pseudomonas alcaligenes培养3天后能降解甲醛2000mg·L-1。Mirdamadi等(2005)报道Methylobacterium extorquens(ESS和PSS)和四株Pseudomonas pseudoalcaligenes(LSW,SSW,NSW,OSS)能降解甲醛1850mg·L-1,其中菌株Pseudomonaspseudoalcaligenes OSS培养24h3700mg·L-1甲醛被100%消耗,培养72h消耗5920mg·L-1甲醛70%,Methylobacterium extorquens ESS和Methylobacterium extorquens PSS还能完全降解甲醛2960mg·L-1。Bonastre等(1986)报道在C甲醛为2300mg·dm-3的活性污泥做基质的实验里能部分的降解甲醛,甲醛能在好氧条件下被好氧菌降解;当以甲醛为碳源时降解甲醛400mg·dm-3,在活性污泥厂的废水处理中完全降解甲醛2300mg·dm-3和苯酚2400mg·dm-3(Zagornaya et al,1990)。Yamazaki等(2001)从海水里分离了一株甲醛耐受细菌,发现它在3%的氯化钠里能降解甲醛400mg·dm-3,在Eiroa等(2004)设计的模型里,指出硝化作用可以降解甲醛,当以甲醛为碳源、甲醇为伴生碳源时,硝化细菌可以降解甲醛的浓度是30-3890mg·dm-3,而反硝化细菌在有甲醛和甲醇存在时可以降解1360mg·dm-3甲醛(Eiroa et al,2006)。然而大部分是降解甲醛细菌和降解甲醛酵母菌的研究,霉菌的研究报道很少,Kondo等(2002)从土壤中分离了一株甲醛耐受真菌Aspergillus nomius IRI013,它能生长在最高w(甲醛)=0.45%里并把它完全消耗掉。无论是低浓度还是高浓度,然而大部分是甲醛降解细菌和甲醛降解酵母菌的研究,霉菌的研究报道很少,Kondo等(2002)从土壤中分离了一株甲醛耐受真菌Aspergillus nomius IRI013,它能生长在最高w(甲醛)=0.45%里并把它完全消耗掉。
    有关爪哇青霉H2的报道见于1995年的Berbee,M.L.和A.Yoshimura等人,(Berbee,M.L.,A.Yoshimura,J.Sugiyama,and J.W.Taylor.1995.Is Penicillium monophyletic?an evaluation of phylogeny in the family Trichocomaceae from 18S,5.8S and ITS ribosomal DNA sequence data.Mycologia 87:210-222.)。但是有关爪哇青霉H2能降解甲醛的研究并未见有报道。
    发明内容
    本发明的目的是提供一种爪哇青霉H2在降解甲醛中的应用,可以有效、快速地降解甲醛。
    本发明的上述目的通过以下技术方案实现:
    一、甲醛降解菌—爪哇青霉H2的分离与鉴定
    1、培养基配方
    基本培养基配方为:1.0%(w·v-1)葡萄糖,0.2%(w·v-1)NaNO3,0.1%(w·v-1)K2HPO4,0.05%(w·v-1)MgSO4·7H2O,0.05%(w·v-1)KCl,0.001%(w·v-1)FeSO4·7H2O,0.01%(w·v-1)酵母膏,0.1%(w·v-1)甲醛(甲醛用市售甲醛标准溶液),培养基最终pH为6.0。(如没有特别说明,以下基本培养基均为此配方培养基)
    察氏培养基配方:3.0%(w·v-1)蔗糖,0.3%(w·v-1)NaNO3,0.1%(w·v-1)K2HPO4,0.05%(w·v-1)MgSO4·7H2O,0.05%(w·v-1)KCl,0.001%(w·v-1)FeSO4·7H2O,1.5-2.0%(w·v-1)琼脂。
    麦芽汁培养基配方:2.0%(w·v-1)麦芽浸膏,0.1%(w·v-1)蛋白胨,2.0%(w·v-1)葡萄糖,1.5-2.0%(w·v-1)琼脂。
    PDA培养基配方:20%(w·v-1)土豆(去皮),2.0%(w·v-1)葡萄糖,1.5-2.0%(w·v-1)琼脂。(土豆切碎,加水煮沸30min,用双层纱布过滤,取其滤液。)
    2、分离纯化
    样品采自未经过处理的家具厂出水口的淤泥,其甲醛气味浓烈,甲醛污染严重,从而保证了甲醛降解目的菌的存在。
    将上述样品接种于基本培养基里,摇床上160r·min-130℃培养5d,生长起来的霉菌再多次用PDA培养基平板画线,经多次纯化,分离到一株霉菌,编号H2。然后将该菌株分别接种于察氏培养基、麦芽汁培养基、PDA培养基上,25℃培养8d,观察其菌落特征的同时,显微镜下观察显微结构,并记录好结构特征,结合提取DNA,检测DNA浓度和纯度,PCR 18S rDNA扩增等一系列的分子鉴定手段得出结论:本发明分离到的降解甲醛菌株的18SrDNA序列与已报道的爪哇青霉H2(Penicillium javanicum)同源率达99.4%,其培养特征及显微特征也与爪哇青霉(Penicillium javanicum)最相似。
    爪哇青霉H2的报道文献为:
    Berbee,M.L.,A.Yoshimura,J.Sugiyama,and J.W.Taylor.1995.Is Penicillium monophyletic?an evaluation of phylogeny in thefamily Trichocomaceae from 18S,5.8S and ITS ribosomal DNA sequence data.Mycologia 87:210-222.
    由此可见,本发明筛选到的降解甲醛菌为爪哇青霉H2,18SrDNA序列长度为1660bp,上传GenBank申请号码为bankit890497。
    二、爪哇青霉H2的最佳生长pH值
    爪哇青霉H2一般喜好生长在偏酸的环境里,但其嗜酸性的程度差别很大,因此了解其最佳生长的pH,有利于对其进行快速培养和应用。
    1、一级种子的制取
    选取产孢良好的爪哇青霉H2,接种在基本培养基中,摇床160r·min-1,30℃培养2~3d,当霉菌进入快速生长期时,定时测定OD475值,当OD475值快速上升时,此菌液即可作为一级种子。
    2、样品制备
    选取大口150mL三角瓶,配制pH分别为4.0,4.5,5.0,5.5,6.0的液体基本培养基,瓶口用无菌封口培养膜封口(无菌封口培养膜是环凯公司生产的双层膜,上有直径0.6cm的圆孔两个,中间有直径3cm的、孔径小于0.2μ的无菌滤纸片,多用于组培生产),培养一级种子(OD475值为0.168),除空白外接入一级种子5mL,置摇床上30℃160r·min-1培养,在接种的第0,24,48,72,96,120,144h取样,每次取2瓶测量菌丝干重,OD值测定用北京普析通用仪器有限责任公司TU-1800型紫外可见分光光度计,菌丝干重用重量法测量,结果取其平均值作图。
    3、结果分析
    爪哇青霉H2在5种不同pH培养基中培养144h,菌丝干重分别从0.0026、0.0024、0.0027、0.0024、0.0024mg·L-1上升到0.0116、0.0122、0.0152、0.0131、0.0117mg·L-1,菌丝干重最大的是pH5.0。所以爪哇青霉H2的最适pH是pH5.0。
    三、爪哇青霉H2对甲醛的降解能力
    选取大口150mL三角瓶,配制基本培养基,C(甲醛)按约0.1%、0.15%、0.2%、0.25%(w·v-1)加入,pH分别选取已经测得的最适pH(pH5.0),瓶口用无菌封口培养膜封口,培养一级种子(OD475值为0.172),除空白外每瓶接入5mL,置摇床上30℃160r·min-1培养,并在接种的第0,24,48,72,96,120,144h取样,每次取3瓶,其中一瓶为空白,7000×离心15min、过滤,滤液用AHMT分光光度法检测C(甲醛),滤纸和菌一起转入已称至恒重的烧杯中测菌丝干重,菌丝干重用重量法测量,结果取其平均值作图。
    C(甲醛)的检测用AHMT分光光度法,结果以实际测量数据为准,并取其平均值作图。
    爪哇青霉H2接种后144h,处理0.1%C(甲醛)从1059mg·L-1下降到317mg·L-1,降解率为70.1%,空白1102-1134mg·L-1;处理0.15%C(甲醛)从1528mg·L-1下降到712mg·L-1,降解率为53.4%,空白1578-1612mg·L-1;处理0.20%C(甲醛)从2197mg·L-1下降到1069mg·L-1,降解率为51.3%,空白2209-2243mg·L-1;处理0.25%C(甲醛)从3152mg·L-1下降到2264mg·L-1,降解率为28.2%,空白3195-3223mg·L-1;菌丝干重分别从0.0027、0.0024、0.0026、0.0024g·L-1上升为0.0147、0.0115、0.0087、0.0046g·L-1,在4个不同浓度的处理中,挥发损失很少,C(甲醛)没有快速下降期,菌丝干重上升也很平缓。
    当甲醛与一级种子几乎同时加入分离基本培养基时,0h时取样加有甲醛和5mL一级种子的C(甲醛)都比只加甲醛不加菌的空白要低4%~10%左右,这就说明有少量的甲醛刚和菌丝体接触就被爪哇青霉H2吸收或吸附。
    四、爪哇青霉H2的碳源代谢及最佳碳源
    选取4种常用碳源:葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、可溶性淀粉,按培养基体积的10%添加(w·v-1),设置5种不同处理的碳源,分别为:
    0.1%甲醛、0.1%甲醛+10%蔗糖、0.1%甲醛+10%麦芽糖、0.1%甲醛+10%淀粉、0.1%甲醛+10%葡萄糖,其余成分同基本培养基,pH值H1为4.5,H2为5.0,H4为5.5,选用大口150mL三角瓶分装,瓶口用无菌封口培养膜封口,接入一级种子5mL(OD475值为0.210),置摇床上30℃160r·min-1培养,并在接种的第0,24,48,72,96,120,144h取样,每次取2瓶,测C(甲醛)和菌丝干重值,H4培养基里有葡萄糖的处理,加测C(葡萄糖),并带只加葡萄糖不加菌的培养基空白。OD值测定用北京普析通用仪器有限责任公司TU-1800型紫外可见分光光度计,取样后7000×离心15min、过滤,滤液用来测量C(甲醛)和C(葡萄糖),C(甲醛)用AHMT分光光度法检测,C(葡萄糖)用蒽酮比色法检测,滤纸和菌一起转入已称至恒重的烧杯中测菌丝干重。结果以实际测量数据为准,并取其平均值作图。
    爪哇青霉H2在5种不同的碳源里都能有效的降解甲醛,菌丝干重分别从0.0033、0036、0.0034、0.0035、0.0036g·L-1上升到0.0041、0.0164、0.0171、0.0165、0.0172g·L-1,在处理0.1%甲醛+10%蔗糖、0.1%甲醛+10%麦芽糖、0.1%甲醛+10%淀粉、0.1%甲醛+10%葡萄糖中,C(甲醛)分别从1213、1204、1257、1141mg·L-1下降到282、246、315、248mg·L-1,降解率分别为76.8、79.6、74.9、78.3%,96h内,C(甲醛)下降较快,菌丝增长较慢。
    在只有甲醛作为碳源的处理中,培养144h时H2的C(甲醛)从1214mg·L-1下降到436mg·L-1,降解率为64.1%,24h后C(甲醛)下降速度加快,所以爪哇青霉H2能单独利用甲醛为碳源并降解甲醛,但降解缓慢,效果不如加复合碳源。
    葡萄糖的加入量为13926mg·L-1,C(葡萄糖)呈加速度下降,48h前稍慢,每隔24h消耗的量为657、1229、3551、3049、2549、2510mg·L-1,到144h C(葡萄糖)是381mg·L-1。只加葡萄糖没加菌的空白,C(葡萄糖)稳定,计算葡萄糖消耗量时可忽略此空白。
    爪哇青霉H2以甲醛和葡萄糖为碳源的的利用规律是:降解曲线C(甲醛)下降几近均速,24h内C(葡萄糖)内下降稍缓,爪哇青霉H2先以甲醛和葡萄糖同时为碳源,并优先利用甲醛;24h后,C(葡萄糖)下降速度快,菌丝干重72h后上升较快,爪哇青霉H2繁殖迅速,以甲醛和葡萄糖同时为碳源;没有测到C(甲醛)缓慢下降期。
    与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:1.本发明研究发现已有菌种爪哇青霉H2具有降解甲醛的能力,同时提供了爪哇青霉H2在降解甲醛的应用中的一系列数据,如最适生长pH、碳源和甲醛降解能力等,极大地补充了降解甲醛菌的资料库,并且填补了国内甲醛降解菌研究的空白;2.本发明提供的爪哇青霉H2在降解甲醛中的应用,为甲醛污染的生物处理工程,提供了强有力的帮助。
    附图说明
    图1为爪哇青霉H2在察氏培养基(25℃,7d)上的菌落形态;
    图2为爪哇青霉H2在在麦芽汁培养基(25℃,7d)上的菌落形态;
    图3为爪哇青霉H2在PDA培养基(加有孟加拉红,25℃,7d)上的菌落形态;
    图4为爪哇青霉H2的分生孢子梗扫帚状分枝和球形分生孢子
    图5为爪哇青霉H2在不同pH时的生长曲线;
    图6为爪哇青霉H2在不同C(甲醛)时的降解曲线;
    图7为爪哇青霉H2在不同C甲醛时的生长曲线;
    图8为爪哇青霉H2在不同碳源里的C(甲醛)的降解曲线;
    图9为爪哇青霉H2在不同复合碳源里的生长曲线;
    图10为爪哇青霉H2的C(葡萄糖)的下降曲线;
    图11为爪哇青霉H2 C(甲醛)和C(葡萄糖)的下降曲线比较;
    其中,1为甲醛,2为甲醛+蔗糖,3为甲醛+麦芽糖,4为甲醛+淀粉,5为甲醛+葡萄糖,6为葡萄糖,ck为空白对照。
    通过借助以下实施例将更详细说明本发明。以下实施例仅是说明性的,本发明并不受这些实施例的限制。
    具体实施方式
    实施例1  甲醛降解菌的分离与鉴定
    1、培养基的配制
    基本培养基配方:1.0%(w·v-1)葡萄糖,0.2%(w·v-1)NaNO3,0.1%(w·v-1)K2HPO4,0.05%(w·v-1)MgSO4·7H2O,0.05%(w·v-1)KCl,0.001%(w·v-1)FeSO4·7H2O,0.01%(w·v-1)酵母膏,0.1%(w·v-1)的甲醛(甲醛用市售甲醛标准溶液),培养基最终pH为6.0。
    察氏培养基配方:3.0%(w·v-1)蔗糖,0.3%(w·v-1)NaNO3,0.1%(w·v-1)K2HPO4,0.05%(w·v-1)MgSO4·7H2O,0.05%(w·v-1)KCl,0.001%(w·v-1)FeSO4·7H2O,1.5~2.0%(w·v-1)琼脂。
    麦芽汁培养基配方:2.0%(w·v-1)麦芽浸膏,0.1%(w·v-1)蛋白胨,2.0%(w·v-1)葡萄糖,1.5~2.0%(w·v-1)琼脂。
    PDA培养基配方:20%(w·v-1)土豆,2.0%(w·v-1)葡萄糖,1.5~2.0%(w·v-1)琼脂。(土豆去皮切碎,加水煮沸30,用双层纱布过滤,取其滤液。)
    2、分离
    样品采自未经过处理的家具厂出水口的淤泥,其甲醛气味浓烈,甲醛污染严重,从而保证了甲醛降解目的菌的存在。
    在超净工作台上,取10g上述淤泥样置于90mL无菌水中,振荡15min,放置20秒,取1mL上清液接种于培养液里,在摇床上160r·min-130℃培养5d,生长起来的真菌再多次用PDA培养基平板画线,经过多次纯化,分离到一株霉菌,编号H2。
    3、鉴定
    (1)平板观察
    选取察氏培养基、麦芽汁培养基、PDA培养基,将接种针经火焰灭菌并冷却后,蘸取极少量的孢子,点植于平板的中间位置,将平板置于25℃培养8d,观察菌落的特征并记录。
    (2)显微观察
    用解剖针从培养皿的菌落上,挑取少许菌体,置载玻片的水滴中,于显微镜下观察其形态特征并记录。
    (3)分子鉴定
    DNA的提取参照CTAB法进行,DNA浓度和纯度的检测,采用核酸/蛋白分析仪于Nucleic Acid程序下测定。PCR采用真菌18S rDNA扩增通用引物(上游引物:GATCCTGCCAGTAGTCATATGC;下游引物:GCTGCGTTCTTCATCGATGC),反应条件为94℃ 5min,30个循环(94℃ 1min、56℃ 1min、72℃ 1min),72℃反应7min。用1.0%的琼脂糖凝胶电泳40min,于UVI凝胶成像系统分析结果。
    扩增产物测序由上海英俊生物技术有限公司完成,测序结果在Genbank数据库内进行同源序列搜索,找出该菌株与数据库中同源性最高的模式菌株。
    4、结果与分析
    经平板观察和显微观察,该菌株在察氏培养基上菌落直径20mm,平薄,与基质紧贴,细绒状,颜色不均,点种处为黄棕色,外围淡紫色至淡灰蓝色。有大量细小黄色渗出液滴,无辐射纹,反面红黄色(图1);在麦芽汁培养基上菌落直径24mm,极细绒状或毡状,后稍呈粉状,灰绿色或灰蓝色,表面有较深的沟纹,干燥无渗出液,反面近芥黄色,基质有辐射状沟纹(图2);在PDA培养基上,呈粉状,绿色,有辐射状条纹,无渗出液,反面淡黄色(图3)。分生孢子梗无足细胞,其先端有扫帚状分枝,帚状枝一般为单轮型,不分枝或分枝不规则,每个分枝只有一轮小梗,小梗5-8个,5-10*2.3-3.8μm,分生孢子球形,1.8-2.5μm,壁近于光滑(图4)。
    该菌株的18SrDNA序列与已报道的爪哇青霉H2(Penicilliumjavanicum)的有性世代爪哇正青霉(Eupenicillium javanicum)同源率达99.4%,其培养特征及显微特征也与爪哇青霉H2(Penicilliumjavanicum)最相似。
    结合上述的平板观察、显微观察和分子鉴定结果,得出如下结论:本发明筛选到的降解甲醛菌H2为爪哇青霉,18SrDNA序列长度为1660bp,上传GenBank申请号码为bankit890497。
    实施例2  爪哇青霉H2的最佳生长pH值
    霉菌一般喜好生长在偏酸的环境里,但其嗜酸性的程度差别很大,因此了解其最佳生长的pH,有利于对其进行快速培养和应用。
    1、一级种子的制取
    选取产孢良好的爪哇青霉H2,接种在基本培养基中,摇床160r·min-1,30℃培养2~3d,当霉菌进入快速生长期时,定时测定OD475值,当OD475值快速上升时,此菌液即可作为一级种子。
    2、样品制备
    选取大口150mL三角瓶,配制pH分别为4.0,4.5,5.0,5.5,6.0的液体基本培养基,瓶口用无菌封口培养膜封口(无菌封口培养膜是环凯公司生产的双层膜,上有直径0.6cm的圆孔两个,中间有直径3cm的、孔径小于0.2μ的无菌滤纸片,多用于组培生产),培养一级种子(OD475值为0.168),除空白外接入接入一级种子5mL,置摇床上30℃160r·min-1培养,在接种的第0,24,48,72,96,120,144h取样,每次取2瓶测量菌丝干重,OD值测定用北京普析通用仪器有限责任公司TU-1800型紫外可见分光光度计,菌丝干重用重量法测量,结果取其平均值作图。
    3、菌丝干重的测量
    烧杯在105℃烘1h至恒重,记录称量结果,将菌液用滤纸过滤后,连同滤纸一起转入已恒重的烧杯中,于80℃烘至恒重,每次带空白两个以上。
    菌丝干重(g·L-1)=[(烧杯+菌的重量+纸)-(烧杯+纸)]*1000/样品量。
    菌丝干重取其平均值作图。
    4、结果与分析
    爪哇青霉H2在5种不同pH培养基中培养144h(图5),菌丝干重分别从0.0026、0.0024、0.0027、0.0024、0.0024mg·L-1上升到0.0117、0.0131、0.0152、0.0122、0.0116mg·L-1,菌丝干重最大的是pH5.0。
    实施例3  爪哇青霉H2对甲醛的降解能力
    1、样品制取
    选取大口150mL三角瓶,配制基本培养基,C(甲醛)按约0.1%、0.15%、0.2%、0.25%(w·v-1)加入,pH分别选取已经测得的最适pH(pH5.0),瓶口用无菌封口培养膜封口,培养一级种子(OD475值为0.172),除空白外每瓶接入5mL,置摇床上30℃160r·min-1培养,并在接种的第0,24,48,72,96,120,144h取样,每次取3瓶,其中一瓶为空白,7000×离心15min、过滤,滤液用AHMT分光光度法检测C(甲醛),滤纸和菌一起转入已称至恒重的烧杯中测菌丝干重,菌丝干重用重量法测量,结果取其平均值作图。
    C(甲醛)的检测用AHMT分光光度法,结果以实际测量数据为准,并取其平均值作图。
    2、检测
    C(甲醛)的检测用AHMT分光光度法,原理为甲醛与4-氨基-3联氨-5-巯基-1,2,4-三氮杂茂(简称AHMT)在碱性条件下缩合,然后经高碘酸钾氧化成6-巯基-5-三氮杂茂[4,3-b]-S-四氮杂苯紫红色化合物,其色泽深浅与甲醛含量成正比。
    上述样品经7000×离心15min、并过滤后,滤纸和菌一起转入已称至恒重的烧杯中测菌丝干重,取其平均值作图;滤液用AHMT分光光度法检测C(甲醛),具体步骤如下:
    取100ml容量瓶,吸取1.0ml稀释了100倍的上述滤液,加入5mol·L-1氢氧化钾溶液1.0ml,0.5%AHMT溶液1.0ml,盖上管塞,颠倒混匀三次,放置20min,加入1.5%高碘酸钾0.3ml,充分振摇,放置5min,定容至100ml。用1cm比色皿,波长550nm,随样品带空白,测量吸光值,甲醛标液购自百灵威化学技术有限公司。甲醛标线的操作步骤,跟样品的相同,制作标准曲线,得出标线方程,样品含量由标线方程换算得出。
    3、结果与分析
    算出空白和样品的C(甲醛),并取空白和两个样品的平均值分别作图,作图例标识用0.1%、0.15%、0.2%、0.25%表示,实际C(甲醛)以测量结果为准。
    如图6、7所示,爪哇青霉H2接种后144h,处理0.1%ρ(甲醛)从1059mg·L-1下降到317mg·L-1,降解率为70.1%,空白1102-1134mg·L-1;处理0.15%ρ(甲醛)从1528mg·L-1下降到712mg·L-1,降解率为53.4%,空白1578-1612mg·L-1;处理0.20%ρ(甲醛)从2197mg·L-1下降到1069mg·L-1,降解率为51.3%,空白2209-2243mg·L-1;处理0.25%ρ(甲醛)从3152mg·L-1下降到2264mg·L-1,降解率为28.2%,空白3195-3223mg·L-1;菌丝干重分别从0.0027、0.0024、0.0026、0.0024g·L-1上升为0.0147、0.0115、0.0087、0.0046g·L-1,在4个不同浓度的处理中,ρ(甲醛)没有快速下降期,菌丝干重上升也很平缓。空白144h挥发很少,在衡量或计算降解甲醛量时完全可以将挥发忽略不记。
    当甲醛与一级种子几乎同时加入分离基本培养基时,0h时取样加有甲醛和5mL一级种子的C(甲醛)都比只加甲醛不加菌的空白要低4%~10%左右,这就说明有少量的甲醛刚和菌丝体接触就被爪哇青霉H2吸收或吸附。
    在本实施例的4个不同甲醛浓度处理中,爪哇青霉H2的C(甲醛)没有快速下降期,菌丝干重没有快速上升期。
    实施例4  爪哇青霉H2的碳源代谢及最佳碳源
    选取4种常用碳源:葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、可溶性淀粉,按培养基体积的10%添加(w·v-1),设置5种不同处理的碳源,分别为:0.1%甲醛、0.1%甲醛+10%蔗糖、0.1%甲醛+10%麦芽糖、0.1%甲醛+10%淀粉、0.1%甲醛+10%葡萄糖,其余成分同基本培养基,pH值H1为4.5,H2为5.0,H4为5.5,选用大口150mL三角瓶分装,瓶口用无菌封口培养膜封口,接入一级种子5mL(OD475值为0.210),置摇床上30℃160r·min-1培养,并在接种的第0,24,48,72,96,120,144h取样,每次取2瓶,测C(甲醛)和菌丝干重值,H4培养基里有葡萄糖的处理,加测C(葡萄糖),并带只加葡萄糖不加菌的培养基空白。OD值测定用北京普析通用仪器有限责任公司TU-1800型紫外可见分光光度计,取样后7000×离心15min、过滤,滤液用来测量C(甲醛)和C(葡萄糖),C(甲醛)用AHMT分光光度法检测,C(葡萄糖)用蒽酮比色法检测,滤纸和菌一起转入已称至恒重的烧杯中测菌丝干重。结果以实际测量数据为准,并取其平均值作图。
    如图8、9所示,爪哇青霉H2在5种不同的碳源里都能有效的降解甲醛,在处理0.1%甲醛+10%蔗糖、0.1%甲醛+10%麦芽糖、0.1%甲醛+10%淀粉、0.1%甲醛+10%葡萄糖中,C(甲醛)分别从1214、1213、1204、1257mg·L-1下降到282、424、315、248mg·L-1,降解率分别为76.8、80.0、74.9、78.3%,96h内,菌丝干重分别从0.0036、0.0034、0.0035、0.0036g·L-1上升到0.0164、0.0171、0.0165、0.0172g·L-1,C(甲醛)下降较快,菌丝增长较慢。
    在只有甲醛作为碳源的处理中,培养144h时H2的C(甲醛)从1214mg·L-1下降到436mg·L-1,降解率为64.1%,菌丝干重从0.0033上升到0.0041g·L-1,24h后C(甲醛)下降速度加快,所以爪哇青霉H2能单独利用甲醛为碳源并降解甲醛,但降解缓慢,效果不如加复合碳源。
    如图10所示,葡萄糖的加入量为13926mg·L-1,C(葡萄糖)的下降呈加速度下降,48h前稍慢,每隔24h消耗的量为657、1229、3551、3049、2549、2510mg·L-1,到144h C(葡萄糖)是381mg·L-1。只加葡萄糖没加菌的空白,C(葡萄糖)稳定,计算葡萄糖消耗量时可忽略此空白。
    爪哇青霉H2以甲醛和葡萄糖为碳源的的利用规律是:如图11所示,降解曲线C(甲醛)下降几近均速,24h内C(葡萄糖)内下降稍缓,爪哇青霉H2先以甲醛和葡萄糖同时为碳源,并优先利用甲醛;24h后,C(葡萄糖)下降速度快,菌丝干重72h后上升较快,爪哇青霉H2繁殖迅速,以甲醛和葡萄糖同时为碳源;没有测到C(甲醛)缓慢下降期。
    由以上数据可见,爪哇青霉H2应该是对甲醛抑制相对敏感,甲醛利用率相对较少,能够利用复合碳源并降解甲醛,也能利用甲醛为唯一碳源但菌丝干重增长缓慢,降解效果也不如复合碳源。

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    爪哇 青霉 H2 降解 甲醛 中的 应用
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