復(fù)合菌降解聚丙烯釀胺降解影響因素探討，復(fù)合菌降解HPAM己經(jīng)成為現(xiàn)今的熱點(diǎn)研究方向，復(fù)合菌種相對(duì)單一菌種降解聚 合物而言，因其菌種間的協(xié)同作用所達(dá)到的降解效果而廣泛受到各研究者的重視。

研究發(fā)現(xiàn)復(fù)合菌相比單一菌種具有更好的降解能力，復(fù)合菌降解聚丙烯釀胺降解影響因素探討，但復(fù)合菌降解條件較為復(fù)雜， 如何對(duì)降解條件進(jìn)行優(yōu)化從而取得更好的降解效果，本研究考察了在實(shí)驗(yàn)室條件下，溫 度、pH值、接種量、連續(xù)活化次數(shù)對(duì)聚丙烯酰胺降解效果的影響。

1實(shí)驗(yàn)材料 1.1菌種

實(shí)驗(yàn)分離篩選出的假單胞菌CJ419和枯草芽孢桿菌FA16以1: 1比例混合接種。 1.2培養(yǎng)基

API 培養(yǎng)基：乳酸鈉 4ml，KH2P040.02g, NaCllOg, MgS04 • 7H20 為 0.2g,維生 素C0.2g,酵母膏l(xiāng).Og,模擬水為1000ml的lg/LHPAM。滅菌冷卻后加入經(jīng)紫外滅菌 的 FeS04(NH4)2S04 • 6H20。

1.3主要試劑與儀器

主要實(shí)驗(yàn)儀器如下：

表各1主要實(shí)驗(yàn)儀器 Table4-1 Main experimental apparatus

儀器名稱生產(chǎn)公司

Sartorius BS210S 電子天平北京賽文利斯大平有限公司

Eclipse E200 顯微鏡曰本尼康公司

LDZX40BI立式壓力蒸汽滅菌鍋上海申安醫(yī)療器械廠

GZX-DH 400-BS-II電熱恒溫干燥箱上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠

SXK-103超凈工作臺(tái)安徽蚌埠凈化設(shè)備廠

DNP-9052細(xì)菌培養(yǎng)箱上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠

ZHWY-A211C臥式旋轉(zhuǎn)型搖床上海智城分析儀器制造有限公司

SPX-250IC人工氣候箱上海博迅實(shí)業(yè)有限公司

烏氏粘度計(jì)北京儀器廠

722型分光光度計(jì)上海第三儀器廠

PYX-DHS-35X40隔水式電熱恒溫培養(yǎng)箱上海市躍進(jìn)醫(yī)療器械廠

試劑為微生物分離培養(yǎng)所需各類常用培養(yǎng)、檢測(cè)常用試劑和藥品。

2方法 2.1實(shí)驗(yàn)方法

2.1.1溫度和pH對(duì)菌種性能的影響

調(diào)節(jié)不同溫度（25-50°C),接種相同的復(fù)合菌量，自然pH下各培養(yǎng)10天后檢測(cè)聚 合物溶液降解率的變化，即可知溫度對(duì)HPAM降解的影響。

用Na2C03調(diào)節(jié)HPAM溶液成不同的pH值（6.0-9.0),接種同樣的菌量，30°C恒溫 培養(yǎng)10天，檢測(cè)降解率的變化，即可知pH對(duì)HPAM降解的影響。

2.1.2接種量對(duì)HPAM降解的影響

在API培養(yǎng)基中接種不同量復(fù)合菌種，3(TC恒溫培養(yǎng)10天后檢測(cè)降解率的變化， 由此可知初始接種量對(duì)HPAM降解的影響。 2.1.3在HPAM中的連續(xù)活化次數(shù)對(duì)降解率影響

將混合菌經(jīng)API培養(yǎng)基連續(xù)活化1、2、3、4代，經(jīng)過(guò)不同連續(xù)活化次數(shù)的復(fù)合菌 種相同比例接種至API培養(yǎng)基中，30°C恒溫培養(yǎng)2天。檢測(cè)溶液的降解率，得到連續(xù)活 化次數(shù)和聚合物降解率之間的關(guān)系。

2. 2分析方法

采用淀粉-碘化鎘方法測(cè)定聚丙烯酰胺的質(zhì)量濃度，具體方法見(jiàn)3.1.L2。

3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1溫度和pH對(duì)菌種性能的影響

如圖4-1所示，復(fù)合菌種在10?50°C和pH 6.4-8.0時(shí)接種同樣的菌量，其他條件相 同的情況下培養(yǎng)10天，試驗(yàn)完成后檢測(cè)復(fù)合菌對(duì)HPAM的降解率。

Fig4-1 Diagram of temperature and degradation rate

圖‘i表示了混合菌溫度和降解能力的關(guān)系圖。從圖中可以看出，復(fù)合菌從urc開(kāi) 始，溫度越高降解能力越強(qiáng)，在30?37°C區(qū)間達(dá)到最大值，32°C時(shí)最大；超過(guò)37’C降解 能力迅速下降，但到45°C仍具有一定的降解能力，分析因?yàn)槲⑸锛?xì)胞內(nèi)有許多維系其 生長(zhǎng)分裂必須的結(jié)構(gòu)和酶類物質(zhì)，低溫溫度下細(xì)胞內(nèi)的酶系難于被激活，使得微生物生 長(zhǎng)緩慢，降解能力下降；溫度上升細(xì)胞處于最適生長(zhǎng)溫度，復(fù)合菌大量繁殖，降解率也 隨之上升；當(dāng)溫度超過(guò)最適生長(zhǎng)溫度時(shí)，~方面細(xì)胞結(jié)構(gòu)因?yàn)楦邷囟獾狡茐模硪环?面酶蛋白也因?yàn)楦邷厥セ钚?，所以?dǎo)致降解率下降。45°C時(shí)仍有活性認(rèn)為復(fù)合菌均采 自采油現(xiàn)場(chǎng)，從而對(duì)高溫環(huán)境有一定的適應(yīng)能力。

pH值

圖4-2表示了復(fù)合菌pH的變化與降解率的關(guān)系。復(fù)合菌降解聚丙烯釀胺降解影響因素探討，從圖中可以看出復(fù)合菌的最適降 解pH約為7.2,在pH7.0?8.0之間仍能保持較高的降解能力。但可以由圖中看到pH6.4 之前和pH8.5之后，混合菌沒(méi)有降解能力，說(shuō)明偏酸或偏堿的環(huán)境都不利于混合菌的降 解。由圖還能看到溫度30°C、PH7的實(shí)驗(yàn)條件處于降解最優(yōu)溫度和pH范圍內(nèi)，在這一 范圍內(nèi)復(fù)合菌種降解率變化不大，這主要是由于兩菌株的最適溫度和pH有一定差異， 使得復(fù)合菌種能在較為寬松的環(huán)境條件下發(fā)揮降解作用。

3. 2復(fù)合菌接種量對(duì)HPAM降解的影響

如圖4-3所示，初始接種不同菌量的HPAM,在30°C恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)10天后測(cè) 溶液降解率，得到接菌量和聚合物降解率之間的關(guān)系圖?？闯鯤PAM溶液降解率首先 隨接種量的增加而迅速增大,接種的菌量為3.6X 1〇4個(gè)/mL時(shí)，HPAM降解率達(dá)75.6%。 當(dāng)接種量持續(xù)增加，降解率不再有明顯的增加，這是因?yàn)榻臃N菌量增加而造成營(yíng)養(yǎng)及生 長(zhǎng)空間不足，導(dǎo)致復(fù)合菌的生長(zhǎng)受到抑制。

接菌量與降解率關(guān)系圖

圖4~3接菌量與降解率關(guān)系圖 Table 4-3 Inoculation and the degradation rate diagram

3. 3連續(xù)活化次數(shù)對(duì)HPAM溶液降解率的影響

表4-2顯示了在3(TC恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)2天后測(cè)溶液降解率。HPAM降解率隨連續(xù) 活化次數(shù)的增加而增大。在微生物的生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中，微生物都有適應(yīng)新的生長(zhǎng)環(huán)境的 能力[561。細(xì)菌和聚合物接觸后并不立即分裂生長(zhǎng)，而需要進(jìn)入適應(yīng)新的生長(zhǎng)環(huán)境的遲滯期， 當(dāng)通過(guò)相同培養(yǎng)基進(jìn)行活化而使細(xì)菌經(jīng)歷了遲滯期的適應(yīng)過(guò)程后再重新與待降解物接 觸就會(huì)大大縮短遲滯期時(shí)間，快速進(jìn)入對(duì)數(shù)期從而迅速降解聚合物。

表‘2連續(xù)活化次數(shù)和降解率關(guān)系

TabIe4-2 Continuous relationship between activation times and the degradation rate

連續(xù)活化次數(shù)接菌量/個(gè)• ml/1HPAM降解率％

13.0 X10335.6

22.5 Xl〇347.9

33.0 Xl〇358.8

43.0X10364.2

53.0 X10368.5

4小結(jié)

(1)菌種降解能力在30?37°C時(shí)較強(qiáng)，32°C時(shí)最大，復(fù)合菌降解聚丙烯釀胺降解影響因素探討，低于3(TC或高于45°C時(shí)下降 很顯著。復(fù)合菌種的最適降解pH約為7.2,在pH7.0?8.0之間仍能保持較高的降黏能力。

(2)初始接種不同菌量的HPAM，在30°C恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)10天后得到接種量 與降解關(guān)系圖，可以看到HPAM溶液降解率首先隨接種量的增加而迅速增大，接種的 菌量為3.6X 1〇4個(gè)/mL時(shí)，HPAM降解率達(dá)75.6%。

(3)將不同活化次數(shù)的降解混合菌于30°C恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)2天后，測(cè)其溶液降 解率。可以看出HPAM降解率隨連續(xù)活化次數(shù)的增加而增大。培養(yǎng)兩天后測(cè)得的最大 降解率為68.5%。

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