本文關鍵詞：畜禽糞便無害化處理中土霉素高效降解菌的篩選及其對微生物多樣性的影響

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【摘要】：隨著禽畜養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展,養(yǎng)殖過程中只有一部分土霉素被利用,絕大部分都會隨著畜禽排泄物排出體外,進入環(huán)境中,對人類的健康構成嚴重威脅。目前生物降解因其具有資源豐富、降解能力強、成本低、無二次污染等優(yōu)點,成為了國內外研究去除抗生素殘留的熱點之一。本論文采用富集、初篩、復篩、純化等方法從受土霉素污染的樣品中獲得降解菌株,并應用通過快速檢測試劑盒進行降解條件優(yōu)化,通過形態(tài)觀察以及16S rDNA基因序列分析對降解菌株進行分子鑒定,并采用Biolog-ECO板對畜禽糞便無害化處理過程中微生物功能多樣性進行研究,得到的結果如下:(1)通過富集培養(yǎng)、純化、復篩獲到2株土霉素高效降解菌株YH1、YH2。利用16S rDNA-PCR擴增,分別對兩株菌株進行鑒定,擴增片段分別為1323bp和1540bp,通過BLAST序列比對,確定菌株YH1為短波單孢菌屬(Brevundimonas sp.),YH2為類芽孢桿菌屬(Paenibacillus sp.),同源性均達到99%。(2)YH1菌株的最適培養(yǎng)和降解條件為:溫度30℃、pH6.0,土霉素濃度300mg/L,裝液量80m L,培養(yǎng)后的菌株能在72h內對濃度為300mg/L的土霉素降解率為67.71%,在加入2g/L可溶性淀粉,麥芽糖更顯著提高土霉素降解率分別為72.99%、70.34%,而添加1g/L的Fe~(3+)和Cu~(2+)時也可提高菌株對土霉素的降解率分別為72.21%、66.56%,相反Cd~(2+)、Mn~(2+)可明顯抑制YH1菌株對土霉素的降解率。YH2菌株的最適培養(yǎng)和降解條件為:溫度30℃、pH7.0,土霉素濃度300mg/L,裝液量80m L,培養(yǎng)后的菌株能在72h內對濃度為300mg/L的土霉素降解率為69.54%,其中加入2g/L葡萄糖和酵母浸液更顯著提高土霉素降解率分別為70.22%、71.04%,添加1g/L的Cd~(2+)、Cu~(2+)時可提高菌株對土霉素的降解率分別為70.83%、70.88%,而加入Cd~(2+)、Pb~(2+)可明顯抑制YH2菌株的生長及其對土霉素的降解能力。(3)單一、復配菌株處理后的畜禽糞便中土霉素的降解情況研究。結果表明:在流動相為乙腈:磷酸二氫鉀(0.05mo L/L)=16:84(V/V),HPLC檢測單一、復配處理后畜禽糞便中土霉素的降解情況良好,添加YH1、YH2、1:1復配、1:2復配、2:1復配處理后的降解率分別為71.3%、69.2%、71%、72.4%、73.5%。(4)基于Biolog-ECO板對單一、復配處理的畜禽糞便進行功能多樣性的分析。結果表明:隨著處理天數的變化,畜禽糞便中微生物功能多樣性存著著明顯的差異。不同處理后樣品其AWCD值在整個培養(yǎng)過程中有比較明顯的差異,也表現為不同培養(yǎng)時間,對六類碳源利用率呈現明顯的差異。不同處理后微生物對碳源利用種類不同,表現為多聚物的利用率最高,而酚酸類化合物明顯利用率最低,在培養(yǎng)15d時,各類碳源利用率均有所提升,其中添加YH1菌株變化最明顯,依次為1:2復配、2:1復配、1:1復配、添加YH2菌株。采用主成分分析方法,結果表明:菌株單一、復配處理畜禽糞便后,處理后的樣品中微生物對六類碳源的利用度呈現差異明顯,表現為酚酸類化合物的利用度最低,獨立成為一個組,碳水化合物的利用度其次,在1:1復配處理的情況下,表現為兩種主成分。
【學位授予單位】：沈陽大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X713;X172

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