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邻苯二甲酸酯和有机磷阻燃剂降解菌的分离鉴定与降解特性研究认领

作者：

Imane Lamraoui

学位授予单位：

中国农业科学院

摘要：

芳香族污染物排放到环境中的问题日益受到人们的关注,因为这些源于人类活动的污染物通常对生物体具有毒害作用。由于其毒性大、分布广、持久性强等特点,邻苯二甲酸酯(Phthalic acid esters,PAEs)和有机磷阻燃剂(Organophosphorus flame retardants,OPFRs)近年来受到世界的广泛关注。生物降解是一种安全、环保地将这些有毒物质从环境中去除的有效手段。邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(Di-(2-ethylhexyl)phthalate,DEHP)是PAEs的典型代表,主要用作增塑剂,赋予聚氯乙烯塑料良好的物理性能。它在世界范围内被大量合成。许多研究已经证实了DEHP对人类健康和野生动物的不良影响。DEHP被认为是一种引起人类生殖问题的内分泌干扰物。通过16S r RNA基因分析和电镜观察,从阿尔及利亚Mila省采集的污染土壤中分离到一株新的肠杆菌YC-IL1。它能高效降解DEHP(100%)和多种PAEs,特别是较难降解的含有分支侧链或环状结构的邻苯二甲酸丁苄酯和邻苯二甲酸二环己酯。虽然YC-IL1降解DEHP的最适p H是7.0,但其在p H值5.0条件下依旧保持较高活性,表明菌株YC-IL1是一株耐酸菌株。菌株YC-IL1在人工污染土壤中对DEHP降解率较高,6天降解率高达86%。这些结果表明,YC-IL1在PAEs污染区域甚至是酸性区域的生物修复中具有广阔的应用前景。另一方面,有机磷阻燃剂最近在世界范围内大量生产;它们作为增塑剂和阻燃剂用于许多工业和消费产品,如塑料制品、电子产品、汽车用品、地板和建筑材料等,但许多研究表明,OPFRs对人类和野生动物具有毒性。从采集自阿尔及利亚Mila省和中国北京市的污染环境样品中富集到两个混合菌群,分别命名为YC-ML1和YC-CHW1。两种混合菌群在4天内对TPh P的降解达到92.6%和95.3%。然而,没有从中分离到能够独立降解TPh P的细菌。这两个混合菌群也能利用磷酸三甲苯酯、2-乙基己基二苯基磷酸酯和磷酸三(2-乙基己基)酯生长,YC-ML1对这三个磷酸三酯的降解率分别为98.19%、98.5%和84.78%,YC-CHW1的降解率分别为92.78%、91.63%和74.53%。他们在较宽的范围内保持较好降解活性,温度(20～40℃)、p H(6.0～10.0)和盐度(0～4%),最佳降解条件为30℃、p H=7.0和Na Cl为0%。16S r DNA多样性分析表明,两种混合菌群在细菌组成上存在差异。

摘要译文

关键词：

邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯; 有机磷阻燃剂; 肠杆菌; 生物降解; 16S rDNA多样性分析

学位年度：

2021

学位类型：

博士

学科专业：

生物化学与分子生物学

导师：

路铁刚

中图分类号：

X172[环境微生物学]

学科分类号：

083001[环境科学];083606[微生物发酵工程];083610[环境生物工程]

D O I：

10.27630/d.cnki.gznky.2021.000107