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东北农业大学学报2024年第08期:Rhodococcus erythropolis D310-1对高质量浓度乙腈的耐受特性及降解机制

来源:期刊VIP网 时间:


作者:苗蕾;米耀族;闫浩浩;洪雅琪;齐家熙;臧海莲;李春艳;

单位:东北农业大学资源与环境学院;

摘要:腈是一类带有氰基的剧毒化合物,广泛用于溶解剂、塑料、橡胶和药物制造。乙腈生产和应用产生大量高质量浓度含腈废水,严重污染环境,须采取适当的无害化处理技术后排放。前期筛选获得1株对乙腈具有较高耐受和降解能力的菌株Rhodococcus erythropolis D310-1,单因素试验确定菌株D310-1最适生长pH为6.5、生长温度为28℃、培养时间为72 h,底物质量浓度为1 g·L~(-1),最适条件下对乙腈的降解率达97.6%。耐受性试验结果表明,菌株D310-1耐受乙腈最高质量浓度达40 g·L~(-1)。扫描电镜(SEM)观察发现,随着乙腈质量浓度增加,菌株D310-1细胞比表面积和褶皱程度增加,有助于促使乙腈扩散并分配到细胞膜上,提高菌株耐受能力。气相色谱法(GC)检测结果表明,乙腈降解终产物为乙酰胺和乙酸。降解酶酶活性分析表明,腈水合酶和酰胺酶在反应全过程中发挥主要催化作用。全基因组测序进一步揭示菌株D310~(-1)在高质量浓度乙腈环境中参与乙腈耐受和降解途径的相关基因,包括腈降解酶基因、药物主动外排泵基因,应激反应调节基因。

关键词:乙腈;;Rhodococcus erythropolis D310-1;;耐受性;;降解机制

基金资助:黑龙江省自然科学基金项目(ZD2023D001)