陰離子表面活性劑降解菌Sp—1的紫外線誘變研究

劉維琦　常立莉　張博　楊佳利+侯憲春

摘要：對已經篩選出陰離子表面活性劑降解菌Sp-1進行紫外線誘變，提高對陰離子表面活性劑月桂醇醚硫酸鈉（SLES）的降解率。經過篩選后，選取10株Sp-1的突變菌株，測定Sp-1對SLES的降解率。10株突變菌株的降解率都比原始菌株較高，其中2號突變菌株的降解率為80%。通過對Sp-1紫外線誘變，選取的10株突變菌株對SLES的降解率普遍高于原始菌株，降解效果更為理想。

關鍵詞：降解菌；陰離子表面活性劑；紫外線誘變；降解率

中圖分類號：Q93-33 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170132001

陰離子表面活性劑具有乳化、增溶、起泡消泡、滲透洗滌、潤滑和殺菌等作用，是合成洗滌劑的重要成分。隨著現代工業的迅速發展，陰離子表面活性劑通過污水排放和工業廢渣等途徑進入環境，成為最常見的一類有機污染物。因此對陰離子表面活性劑的檢測已經成為我國環保部門的一項重要任務。本實驗在原有微生物法降解陰離子表面活性劑的基礎之上，通過紫外線誘變進一步提高降解菌的效率。近年來許多學者利用紫外線誘變技術來研究有機氮、苯酚和農藥等污染物降解菌的降解特性，但是對于陰離子表面活性劑的降解菌研究目前還鮮見報道。該研究通過對從活性污泥中篩選的陰離子表面活性劑降解菌Sp-1進行紫外線誘變，來探討誘變菌株對陰離子表面活性劑的降解能力；選取降解性能較高的降解菌，有利于對水環境中陰離子表面活性劑處理工作的進行，同時為陰離子表面活性劑降解菌的應用奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 菌株來源

從活性污泥中提取并經過分離純化的陰離子表面活性劑降解菌Sp-1。

1.2 培養基

分離培養基采用高氏一號培養基；

篩選培養基采用周理志配方配制；

無機鹽培養基為高氏一號改良配方。

1.3 Sp-1生長曲線的測定

將Sp-1接種到SLES濃度為0.1g/L分離培養基中，經過分離純化后再接種到SLES濃度為0.1g/L的發酵培養基中，在30℃、150 r/min條件下振蕩培養24h，每隔2 h取5.0 mL菌液在分光光度計下測出OD460值，并以空白作為對照，繪制Sp-1的生長曲線。

1.4菌懸液的制取

取出Sp-1降解菌的發酵液，用無菌蒸餾水配制菌懸液，分別將菌體濃度稀釋到10^-2、10^-3、10^-4、10^-5倍，然后用血球計數板觀察菌落的個數，取菌落個數100～200之間的濃度為最佳稀釋濃度，并以此濃度制備菌懸液。

1.5紫外線誘變

紫外線誘變采用波長為260nm，20W的紫外線殺菌燈。在超凈工作臺上先將紫外照射燈開啟20min殺菌預熱，將配制好的菌懸液放置于實驗臺上，取15個滅菌平板分成5組，每組3個，每個培養基中倒入0.5mL的菌懸液涂布平板，在距紫外照射燈為20cm處，進行紫外照射，5組平板的照射時間依次為30s、60s、90s、120s、150s。以未照射的菌懸液作為對照組，計算誘變致死率。

致死率計算公式：

（1）

1.6Sp-1突變菌株的篩選

1.6.1初篩

選擇致死率為75%-80%的Sp-1突變菌株，接種到篩選培養基中，37℃下恒溫培養24h。測量藍色暈圈的直徑，用接種針挑選出10個藍色暈圈直徑比原始直徑大的Sp-1菌株進行復篩。

1.6.2復篩

將挑選的10株突變菌株和1株原始菌株接種到無機鹽培養基上振蕩培養48h。在150r/min離心10 min除去菌體；將處理離心后的菌液放在紫外分光光度計中，并分別測量篩選的10株突變菌株對陰離子表面活性劑的降解率。

降解率計算公式：

（2）

2結果與分析

2.1降解菌株Sp-1的生長曲線

在Sp-1降解菌的生長曲線中，可以觀察到在12h之前，菌株處于緩慢生長的階段，從12h后開始逐漸進入對數生長期，當到20h時處于生長較穩定的生長狀態，此時菌株對外界環境因素的作用敏感，達到生長的最佳狀態，因此應選擇培養20h的Sp-1降解菌株進行紫外線誘變處理（見圖1）。

2.2不同照射時間對降解菌株的致死效應

由實驗結果可知，隨著照射時間的不同，SLES降解菌的致死率有所不同。隨著照射時間的增加，致死率不斷上升，但時間過長會導致致死率上升逐漸緩慢，因此選擇90s為紫外誘變劑量時間。致死率為77.3%（見圖2）。

2.3微生物降解菌株Sp-1的高效篩選

2.3.1Sp-1降解菌株的初篩

測量接種到篩選培養基中10株Sp-1突變菌株的直徑，其中2號突變菌株的直徑最大，為1.7mm，對照組菌株為0.6mm（0號菌株為對照組）（見圖3）。

2.3.2Sp-1降解菌株的復篩

將菌液離心沉淀，并將菌液的pH調至7保持中性。分別測量10株突變菌株的降解率，經實驗結果發現，10株突變菌株的降解率都高于原始菌株的降解率，其中2號突變菌株的降解能力最高，降解率達到80%，比原始菌株的降解率提高了20%（見圖4）。

3討論

對降解菌Sp-1進行紫外線誘變，增加陰離子表面活性劑降解菌Sp-1的降解率，使降解效果達到理想。因紫外線照射劑量目前沒有統一的標準，故借鑒曹禮等在研究紫外誘變釀酒酵母時的試驗條件，采用20W的紫外照射燈，照射距離為20cm，誘變劑量采用75%-80%的誘變致死率。通過紫外線誘變提高降解菌Sp-1對陰離子表面活性劑的降解率，降解能力增強，使陰離子表面活性劑降解菌Sp-1達到理想降解效果。