跨界融合复合微生物团聚体高效降解造纸废水

本研究针对制浆造纸废水中的难降解木质素及AOX等有毒有机污染物，采用真核细胞和原核细胞的原生质体跨界融合(inter-kingdom protoplast fusion，IKPF)技术,形成高效菌株，由响应面分析法Box-Behnken的中心组合设计，构建融合菌株与复合菌群结构稳定的互生和共生关系，通过固定化技术组成具有高活性且在生态环境中具有强生存能力的结构化微生物团聚体，利用融合菌株与复合菌群的协同作用实现对造纸废水中特异性污染物的高效降解，从动态角度定量化地描述系统中限制性生态因子作用规律和调控对策，通过微生物降解活性和代谢产物分析，采用DNA多态随机扩增法RAPD技术，PCR-DGGE对种群结构的时空分布变化原位特性进行研究，从群体生态学角度考察系统中优势顶极群落的形成机制及其生态演变规律，对高效降解造纸废水菌群的驯化和富集，同时也对污染土壤和地下水的原位修复具有重要的现实意义

采用阴沟肠杆菌(Enterobacter Cloacae)、芽孢杆菌(Bacillus sp.)、戈登氏菌(Gordonia sp.)和恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)等4种细菌分别与白黄小脆柄菇(Psathyrella candolleana (Fr.)A.H.Smith)进行原生质体跨界融合研究，运用响应面法对阴沟肠杆菌与白黄小脆柄菇的融合条件进行优化，对融合子进行抗生素抗性初步筛选，并对融合子(PE)进行16SrDNA PCR扩增和Lac功能基因特定序列引物等分子生物学鉴定，比较了各亲本菌株和复筛的融合子的菌落表面形貌和SEM形态，考察了融合子降解木质素的氮源和碳源的选择及菌体生长和降解动力学特征，比较了融合产Lac酶活力和木质素降解率，依次采用Plackett-Burmurman(PB)实验、最陡爬坡实验、中心组合设计和响应面法分析对实验室9种菌株处理制浆造纸废水进行最佳复合菌群构建。构建融合菌株与复合菌群结构稳定的互生和共生关系。通过固定化技术组成具有高活性且在生态环境中具有强生存能力的结构化微生物团聚体，利用融合菌株与复合菌群的协同作用实现对造纸废水中特异性污染物的高效降解，从动态角度定量化地描述系统中限制性生态因子作用规律和调控。