一株中度嗜鹽蠟樣芽孢桿菌的分離鑒定及其對苯胺的降解特性

王洪斌等

摘要：從江蘇省連云港市某化工染料廠排污管道的污水中馴化、分離得到1 株能以苯胺為惟一碳源的降解菌株HYHB-3，經形態學特征及生理生化特性觀察，結合16S rRNA基因序列分析，初步鑒定為蠟樣芽孢桿菌（Bacillus cereus），并研究其對苯胺的降解特性和影響因素。結果表明，菌株HYHB-3 為該菌株屬中度嗜鹽，最佳生長溫度25 ℃，超過35 ℃停止生長；苯胺濃度100 mg/L是HYHB-3菌株降解最適濃度，降解率達77.9%，250 mg/L為飽和濃度； 隨時間延長降解效率有增加趨勢；菌株HYHB-3降解苯胺的最適溫度是25 ℃，降解率達69.9%，且對低溫條件具有一定的適應性，15～20 ℃條件下均有一定的降解；降解苯胺最適pH為8，降解率達到最大值，達58.4%；在NaCl含量1%～9%的范圍內均有一定的降解，3%、5%時降解率均超過50%以上，9%時仍然有11.7%的降解率。苯胺濃度250 mg/L以上則可以抑制該菌的生長。

關鍵詞：蠟樣芽孢桿菌（Bacillus cereus）；分離鑒定；苯胺；降解

中圖分類號：S852.61+6 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）02-0308-04

Isolation and Identification of a Moderately Halophilic Bacillus cereus

and Its Degradation Characteristic on Aniline

WANG Hong-bin1，2，SONG Xiu-mei1，ZHENG Jin-long1，YAN Bin-lun2

（1.Marine College， HuaiHai Institute of Technology， Lianyungang 222005，Jiangsu，China；

2. Jiangsu Key Laboratory of Marine Biotechnology， Lianyungang 222005， Jiangsu，China）

Abstract： A highly efficient degradation bacterium HYHB-3 with aniline as its sole carbon source was isolated from the sewage pipe of a chemical dye factory in Lianyungang， Jiangsu Province. According to the morphological， physiological and biochemical characteristics， combined with 16S rRNA sequence analysis， it was identified as Bacillus cereus. Its degradation characteristics on aniline and factors influencing the degradation were studied. The results showed that the strain HYHB-3 was moderately halophilic with optimum growth temperature of 25 ℃. It might stop growing over 35 ℃. The aniline mass concentration of 100 mg/L was the optimal degradation concentration of strain HYHB-3， with the highest degradation rate 77.9%. 250 mg/L was the saturation concentration. The optimum degradation time was 96～120 h. The degradation efficiency increased with time. The optimum temperature of aniline degradation of Strain HYHB-3 was 25 ℃ with degradation rate 69.9%. It had certain adaptability to the low temperature condition with 15～20 ℃. The optimum pH of aniline degradation was 8 with maximum aniline degradation rate 58.4%. There was a certain degradation when the NaCl content of 1%～9%. The degradation rate were over 50% when NaCl was 3% and 5%. The degradation rate was 11.7% when NaCl was 9%. The aniline mass concentration of 250 mg/L completely inhibited the growth of HYHB-3.

Key words： Bacillus cereus； isolation and identification； aniline； degradation

苯胺是一種重要的有機化工原料和化工產品，易與乙醇、乙醚及苯混溶，能起鹵化、乙酰化和重氮化作用，在染料、醫藥、農藥、炸藥、香料、橡膠硫化促進劑等行業中具有廣泛的應用[1]。來自染料、醫藥等行業的苯胺廢水量較大而其濃度卻較低，由于生產工藝的復雜性，故廢水水質亦較復雜，特別是高鹽度給處理帶來一定困難[2，3]。目前國內外對苯胺類污染物的處理方法中，相對于物理化學處理而言，微生物降解具有效率高、成本低、反應條件溫和以及無二次污染等顯著優點。微生物降解處理方法具有很大的發展潛力[4]。但是微生物降解苯胺與降解其他芳香族化合物相比較，仍然屬于難以降解的一類，一是氨基的引入及含鹽量較高增加了降解的難度；其次苯胺類化合物通常被認為是環境外來化合物，微生物由于缺乏與其降解相適應的酶系統，所以表現出難以生物降解的特點，但是在長期的接觸馴化過程中，微生物的遺傳變異和質粒傳遞特性使很多微生物具有了降解或部分降解苯胺類化合物的能力[5]。因此針對高鹽苯胺廢水的處理，微生物處理技術是當前較好的選擇[4]。

在高鹽度條件下篩選出對苯胺具有高效降解能力的菌株，研究苯胺存在條件下的降解潛能具有重要的現實意義。本試驗從受苯胺污染的污水中馴化、分離得到1株能在中等鹽度、對低溫具有一定的適應、以苯胺為惟一碳源的降解菌株， 對其形態及生物學特性進行研究、分子生物學初步鑒定，并研究苯胺對其生長的脅迫效應、苯胺降解效率及影響因素，旨在為含鹽苯胺廢水的生物處理及耐鹽細菌在傳統的修復系統中的應用提供必要依據。

1 材料與方法

1.1 材料

從江蘇省連云港市某化工染料公司排污管道采集的污水中分離菌株。

1.2 方法

2 結果與分析

2.1 菌株生物學特性

2.4 HYHB-3對苯胺的降解效率

2.5 影響苯胺降解的因素

3 小結與討論

1）從江蘇省連云港市某化工染料廠排污管道的污水中馴化、分離得到1株以苯胺為惟一碳源的高效降解菌株，定名為HYHB-3，經形態學及生理生化特征鑒定，結合分子生物學分析，初步確定該菌株為蠟樣芽孢桿菌。

2）菌株HYHB-3的生長和降解性能試驗表明，該菌屬于中度嗜鹽，對苯胺最適降解溫度為25 ℃，最適pH為8，最佳鹽度為3%～5%。

3）本研究認為菌株HYHB-3在染料及海水化工等行業的含鹽廢水處理方面具有較好的應用前景，雖然與其他文獻報道相比，降解效率稍低，但該菌株具有良好的嗜鹽、耐冷特性，為含鹽廢水生物處理及對耐鹽細菌在傳統的生物處理和修復系統中的應用奠定了很好的理論基礎。

參考文獻：

[1] 張逸飛，顧 挺，王國祥，等.一株苯胺降解菌的分離鑒定及其特性研究[J].環境污染與防治，2008，30（2）：12-15.

[2] 任華峰，李淑芹，劉雙江，等.一株對氯苯胺降解菌的分離鑒定及其降解特性[J].環境科學，2005，26（1）：154-158.

[3] 任隨周，郭 俊，曾國驅，等.處理印染廢水的厭氧折流板反應器中的微生物種群組成及分布規律[J].生態學報，2005，25（9）：2297-2303.

[4] 馬溪平，魏 娜，徐成斌，等. 微生物降解高鹽苯胺廢水的研究進展[J].環境保護科學，2012，38（1）：10-12.

[5] LIU Z， YANG H， HUANG Z， et al. Degradation of aniline by newlyisolated， extremely aniline-tolerant Delfiia sp. AN3[J]. Appl Microbiol Biotechnol，2002，58：679-682.

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[8] TAMURA K， PETERSON D， PETERSON N，et al. MEGA5： Molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood，evolutionary distance， and maximum parsimony methods[J].Molecular Biology and Evolution，2011，28（10）：2731-2739.

[9] 李淑彬，陳振軍，丘李莉，等.蠟狀芽孢桿菌菌株Jp-A的分離鑒定及其降解苯酚特性[J].應用生態學報，2006，17（5）：920-924.

[10] 李 巖，李社增，鹿秀云，等.苯胺高效降解菌的篩選及其生物學特性研究[J].農業環境科學學報，2007，26（5）：1738-1743.

[11] 趙啟美，何 佳，顧向陽，等.高效苯胺降解菌篩選方法研究[J]. 河南農業大學學報，2000，34（2）：174-176.

[12] 苗艷芳，王忠彥，胡 承，等.一株苯胺降解菌的篩選及其特性研究[J].四川大學學報（自然科學版），2003，40（4）：771-773.

[13] 徐成斌，王延剛，馬溪平. 一株中度耐鹽硝基苯降解菌的鑒定及降解特性[J].環境科學學報，2012，32（6）：1326-1332.

[14] 楊 軒，張 威，李師翁，等.多環芳烴降解菌的分離鑒定及其生理特性研究[J]. 環境科學學報，2012，32（5）：1033-1040 .

[15] 楊 希，劉德立，鄧靈福，等.蠟狀芽孢桿菌好氧反硝化特性研究[J].環境科學研究，2008，21（3）：155-159.

[16] 王 磊，周 琪，張伯生，等. 1，3-二氯苯降解細菌Bacillus cereus PF-11的遺傳選育及其降解特性研究[J].環境科學學報，2002，22（2）：231-235.

在高鹽度條件下篩選出對苯胺具有高效降解能力的菌株，研究苯胺存在條件下的降解潛能具有重要的現實意義。本試驗從受苯胺污染的污水中馴化、分離得到1株能在中等鹽度、對低溫具有一定的適應、以苯胺為惟一碳源的降解菌株， 對其形態及生物學特性進行研究、分子生物學初步鑒定，并研究苯胺對其生長的脅迫效應、苯胺降解效率及影響因素，旨在為含鹽苯胺廢水的生物處理及耐鹽細菌在傳統的修復系統中的應用提供必要依據。

1 材料與方法

1.1 材料

從江蘇省連云港市某化工染料公司排污管道采集的污水中分離菌株。

1.2 方法

2 結果與分析

2.1 菌株生物學特性

2.4 HYHB-3對苯胺的降解效率

2.5 影響苯胺降解的因素

3 小結與討論

1）從江蘇省連云港市某化工染料廠排污管道的污水中馴化、分離得到1株以苯胺為惟一碳源的高效降解菌株，定名為HYHB-3，經形態學及生理生化特征鑒定，結合分子生物學分析，初步確定該菌株為蠟樣芽孢桿菌。

2）菌株HYHB-3的生長和降解性能試驗表明，該菌屬于中度嗜鹽，對苯胺最適降解溫度為25 ℃，最適pH為8，最佳鹽度為3%～5%。

3）本研究認為菌株HYHB-3在染料及海水化工等行業的含鹽廢水處理方面具有較好的應用前景，雖然與其他文獻報道相比，降解效率稍低，但該菌株具有良好的嗜鹽、耐冷特性，為含鹽廢水生物處理及對耐鹽細菌在傳統的生物處理和修復系統中的應用奠定了很好的理論基礎。

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[13] 徐成斌，王延剛，馬溪平. 一株中度耐鹽硝基苯降解菌的鑒定及降解特性[J].環境科學學報，2012，32（6）：1326-1332.

[14] 楊 軒，張 威，李師翁，等.多環芳烴降解菌的分離鑒定及其生理特性研究[J]. 環境科學學報，2012，32（5）：1033-1040 .

[15] 楊 希，劉德立，鄧靈福，等.蠟狀芽孢桿菌好氧反硝化特性研究[J].環境科學研究，2008，21（3）：155-159.

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在高鹽度條件下篩選出對苯胺具有高效降解能力的菌株，研究苯胺存在條件下的降解潛能具有重要的現實意義。本試驗從受苯胺污染的污水中馴化、分離得到1株能在中等鹽度、對低溫具有一定的適應、以苯胺為惟一碳源的降解菌株， 對其形態及生物學特性進行研究、分子生物學初步鑒定，并研究苯胺對其生長的脅迫效應、苯胺降解效率及影響因素，旨在為含鹽苯胺廢水的生物處理及耐鹽細菌在傳統的修復系統中的應用提供必要依據。

1 材料與方法

1.1 材料

從江蘇省連云港市某化工染料公司排污管道采集的污水中分離菌株。

1.2 方法

2 結果與分析

2.1 菌株生物學特性

2.4 HYHB-3對苯胺的降解效率

2.5 影響苯胺降解的因素

3 小結與討論

1）從江蘇省連云港市某化工染料廠排污管道的污水中馴化、分離得到1株以苯胺為惟一碳源的高效降解菌株，定名為HYHB-3，經形態學及生理生化特征鑒定，結合分子生物學分析，初步確定該菌株為蠟樣芽孢桿菌。

2）菌株HYHB-3的生長和降解性能試驗表明，該菌屬于中度嗜鹽，對苯胺最適降解溫度為25 ℃，最適pH為8，最佳鹽度為3%～5%。

3）本研究認為菌株HYHB-3在染料及海水化工等行業的含鹽廢水處理方面具有較好的應用前景，雖然與其他文獻報道相比，降解效率稍低，但該菌株具有良好的嗜鹽、耐冷特性，為含鹽廢水生物處理及對耐鹽細菌在傳統的生物處理和修復系統中的應用奠定了很好的理論基礎。

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[9] 李淑彬，陳振軍，丘李莉，等.蠟狀芽孢桿菌菌株Jp-A的分離鑒定及其降解苯酚特性[J].應用生態學報，2006，17（5）：920-924.

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[11] 趙啟美，何 佳，顧向陽，等.高效苯胺降解菌篩選方法研究[J]. 河南農業大學學報，2000，34（2）：174-176.

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[14] 楊 軒，張 威，李師翁，等.多環芳烴降解菌的分離鑒定及其生理特性研究[J]. 環境科學學報，2012，32（5）：1033-1040 .

[15] 楊 希，劉德立，鄧靈福，等.蠟狀芽孢桿菌好氧反硝化特性研究[J].環境科學研究，2008，21（3）：155-159.

[16] 王 磊，周 琪，張伯生，等. 1，3-二氯苯降解細菌Bacillus cereus PF-11的遺傳選育及其降解特性研究[J].環境科學學報，2002，22（2）：231-235.