3-甲基喹啉的微生物降解

喹啉衍生物是化工、医药及农药生产中常用的溶剂和原料，近年来随着工业废水的排放，此类化合物已成为土壤、地表水及地下水中常见的污染物，已引起国内外学者的广泛关注。本文从油制气厂废水的活性污泥中分离到1株可以利用3-甲基喹啉作为唯一碳源和能源的菌种，并着重研究了不同条件下该菌对3-甲基喹啉的降解。

降解实验^[1]

1、菌种的分离：取某油制气废水处理系统气池的活性污泥样品接种到以一定浓度的喹啉作为唯一碳、氮源的无机盐培养基中,在30℃下振荡富集培养3周,其间重复3次追加相同浓度的喹啉。将培养物作梯度稀释,涂布到以喹啉为唯一碳、氮源的无机盐琼脂平板上,挑取单菌落,经营养琼脂平板纯化到菌种,编号为Q₁₀。

2、生物降解实验

将分离得到的纯菌种Q₁₀接种在营养肉汤培养基中，在温度为30℃、振荡频率为120r/min条件下富集培养24h后，于10000r/min离心10min,收集菌体，悬浮于灭菌蒸馏水中。用稀释营养琼脂平板法在30℃下培养24h后观察活菌数,得到的细菌悬浮液浓度为1.87x10⁹个/mL。

取此菌液按1%(V/V)加到新鲜底物培养基中，振荡(或静止)培养,每2h取样一次，经0.2um膜过滤除菌后测定3-甲基喹啉的浓度。另取样品用乙酸乙酯萃取，脱水旋干定容后,用双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺(BSTFA)进行硅烷化后做GC/MS分析。

3、实验结果

从下表可以看出，3-甲基喹啉在pH=4~10均可完全降解,表明该菌对pH值适应范围较广。温度对3-甲基喹啉降解速度影响较大，实验最佳温度为20~35℃范围内,当温度低于或高于此范围时,细菌的生长及酶的活性都会受到抑制，从而使3-甲基喹啉降解速率下降。

随着3-甲基喹啉初始浓度增加，降解速率明显减小，说明3-甲基喹啉浓度增加对该菌具有一定的抑制作用。尽管如此,在100mg/L浓度范围内的3-甲基喹啉均能在16h之内被有效去除,表明该菌是一株高效降解菌,具有重要的实用价值。

实验中还考查了振荡频率分别为静止,60,120和180r/min时,菌Q₁₀对3-甲基喹啉的降解实验。结果表明:菌Q₁₀对3-甲基喹啉降解需要一定的振荡来提供氧气,而60r/mim足以达到其要求。此外,外加无机氮对降解没有明显影响。

参考文献

[1]崔明超,吴颖娟,陈繁忠. 3-甲基喹啉的微生物降解[J]. 江苏环境科技,2005,18(2):7-8. DOI:10.3969/j.issn.1674-4829.2005.02.003.