藻毒素降解菌CQ5对MC-LR粗提液的降解动力学

摘要：

针对近年来采用微生物法降解水体中的微囊藻毒素(microcystins,MCs)这一研究热点问题,以本课题组前期从太湖芦苇荡底泥中筛出的耐硼赖氨酸芽孢杆菌CQ5(Lysinibacillus boronitolerans)为考察对象,研究微生物对MC-LR的降解动力学.分别采用Logistic生长方程和Monod动力学方程构建菌株CQ5细胞生长动力学模型和MC-LR降解动力学模型.结果表明,菌株CQ5在以MC-LR粗提液为碳、氮源的无机盐培养基中的生长曲线符合Logistic生长模型,其中菌株生长环境承载量K为1.306,菌株生长平均速率r为0.1685,无量纲参数a为1.688;该菌株在6 d内可使MC-LR的浓度由14.12μg·L-1降至1.57μg·L-1,降解率达88.86％,其一级反应速率常数k为0.3698,半衰期t1/2为1.88 d;该降解过程中MC-LR浓度、菌株细胞密度和MC-LR降解速率3者间的偶合关系符合低浓度下的Monod模型,其中 υmax/Ks为0.342;一级反应动力学方程式S=e2.648-0.3698t和Monod模型方程式S=14.12e-0.342Nt(N=1.08)均可模拟预测降解体系中的MC-LR浓度,二者的模拟结果高度一致.本文可为研究微生物降解MC-LR的机理和推动MC-LR降解菌的工程应用提供理论参考.

关键词：MC-LR 粗提液、降解动力学、Logistic 模型、一级反应方程、Monod 模型

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分类号：S88;X70

资助基金：国家自然科学基金41571471;江苏省和常州市科技支撑项目BE2016653,WS201621资助.Supported by the National Natural Science Foundation of China41571471;Science and Technology Project of Jiangsu Province and Changzhou CityCE20155061, WS201621

在线出版日期：2018-02-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：82-88