一种对苯二甲酸二乙酯的降解方法技术

本发明专利技术公开一种对苯二甲酸二乙酯的降解方法，主要包括：１．菌种培养：将睾丸酮丛毛单胞菌菌种在３０－３７℃、斜面固体培养基中培养１２－１８ｈ；２．底物溶液配制：配制浓度为１－５ｇ／Ｌ的底物溶液５－９份，每份５０ｍｌ，分别装在１５０ｍｌ锥形瓶中，１２１℃下包扎灭菌２５ｍｉｎ；３．底物降解：将１中的菌种转接到２中的底物溶液中，制得降解液，并于３０－３７℃、转速为２００ｒ／ｍｉｎ下，振荡培养、催化降解底物；４．底物降解率检测：采用４００－１９０ｎｍ波长扫描，据２４０ｎｍ处吸收峰，判断底物含量变化；５．底物降解产物的检测：采用４００－１９０ｎｍ波长扫描，据２４０ｎｍ处吸收峰，判断降解中间产物含量变化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微生物全细胞催化降解技术，具体为。
技术介绍
含苯环类物质在化学工业中具有广泛的应用，因此形成的工业废弃物数量较多， 且苯环类物质对环境有一定毒害作用，对生物甚至有致癌致畸作用，因此，苯环类物质的降 解是研究的热门课题。生物降解是污染物质降解常用的方法，苯环具有一定的生物降解性， 因此，微生物降解含苯环物质也有较多研究。含苯环物质的降解中，研究较多的是含苯环羧酸类物质的降解。这类物质具有一 定的水溶性，微生物长期接触过程中受到诱导作用，能够产生诱导酶，将其逐步降解，最终 转变为二氧化碳和水。但是对于非水溶性的含苯环酯类物质，由于其水溶性很差，往往需要 多种微生物、多种生物酶复合作用方能将其彻底降解为二氧化碳和水，因而难于被单一微 生物催化降解。在申请人检索的范围内，有关采用单一菌种睾丸酮丛毛单胞菌针对对苯二 甲酸二乙酯(DTP)进行彻底降解的文献尚未见报道。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术拟解决的技术问题是，提供一种对苯二甲酸二乙酯 的降解方法，该降解方法采用单一菌种对DTP进行降解，工艺简便，且具有较高的降解效 率，适用于工业化规模使用。本专利技术解决所述技术问题的技术方案是，设计一种对苯二甲酸二乙酯的降解方 法，该降解方法采用单一睾丸酮丛毛单胞菌针对对苯二甲酸二乙酯进行降解，主要包括以 下步骤(1).菌种的培养将睾丸酮丛毛单胞菌菌种在30-37°C、斜面固体培养基中培养 12-18h，存于4°C冰箱中备用；所述固体培养基的成分是磷酸二氢钾3g/L，磷酸氢二钠7g/ L，氯化铵lg/L，氯化钠5g/L，硫酸镁0. 25g/L，琼脂粉18g/L和底物3g/L ；所述底物为对苯 二甲酸二乙酯；(2).底物溶液的配制按照液体培养基的成分，配制浓度为l_5g/L的底物溶液 5-9份，每份50ml，分别装在150ml锥形瓶中，121°C下包扎灭菌25min后，冷却后备用；所述 液体培养基的成分是磷酸二氢钾3g/L，磷酸氢二钠7g/L，氯化铵lg/L，氯化钠5g/L，硫酸 镁0. 25g/L和底物用量为l_5g/L ；(3).底物的降解将(1)中的睾丸酮丛毛单胞菌菌种转接到(2)中的底物溶液 中，制得降解液，并于30-37°C、振荡培养器转速为200r/min的条件下，振荡培养、催化降解 底物对苯二甲酸二乙酯；(4).底物降解率的检测从未反应的零时开始计时，每隔12h，取出一瓶降解液， 95°C水浴灭活5min，冷却后加入IOml正己烷，充分振荡，萃取未溶解的底物，静置脱泡后，取正己烷层中的液体用正己烷稀释50-250倍，采用紫外分光光度计进行400-190nm波长的 扫描，根据240nm处吸收峰的高低，判断底物含量变化；(5).底物降解产物的检测从未反应的零时开始计时，每隔12h，取出一瓶降解 液，95°C水浴灭活5min，冷却后加入IOml正己烷，充分振荡，萃取未溶解的底物，静置脱泡 后，取水层中的液体用蒸馏水稀释50-250倍，采用紫外分光光度计进行400-190nm波长的 扫描，根据240nm处吸收峰的高低，判断降解中间产物对苯二甲酸含量的变化；当(4)中的正己烷层与(5)中的水层均无吸收峰时，认为底物降解完全，且中间产 物对苯二甲酸降解完全，底物降解彻底。与现有技术相比，本专利技术对苯二甲酸二乙酯的降解方法采用单一睾丸酮丛毛单胞 菌菌种降解对苯二甲酸二乙酯，针对性强，降解速度快，降解效果好，且工艺简单，操作方 便，适于工业化实际应用。附图说明图1是本专利技术对苯二甲酸二乙酯的降解方法一个实施例(单胞菌对lg/L DTP降 解过程)绘制的曲线图；图2是本专利技术对苯二甲酸二乙酯的降解方法一个实施例(单胞菌对lg/L DTP降 解过程中产物变化情况)绘制的曲线图；图3是本专利技术对苯二甲酸二乙酯的降解方法另一个实施例(单胞菌对3g/LDTP降 解过程)绘制的曲线图；图4是本专利技术对苯二甲酸二乙酯的降解方法另一个实施例(单胞菌对3g/LDTP降 解过程中产物变化情况)绘制的曲线图；图5是本专利技术对苯二甲酸二乙酯的降解方法第三个实施例(单胞菌对5g/LDTP降 解过程)绘制的曲线图；图6是本专利技术对苯二甲酸二乙酯的降解方法第三个实施例(单胞菌对5g/LDTP降 解过程中产物变化情况)绘制的曲线图。本专利技术降解方法所采用的单一菌种为睾丸酮丛毛单胞菌 (Comamonastestosteroni)，从下水道废水中分离获得，并经过富集培养和以DTP为唯一碳 源的驯化，能够在30-37°C以DTP为唯一碳源生长，并将其催化降解为二氧化碳和水等无毒 害物质。该菌种已于2010年7月21日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物 中心(简称CGMCC)，保藏编号为CGMCC No. 4025。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术降解方法做进一步说明本专利技术设计的对苯二甲酸二乙酯(DTP)的降解方法(简称降解方法)采用单一睾 丸酮丛毛单胞菌对进行降解，采用菌悬液为催化介质，以DTP为底物，通过催化降解过程中 正己烷层和水层中物质吸光度的变化，判断DTP的降解率和产物的生成情况。研究表明，本 专利技术所采用的睾丸酮丛毛单胞菌对可溶性苯、萘类物质具有一定的降解作用，可打开苯环 或萘环，对于对苯二甲酸二乙酯具有较好的降解作用。本专利技术降解方法采用单一睾丸酮丛毛单胞菌对DTP进行降解，主要包括以下步骤1.菌种的培养将睾丸酮丛毛单胞菌菌种在30-37°C、斜面固体培养基中培养 12-18h，存于4°C冰箱中备用；所述固体培养基的成分是磷酸二氢钾3g/L，磷酸氢二钠7g/ L，氯化铵lg/L，氯化钠5g/L，硫酸镁0. 25g/L，琼脂粉18g/L和底物DTP 3g/L ；2.底物溶液的配制按照液体培养基的成分，配制浓度为l_5g/L的底物溶液5-9 份，每份50ml，分别装在150ml锥形瓶中，121°C下包扎灭菌25min后，冷却后备用；所述液 体培养基的成分是磷酸二氢钾3g/L，磷酸氢二钠7g/L，氯化铵lg/L，氯化钠5g/L，硫酸镁 0. 25g/L和DTP用量为l-5g/L ；所述底物为苯二甲酸二乙酯；3.底物的降解将步骤1中的睾丸酮丛毛单胞菌菌种转接到步骤2中的底物溶液 中，制得降解液，并于30-37°C、振荡培养器转速为200r/min的条件下，振荡培养、催化降解 底物DTP ；4.底物降解率的检测从未反应的零时开始计时，每隔12h，取出一瓶降解液， 95°C水浴灭活5min，冷却后加入IOml正己烷，充分振荡，萃取未溶解的底物，静置脱泡后， 取正己烷层中的液体用正己烷稀释50-250倍，采用紫外分光光度计进行400-190nm波长的 扫描，根据240nm处吸收峰的高低，判断底物DTP含量的变化；5.底物降解产物的检测从未反应的零时开始计时，每隔12h，取出一瓶降解液， 95°C水浴灭活5min，冷却后加入IOml正己烷，充分振荡，萃取未溶解的底物，静置脱泡后， 取水层中的液体用蒸馏水稀释50-250倍，采用紫外分光光度计进行400-190nm波长的扫 描，根据240nm处吸收峰的高低，判断降解中间产物对苯二甲酸(TA)含量的变化；当步骤4中的正己烷层与步骤5中的水层均无吸收峰时，认为底物降解完全，且中 间产物对苯二甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对苯二甲酸二乙酯的降解方法，该降解方法采用单一睾丸酮丛毛单胞菌对对苯二甲酸二乙酯进行降解，主要包括以下步骤：（１）．菌种的培养：将睾丸酮丛毛单胞菌菌种在３０－３７℃、斜面固体培养基中培养１２－１８ｈ，存于４℃冰箱中备用；所述固体培养基的成分是：磷酸二氢钾３ｇ／Ｌ，磷酸氢二钠７ｇ／Ｌ，氯化铵１ｇ／Ｌ，氯化钠５ｇ／Ｌ，硫酸镁０．２５ｇ／Ｌ，琼脂粉１８ｇ／Ｌ和底物３ｇ／Ｌ；（２）．底物溶液的配制：按照液体培养基的成分，配制浓度为１－５ｇ／Ｌ的底物溶液５－９份，每份５０ｍｌ，分别装在１５０ｍｌ锥形瓶中，１２１℃下包扎灭菌２５ｍｉｎ后，冷却后备用；所述液体培养基的成分是：磷酸二氢钾３ｇ／Ｌ，磷酸氢二钠７ｇ／Ｌ，氯化铵１ｇ／Ｌ，氯化钠５ｇ／Ｌ，硫酸镁０．２５ｇ／Ｌ和底物用量为１－５ｇ／Ｌ；所述底物为苯二甲酸二乙酯；（３）．底物的降解：将（１）中的睾丸酮丛毛单胞菌菌种转接到（２）中的底物溶液中，制得降解液，并于３７℃、振荡培养器转速为２００ｒ／ｍｉｎ的条件下，振荡培养、催化降解底物对苯二甲酸二乙酯；（４）．底物降解率的检测：从未反应的零时开始计时，每隔１２ｈ，取出一瓶降解液，９５℃水浴灭活５ｍｉｎ，冷却后加入１０ｍｌ正己烷，充分振荡，萃取未溶解的底物，静置脱泡后，取正己烷层中的液体用正己烷稀释５０－２５０倍，采用紫外分光光度计进行４００－１９０ｎｍ波长的扫描，根据２４０ｎｍ处吸收峰的高低，判断底物含量变化；（５）．底物降解产物的检测：从未反应的零时开始计时，每隔１２ｈ，取出一瓶降解液，９５℃水浴灭活５ｍｉｎ，冷却后加入１０ｍｌ正己烷，充分振荡，萃取未溶解的底物，静置脱泡后，取水层中的液体用蒸馏水稀释５０－２５０倍，采用紫外分光光度计进行４００－１９０ｎｍ波长的扫描，根据２４０ｎｍ处吸收峰的高低，判断降解中间产物对苯二甲酸含量的变化；当（４）中的正己烷层与（５）中的水层均无吸收峰时，认为底物降解完全，且中间产物对苯二甲酸降解完全，底物降解彻底。...

【技术特征摘要】
一种对苯二甲酸二乙酯的降解方法，该降解方法采用单一睾丸酮丛毛单胞菌对对苯二甲酸二乙酯进行降解，主要包括以下步骤(1).菌种的培养将睾丸酮丛毛单胞菌菌种在30 37℃、斜面固体培养基中培养12 18h，存于4℃冰箱中备用；所述固体培养基的成分是磷酸二氢钾3g/L，磷酸氢二钠7g/L，氯化铵1g/L，氯化钠5g/L，硫酸镁0.25g/L，琼脂粉18g/L和底物3g/L；(2).底物溶液的配制按照液体培养基的成分，配制浓度为1 5g/L的底物溶液5 9份，每份50ml，分别装在150ml锥形瓶中，121℃下包扎灭菌25min后，冷却后备用；所述液体培养基的成分是磷酸二氢钾3g/L，磷酸氢二钠7g/L，氯化铵1g/L，氯化钠5g/L，硫酸镁0.25g/L和底物用量为1 5g/L；所述底物为苯二甲酸二乙酯；(3).底物的降解将(1)中的睾丸酮丛毛单胞菌菌种转接到(2)中的底物溶液中，制得降解液，并于37℃、振荡培养器转速...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健飞，张卫玲，巩继贤，李政，李秋瑾，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]