一种能降解卡巴里尔的粘质沙雷氏菌A4菌株的特性研究及其在滴流床反应器中的应用

《AMB Express》：Characterization of a carbaryl-degrading strain Serratia marcescens A4 and its application in trickle bed reactor

　　

摘要

环境中及农产品中存在的卡巴利尔对生态系统和人类健康构成潜在风险。本研究中，从果园土壤中分离出一种能降解卡巴利尔的Serratia marcescens菌株A4，经过108小时培养后，其降解率为83.16%（浓度为50 mg L^??1）。分批降解实验结果表明，卡巴利尔的降解率与微生物生物量呈正相关，且该菌株具备一定的抗环境干扰能力。此外，它还能降解多种杀虫剂，包括拟除虫菊酯、氨基甲酸酯类和有机磷农药，显示出在实际应用中的潜力。高效液相色谱法和气相色谱-质谱分析显示，该菌株通过将卡巴利尔水解为1-萘酚后再进一步代谢来实现降解。为处理受卡巴利尔污染的水体，研究人员将菌株A4固定在海藻酸钙中，构建了滴流床反应器。在非无菌的序批操作模式下，卡巴利尔的去除率最高可达43.25%，且有六批次的去除率保持在20%以上。载体带来的吸附作用对农药去除起到了重要作用，占实验组总去除量的74.76%。尽管还需要进一步研究以提高反应器性能，但这项研究凸显了S. marcescens A4的潜力，同时也证明了利用细菌处理受农药污染环境的可行性。

图形摘要

环境中及农产品中存在的卡巴利尔对生态系统和人类健康构成潜在风险。本研究中，从果园土壤中分离出一种能降解卡巴利尔的Serratia marcescens菌株A4，经过108小时培养后，其降解率为83.16%（浓度为50 mg L^??1）。分批降解实验结果表明，卡巴利尔的降解率与微生物生物量呈正相关，且该菌株具备一定的抗环境干扰能力。此外，它还能降解多种杀虫剂，包括拟除虫菊酯、氨基甲酸酯类和有机磷农药，显示出在实际应用中的潜力。高效液相色谱法和气相色谱-质谱分析显示，该菌株通过将卡巴利尔水解为1-萘酚后再进一步代谢来实现降解。为处理受卡巴利尔污染的水体，研究人员将菌株A4固定在海藻酸钙中，构建了滴流床反应器。在非无菌的序批操作模式下，卡巴利尔的去除率最高可达43.25%，且有六批次的去除率保持在20%以上。载体带来的吸附作用对农药去除起到了重要作用，占实验组总去除量的74.76%。尽管还需要进一步研究以提高反应器性能，但这项研究凸显了S. marcescens A4的潜力，同时也证明了利用细菌处理受农药污染环境的可行性。

图形摘要