本研究从印染废水分离得到假单胞菌 C2-4，其游离细胞 48 h 内对 100 和 1000 mg/L 孔雀石绿脱色率分别达 99.68% 和 85.32%，在 28–40 ℃、pH 6–10 下保持 >90% 效率；经 2% 海藻酸钠固定化后，环境适应范围拓宽至 15–45 ℃、pH 3–10、1–5% NaCl，5 次重复使用仍保留 94.57% 脱色率。Ca²⁺促进降解，Cu²⁺强烈抑制，Mn²⁺/Mg²⁺/Zn²⁺影响可忽略。FTIR 与 GC-MS 表明去除机制为生物吸附（硝基、羧基、芳香醚等基团参与）+ 生物降解（产物为 N,N-二甲基苯胺、苯胺、苯甲酸）。白菜种子毒性实验证实脱色液解毒明显。固定化显著提升复杂废水适用性。

1题目

文章题目：Decolorization of malachite green by free and immobilized Pseudomonas sp. strain C2-4

发文单位：黄冈师范学院 生物与农业资源学院

研究对象：游离菌 vs 海藻酸钠固定化微球菌

研究领域：环境生物技术 / 微生物修复 / 染料废水处理 / 固定化微生物技术

2杂志

World Journal of Microbiology and Biotechnology； IF=4.2分

3链接

iao, Y., Zhao, Y., Yan, Y., Liu, J., Lyu, R., Zheng, Y., & Fan, X. (2026). Decolorization of malachite green by free and immobilized Pseudomonas sp. strain C2-4. World Journal of Microbiology and Biotechnology, 42(12), 12. https://doi.org/10.1007/s11274-025-04748-2

4检测方法

Norminkoda提供了挥发性代谢组

5主要内容

• 分离鉴定：16S rRNA（PP838462）比对为假单胞菌，革兰氏阴性杆状，无鞭毛，API 20NE 13 项阳性。

• 游离菌性能：

• 100–500 mg/L MG：48 h 脱色 95–99.7%

• 1000 mg/L：85.32%

• 温度 28–37 ℃最佳；pH 6–10 稳定；0–3% NaCl 耐受；Cu²⁺抑制极强

• 固定化体系：海藻酸钙微球（10⁸ CFU/mL），模拟湖北黄冈白潭湖水体加 100 mg/L MG

• 36 h 脱色 99.17%，5 次循环后 94.57%

• 适应边界扩至 pH 3、15–45 ℃、5% 盐

• 机制解析：

• FTIR：MG 结合位点 = 脂肪族硝基、甲基 C-H、羧基、芳香醚 C-O

• GC-MS：降解中间/终产物 = N,N-二甲基苯胺 + 苯胺 + 苯甲酸

• UV-Vis：615/425 nm 特征峰消退

• 解毒验证：白菜发芽率由 MG 组 53.33% 恢复至 >90%，根长由 0.36 cm 升至 ~4.7 cm

主要结论

1. C2-4 是双机制（吸附+降解）孔雀石绿脱色菌，高浓耐受好。

2. 海藻酸固定化不改变菌种本质，但通过载体缓冲+预置生物量把适用窗口从“中性温域”扩到“强酸/高盐/低温”工业边缘条件。

3. 固定化菌 5 次回用效率不崩，具备工程化潜力。

4. Ca²⁺可作促进剂，Cu²⁺是现场废水需前置螯合去除的抑制离子。

5. 脱色≠有毒中间累积：植物毒理证明产物低毒。

6总结

创新点

• 不是“又分离一株假单胞菌”，而是把同一株的自由态 vs 固定态做平行边界测试，直接量化载体带来的“环境鲁棒性红利”。

• 机制上把 FTIR 官能团位移 + GC-MS 产物 + 植物毒理三联证成，避免“脱色即降解”的误判。

• 模拟废水用真实湖泊水（COD/TN/TP 给出），不是纯 LB 加染料，接近工程进水。

值得注意的细节

• 游离菌在 pH 5 只剩 37% 效率，固定化在 pH 3 仍 87.5%——这是海藻酸聚阴离子缓冲 + 微球扩散层典型效果，不是菌突变。

• Cu²⁺ 0.2 mM 就压到 76%，2 mM 几乎归零；这意味着印染/电镀混合废水必须考虑金属离子协同抑制，文章给出了明确避坑信号。

• 降解产物走“去甲基→苯环开裂→苯甲酸”路线，未检出 leuco-MG 等更毒隐色体，是安全卖点。

局限与可接课题

• 只做 5 循环、批量摇瓶，无柱式连续流、无实际印染出水验证。

• 未纯化具体还原酶（azo-reductase / MG-reductase），机制停在“产物反推”。

• 可接续：① 固定化菌生物流化床中试；② C2-4 基因组挖还原酶基因；③ Ca²⁺预激活工艺耦合。

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