海洋微生物降解多環(huán)芳烴的研究.pdf

1、多環(huán)芳烴(Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)是一類帶有苯環(huán)的有機化合物，具有穩(wěn)定性、親脂性、難降解性、致畸、致癌等性質(zhì)。作為海洋環(huán)境有機污染物黑名單之首的PAHs，極大的危害了海洋生物、生態(tài)環(huán)境和人類身體健康，已經(jīng)成為了各國政府和科研工作者關(guān)注的對象。本研究著眼于海洋細菌，采集汕頭灣海洋沉積物，以PAHs 為篩選壓富集細菌，對沉積物中微生物的種群在PAHs 脅迫下種群結(jié)構(gòu)的變化進行了較系統(tǒng)的研

2、究；
　　 并在課題組前期研究的基礎(chǔ)上，進一步探索了Ochrobactrum sp.BAP5 對PAHs 的降解特性、降解酶、細胞表面疏水性變化、PAHs 的中間代謝產(chǎn)物及Rhodococcus sp. P14 在PAHs 誘導下差異蛋白。論文獲得的主要結(jié)果如下：
　　 1．分別以混合PAHs（芘、菲、熒蒽）和苯并芘（BaP）為篩選壓，從汕頭灣海洋沉積物中富集獲得混合菌系SP 和SB，采用PCR-DGGE 技術(shù)研究混合菌

3、在傳代過程中的種群結(jié)構(gòu)的變化，從DGGE 圖譜中鑒定出13 個條帶，分屬于β變形菌綱、γ變形菌綱、放線菌綱及芽孢桿菌綱。
　　 2．在30d 內(nèi)，混合菌系SB 對10mg/L BaP 的降解率為31.41％，混合菌系SP 對10mg/L混合PAHs 的降解率為25.56％。
　　 3．從混合菌中分離出18 株P(guān)AHs 降解菌，其中HB4 屬于伯克霍爾德氏菌，HP6 屬于鏈霉菌，其他16 株菌均歸屬于芽孢桿菌屬。對其中在P

4、AHs 誘導培養(yǎng)基上生長較好的四株菌HB4、HP3、HP4 和HP6 測它們對PAHs 的降解率，30d 內(nèi)它們對BaP 的降解率在22.77％-42.54％之間。對混合PAHs 的降解率分別為20.96％-46.84％之間。
　　 4．對菌株BAP5 降解PAHs 的特性研究發(fā)現(xiàn)，BAP5 對菲、苯并芘、芘和熒蒽的降解率分別為40.37％、21.28％、18.78％、31.45％。加入共代謝底物熒蒽能大大的促進BAP5對BaP

5、 的降解，而水楊酸則抑制BaP 的降解。金屬離子（Zn2+、Mn2+、Fe3+、Cu2+）的加入抑制了BaP 的降解。菌株BAP5 沒有鄰苯二酚-1,2-雙加氧酶活性，它在BaP 誘導15d，鄰苯二酚-2,3-雙加氧酶(C23O)的比活力可以達到0.07。但是以葡萄糖為底物的對照組的酶活比誘導組的酶活明顯低，說明C23O 是誘導酶。菌株BAP5 在PAHs 誘導下細胞疏水性與對照比都發(fā)生了變化，其中在BaP 誘導下細胞的疏水性明顯地增大

6、。BAP5 對濃度為50mg/l 的6 種不同常見的PAHs 降解產(chǎn)物進行UV-Vis 掃描，結(jié)果發(fā)現(xiàn)菌株對這6 種底物的降解都很微弱。SPME/GC-MS 分析BAP5 降解PAHs 的中間產(chǎn)物，僅發(fā)現(xiàn)了一種單羥基菲、2,4-二叔丁基苯酚和鄰苯二甲酸二異丁酯。
　　 5．雙向電泳結(jié)合串聯(lián)質(zhì)譜分析菌株P(guān)14 分別在芘、苯并芘誘導下的差異蛋白，得到1種和PAHs 降解相關(guān)的酶，即：過氧化氫酶，與碳水化合物分解相關(guān)的磷酸丙酮酸水合酶