二苯并噻吩脫硫酶產生菌的培養(yǎng)條件優(yōu)化及部分酶學性質研究.pdf

1、二苯并噻吩(DBT)是化石燃料中主要的含硫有機雜環(huán)化合物。傳統工藝只能除去化石燃料中的無機硫，而大量的有機硫不能有效脫除。生物脫硫是微生物作用在含硫有機化合物上，將有機硫轉化為無機硫酸鹽。通常以DBT為模式化合物，研究微生物代謝脫硫機理和脫硫能力。 實驗所用脫硫酶產生菌為實驗室從煤焦油土壤中篩選得到的微桿菌(Microbacterium sp.)，編號：MJY_l。出發(fā)菌株為4℃冰箱保存試管菌株，在斜面脫硫培養(yǎng)基上活化后，進行擴

2、大培養(yǎng)。擴大培養(yǎng)后的菌株以1％的接種量接種到發(fā)酵培養(yǎng)基中，發(fā)酵96h。發(fā)酵產物經過酸化處理，再用正己烷萃取發(fā)酵產物，最后用GC-MS檢測萃取的發(fā)酵產物。萃取后的正己烷分別在4.5min和6.5min兩個停留時間出現峰。經過分析，4.5min出現的峰為發(fā)酵后產物2-HBP的峰。6.5min出現的峰為底物DBT的峰。實驗結果表明，煤焦油脫硫菌脫硫機制是菌株作用DBT的C-S鍵，生成不含硫的雜環(huán)化合物2-HBP，硫轉化為無機硫，以所謂的“4S

3、”途徑脫硫?！?S”途徑脫硫代謝相關的酶有DszA、DszB、DszC和DszD酶。DszD酶分別與DszA酶和DszC酶偶聯，直接影響脫硫活性。DszB酶作用于C-S鍵，將DszC和DszA作用后的產物轉化，生成無硫有機化合物，并將有機硫轉化成無機硫酸鹽。發(fā)酵液中加入BaCl<,2>，發(fā)酵液變渾濁，證實硫酸鹽的存在。 脫硫培養(yǎng)基的選擇基于菌株的生長環(huán)境，比較其它碳源化合物，菌株只能利用具有簡單碳架結構的化合物，其中以甘油為最佳

4、。菌株在有機氮源中能更好生長，但喪失了脫硫能力，初步判定有機氮源抑制了脫硫基因的表達。硫源實驗中，發(fā)現菌株只能利用有機硫源，而不能利用無機硫源。以DBT為有機硫源，DBT的濃度對菌株生長影響較大，生長適宜的濃度為0.2mmol/L。發(fā)酵優(yōu)化實驗表明，菌株的最佳生長條件是：2[％]甘油為碳源，2[％]的NH<,4>Cl為氮源，0.2mmol/L濃度的DBT為硫源，培養(yǎng)基起始pH為7.0，接種量1[％]，30℃培養(yǎng)72h。脫硫條件基本和生長