青霉菌降解PCBs過程中酶活性與降解率關(guān)系的研究.pdf

1、多氯聯(lián)苯(PCBs)物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,在環(huán)境中難以降解,具有內(nèi)分泌毒性和生殖毒性,且具有致癌的作用。多氯聯(lián)苯不溶于水,易溶于脂,可以沿著食物鏈蓄積,其蓄積性隨氯原子數(shù)目的增大而增大,最終通過食物鏈進(jìn)入人體,在體內(nèi)累積,危害人體健康。且具有半揮發(fā)性,能夠以氣體的形式進(jìn)入大氣中或被大氣懸浮顆粒吸附,在大氣環(huán)流的作用下進(jìn)行遠(yuǎn)距離遷移。近年來關(guān)于PCBs的降解成為研究的重點(diǎn)。生物降解由于操作簡單、無二次污染、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),成為PCBs降解的熱

2、點(diǎn)。
　　本研究利用從膠州灣東岸表層沉積物中篩選出的LC2、LC3兩株青霉菌,進(jìn)行多氯聯(lián)苯的降解實(shí)驗(yàn),分析在降解過程中酶活性與降解率的關(guān)系。接著研究麥飯石對(duì)青霉菌降解PCBs過程中酶活性與降解率關(guān)系的影響。最后在分析測定膠州灣東岸表層沉積物中重金屬含量的基礎(chǔ)上,設(shè)定不同的重金屬濃度梯度,研究重金屬水平對(duì)青霉菌降解PCBs過程中酶活性與降解率關(guān)系的影響。主要結(jié)論歸納如下:
　　首先,介紹了多氯聯(lián)苯的性質(zhì)和危害,不同結(jié)構(gòu)的多氯聯(lián)

3、苯性質(zhì)不同;闡述了目前對(duì)多氯聯(lián)苯處理的物理化學(xué)研究方法,以及微生物降解多聯(lián)苯過程中厭氧脫氯過程及好氧降解過程;介紹了在 PCBs降解過程中的兩種酶,細(xì)胞色素 P450及漆酶。在此基礎(chǔ)上提出了本文的創(chuàng)新點(diǎn),及研究意義。
　　其次,研究篩選出的兩株青霉菌對(duì)PCBs的降解能力,以及在降解過程中細(xì)胞色素 P450及漆酶活性的變化。結(jié)果表明,LC2、LC3均能較好降解 PCBs,LC3對(duì)PCBs的降解能力要高于LC2,在降解過程中中細(xì)胞色素

4、P450與漆酶活性隨著PCBs濃度和培養(yǎng)時(shí)間的變化而顯著變化,在一定范圍內(nèi),酶活性隨著PCBs濃度和培養(yǎng)時(shí)間的增加而增大。細(xì)胞色素P450與漆酶酶活性的變化趨勢與PCBs的降解率趨勢相同,說明這兩種酶在青霉菌降解PCBs過程中起重要作用。
　　再次,研究具有吸附作用的麥飯石對(duì)青霉菌降解PCBs過程中酶活性與降解率關(guān)系的影響。麥飯石比表面積大,具有較好的吸附作用,能溶出對(duì)生物有益的微量元素,具有一定的生活活性。麥飯石將青霉菌和PCB

5、s吸附在其表面,增大了二者的接觸面積。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在有麥飯石的條件下青霉菌對(duì)PCBs的降解率要遠(yuǎn)高于無麥飯石的條件。麥飯石顯著促進(jìn)了漆酶的活性,且漆酶隨麥飯石質(zhì)量和孔徑的變化趨勢與青霉菌降解PCBs的趨勢相同,但細(xì)胞色素P450酶活性隨麥飯石質(zhì)量和孔徑的變化而保持相對(duì)穩(wěn)定。麥飯石主要是通過增加青霉菌與PCBs的接觸面積及提高漆酶的活性來提高PCBs的降解率。
　　最后,在測定膠州灣東岸表層沉積物重金屬含量的基礎(chǔ)上,設(shè)定不同重金屬

6、的濃度梯度來研究銅、鐵、錳等重金屬離子對(duì)青霉菌降解多氯聯(lián)苯過程中的影響。結(jié)果表明,銅、鐵兩種重金屬離子影響細(xì)胞色素P450和漆酶活性較為明顯,在一定濃度范圍內(nèi),酶活性隨著重金屬濃度的增加而增大;錳離子不同濃度對(duì)漆酶活性較為明顯,但是對(duì)細(xì)胞色素P450酶活性影響不大。在本實(shí)驗(yàn)設(shè)置的不同重金屬濃度下,LC2、LC3兩株青霉菌均能降解PCB118,且不添加重金屬的對(duì)照組中降解率是最低的。低濃度的重金屬離子能促進(jìn)PCB118的降解,且LC3菌對(duì)