PAEs降解菌的分離鑒定及其降解特性研究.pdf

1、鄰苯二甲酸酯類（Phthalate Esters，PAEs）是人工合成的有機化合物，主要用作增塑劑以增大塑料的可塑性，也被廣泛用于食品包裝、家具、玩具、化妝品等行業(yè)，由于作為增塑劑的鄰苯二甲酸酯與PVC聚合物及其他材料并非通過共價鍵結(jié)合，在產(chǎn)品生產(chǎn)，使用過程中及處置后很容易被釋放到環(huán)境中。由于這類化合物的大量生產(chǎn)和廣泛分布，鄰苯二甲酸酯類化合物已成為環(huán)境中無處不在的污染物。環(huán)境中的鄰苯二甲酸酯可通過水解、光解和生物降解而消失，其中生物降

2、解是消失的主要途徑。本論文從全國六個省份采集土樣，分離到多株利用PAEs為唯一碳源和能源的細菌，根據(jù)NCBI公布的鄰苯二甲酸雙加氧尋找保守序列，設計了一對兼并引物，在六株菌中成功擴增出了編碼鄰苯二甲酸雙加氧酶的基因序列，分別命名為JDC-1、JDC-3、JDC-8、JDC-9、JDC-11、JDC-12。根據(jù)形態(tài)學觀察，生理生化指標測試，分子生物學鑒定，其中四株菌（JDC-1、JDC-8、JDC-9、JDC-12）初步鑒定為節(jié)桿菌屬，J

3、DC-3鑒定為戴爾福特菌屬，JDC-11鑒定為紅球菌屬。分別對它們進行了雙加氧酶的同源性比較，降解動力學分析和代謝途徑方面的研究，獲得了如下研究結(jié)果： （1）在國內(nèi)首次在節(jié)桿菌屬中克隆出編碼鄰苯二甲酸雙加氧酶的基因序列，并比較了四株節(jié)桿菌中的降解基因差異，結(jié)果顯示同屬的降解基因保守性很高，達到97％以上。對4株菌的最適生長條件及對DBP的降解能力進行了分析，結(jié)果顯示，4株菌的最適生長條件為pH7.0～8.5溫度30～35℃。以

4、鄰苯二甲酸酯二丁酯作為目標測試物，在適宜條件下測試了4株菌的降解能力，顯示這4株菌均為高效降解菌，效率最高的JDC-1能在28 h內(nèi)將500 mg/L的DBP降解完全，最慢的JDC-8經(jīng)40 h能將500 mg/L的DBP降解完全。比較了這四株菌的降解能力，結(jié)果表明JDC-1與其他菌株區(qū)別最大的一個氨基酸位點為精氨酸，此氨基酸為極性氨基酸，是一種復雜的氨基酸，在蛋白質(zhì)和酶的反應點可以發(fā)現(xiàn)它，在鄰苯二甲酸雙加氧酶起的作用中可能與活性中心相

5、關，因此可以為點突變構(gòu)建基因工程菌提供一些新的思路。 （2）在國內(nèi)外上首次在戴爾福特菌屬克隆出編碼鄰苯二甲酸雙加氧酶的基因序列，并測定了JDC-3對DMP的降解性能，得出該菌對DMP降解的最佳條件為：pH7.0～8.0、溫度30～35℃；在不同DMP初始濃度下研究了該菌的降解動力學，結(jié)果表明當濃度低于300 mg/L時的降解動力學方程為ln C=-0.06837+A，半衰期為12.48 h，當初始濃度不斷增加，DMP對JDC-

6、3的抑制能力增強，JDC-3對DMP的降解速率不斷下降，半衰期增大。 （3）測定了JDC-11的降解性能，確定了該菌最佳降解條件為：pH8.0、溫度30℃、轉(zhuǎn)速175 r/min；在最適條件下，JDC-11能夠在24 h降解完全1000 mg/L的DBP，證明了JDC-11是一株高效降解菌，同時研究了不同濃度的葡萄糖在不同時間對JDC-11降解DBP的影響，結(jié)果顯示在降解過程中的前12 h葡萄糖的存在均抑制DBP的降解，后12