cupriavidussp.she的篩選及特性研究

1、碩士學(xué)位論文C u p r i a v i d u ss p ．S H E 的篩選及特性研究I s o l a t i o na n d c h a r a c t e r i z a t i o n o f C u p r i a v i d u ss p ．S H E作者姓名： 選燃學(xué)科、 專業(yè)： 巫境抖堂學(xué) 號(hào)： 2 1 2 1 墨Q 魚§指導(dǎo)教師： 些蠖嬡雖| 』塾拯完成日期： 2 0 1 5 ．0 5大連理工大學(xué)D

2、a l i a n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘 要吲哚是一種具有芳香性的氮雜環(huán)化合物，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥等多個(gè)領(lǐng)域。吲哚廢水若不經(jīng)治理直接排放將對(duì)環(huán)境造成危害。微生物法因具有高效經(jīng)濟(jì)、無二次污染等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于多種污染物的生物修復(fù)，在吲哚的生物降解方面也取得了一定的進(jìn)展，但是微生物降解研究存在菌株資源匱乏、降解速率緩慢、降解基因不清晰等問題。因

3、此，發(fā)掘高效的吲哚降解菌株資源，優(yōu)化吲哚降解條件，并從化學(xué)和分子生物學(xué)角度探討其降解機(jī)理，可為實(shí)際應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。本研究以吲哚為唯一碳源，從大連理工牛角山土壤樣品中分離得到一株新穎的吲哚降解菌S H E 。通過1 6 S r R N A 基因序列分析表明，菌株S H E 與貪銅菌屬( C u p r i a v i d u a s p ．)的序列同源性達(dá)到9 9 ％，因此可知菌株S H E 為貪銅菌屬，其G e n B a n k 登

4、錄號(hào)為K J 8 7 5 8 6 3 。菌株S H E 能夠利用吲哚為唯一碳源，并能夠在4 8h 內(nèi)完全降解1 0 0 m g ／L 的吲哚。菌株S H E 在p H 值為6 ～8 以及溫度為2 5 ～3 5 ℃范圍內(nèi)對(duì)1 0 0m g ／L 的吲哚降解率均可達(dá)9 0 ％以上，并且低濃度( < 0 ．5m m o l ／L ) 的重金屬離子，如M n 2 + 、P b 2 + 、C 0 2 + ，對(duì)吲哚降解的抑制作用不明顯。菌株S

5、 H E 還能夠利用苯酚、鄰苯二酚、苯甲酸等多種芳香化合物為唯一碳源進(jìn)行生長(zhǎng)，說明其具有芳香化合物的代謝多樣性。在吲哚降解過程中，觀察到黃色產(chǎn)物的生成和積累。由高效液相色譜．質(zhì)譜分析表明，該黃色產(chǎn)物分子量為2 6 5 ．0 6 0 5 ，分子式為C 1 5 H s N 2 0 3 。此外，發(fā)現(xiàn)在吲哚的降解過程中還有靛紅的產(chǎn)生，但沒有檢測(cè)到其他常見的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物。該轉(zhuǎn)化過程說明菌株S H E降解吲哚的過程可能存在一條新的途徑。為探究吲哚降解的

6、可能功能基因，對(duì)菌株S H E進(jìn)行全基因組測(cè)序。結(jié)合R A S T 注釋分析，結(jié)果表明菌株S H E 富含1 5 8 個(gè)芳烴降解相關(guān)的基因，包括P 4 5 0 酶、羥化酶、單加氧酶、雙加氧酶等多種氧化還原酶基因序列，這些酶可能在吲哚降解中扮演重要角色。菌株S H E 還含有較豐富的重金屬耐受基因和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因，表明菌株S H E 具有較強(qiáng)的重金屬耐受及還原能力。菌株S H E 還可以有效的還原S e ( I V ) 、A u ( I I

7、 I ) 生成納米顆粒。菌株S H E 好氧還原S e ( I V ) 的最適條件為p H 8 、溫度3 0 ℃、底物濃度1 ．0m m o l ／L ，在此條件下S e ( I 、，) 的還原率接近1 0 0 ％。通過紫外光譜掃描、微觀形貌分析、粒度分析及X 射線衍射分析表明，合成的硒納米顆粒為六方相晶型，粒徑為1 3 0 ．2 ±2 7 ．0 n r n 。同時(shí)，對(duì)菌株S H E 合成金顆粒進(jìn)行初步探索，結(jié)果表明菌株S H