銅綠假單胞菌ny3胞外小分子活性物及其促進烴類降解的作用機制研究

1、 西安建筑科技大學博士學位論文銅綠假單胞菌 NY3 胞外小分子活性物及其促進烴類降解的作用機制研究1專 業(yè)：環(huán)境科學與工程博 士 生：聶紅云指導老師：聶麥茜 教授摘 要銅綠假單胞菌屬普遍存在于烴類污染環(huán)境中，具有優(yōu)良的石油烴降解能力。銅綠假單胞菌 NY3 因能快速降解高濃度烴類及其它疏水性有機污染物， 而被譽為嗜油菌。前期研究中發(fā)現(xiàn)，在某些條件下，尤其是以烴類或其它難降解有機污染物為碳源生長時，NY3 菌會分泌豐富的胞外有色物，而伴隨

2、著有色物的分泌，需凈化的目標污染物的降解率會有明顯提高。有關銅綠假單胞菌屬降解烴類的酶學研究報道較多，但分泌這些胞外物在該菌降解烴類過程中的作用及其機制報道甚少。 本論文關注銅綠假單胞菌 NY3 在各種生長條件下分泌胞外活性物的性質， 并研究胞外活性物助力 NY3 菌快速利用烴類污染物的特性及其作用機理。本論文以石油烴中的組分為受試污染物，以液液萃取和固相萃取為主要樣品預處理方法，以電子自旋共振（EPR）波普、飛行時間質譜（LCMS-I

3、T-TOF）、氣相色譜（GC）、掃描電鏡（SEM）、紫外光譜（UV）及紅外光譜（FTIR）為分析方法，并結合分子生物學研究手段，獲得以下研究成果。（1）NY3 菌以烴及其轉化產(chǎn)物為碳源生長時，可同時分泌綠膿菌素（Pyo）、吩嗪-1-酰胺（PCN）、吩嗪-1-羧酸（PCA）和 1-羥基吩嗪（HPE）等四種吩嗪類物質。NY3 菌胞外液中吩嗪類物質的總濃度越高，菌體細胞生長量越多，同時胞外液對十六烷的降解率越高。研究發(fā)現(xiàn)分泌吩嗪類能促進烴降解

4、的機理是：在胞外，所分泌的四種吩嗪類與 NADH 或谷胱甘肽（GSH）配合不斷釋放的羥基自由基對烴類有較高的降解轉化效率。補充適量鐵離子可使同一胞外反應體系中十六烷降解率提高 20-29 %。該降解過程是自由基氧化降解機理，反應過程類似于芬頓自由基氧化機理。所不同的是，該反應在中性或弱堿性 pH 條件下進行。（2）銅綠假單胞菌 NY3 能于胞外分泌一種淡黃色的具有兩種旋光異構的綠膿桿菌螯鐵蛋白（PCH）。分泌 PCH 對烴類污染物降解是