【摘要】：銅綠假單胞菌可高效快速降解烷烴、芳烴及鹵代芳烴等疏水、難降解有機(jī)污染物,是環(huán)境場地污染生物修復(fù)的常用菌株。研究結(jié)果表明,銅綠假單胞菌對有機(jī)污染物高效降解的能力既源于其胞內(nèi)完善的氧化酶系,又與胞外豐富的分泌物密切相關(guān)。目前,對于銅綠假單胞菌降解能力的研究主要集中于胞內(nèi)酶及其胞外分泌的鼠李糖脂,而對胞外其它小分子分活性物,如吩嗪、螯鐵蛋白等的研究卻鮮有報道。本文從NY3菌高分泌不同小分子活性物的胞外液入手,研究其中活性小分子對多環(huán)芳烴和含氧多環(huán)芳烴的降解特性,研究工作具有理論價值。本文主要以菲為模式污染物,采用高效液相色譜(HPLC)、高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(HPLC-MS)、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)以及可生化性測定等為研究手段,獲得以下主要成果:(1)NY3菌在LB培養(yǎng)基中生長時,可高產(chǎn)綠膿菌素(Pyo)、吩嗪-1-酰胺(Pcn)、吩嗪-1-羧酸(Pca)等吩嗪(PHCs),且生長上清液可有效持續(xù)地降解菲,72 h后的降解率可達(dá)46.13%。該胞外液降解菲是通過3-苯基乳酸途徑進(jìn)行,預(yù)降解菲溶液可生化性升高。(2)NY3菌在M9缺鐵培養(yǎng)基中生長時,生長液中含大量螯鐵蛋白(PCH),該生長液與鐵配合,亦可有效降解菲。菲降解率與PCH和鐵投加比例有關(guān)。該胞外液預(yù)降解菲的溶液可生化性隨預(yù)降解時間延長不斷提高。其對菲的降解途徑為2-乙烯基-1-萘甲酸途徑。(3)常見的銅綠假單胞菌胞外吩嗪Pyo,Pca,Pcn,Hpe等與還原性輔酶NADH配合,均可引起菲的降解,其中Pyo對菲的降解速率最高。其降解菲是通過2’2-聯(lián)苯二甲醛途徑,與高產(chǎn)吩嗪的NY3菌胞外液對菲的降解產(chǎn)物相似,其機(jī)理都是通過吩嗪與NADH反應(yīng)產(chǎn)生的羥基自由基引發(fā)的氧化轉(zhuǎn)化。對于含氧PAH,如2,3-萘二酚,可通過Pyo與NADH反應(yīng)產(chǎn)生的自由基進(jìn)行降解。(4)Fe Cl3與提純后的PCH配合可降解菲,Fe Cl3與PCH濃度比為1:2~2:1范圍時,Fe PCH對菲的降解率最高,24 h的降解率可達(dá)40%,TOC去除率可達(dá)19.55%。菲降解是通過2-乙基-1-萘甲酸途徑的,其降解機(jī)理為Fe PCH催化產(chǎn)生的羥基自由基引發(fā)的菲的降解。預(yù)降解菲后溶液的可生化性明顯提高。NY3菌分泌的胞外小分子活性物PHCs與PCH,均可與胞外液中普遍存在的其他組分配合,降解PAHs類污染物,在胞外提高難降解碳源的可生化性。本論文結(jié)果為全面了解微生物降解有機(jī)污染物的機(jī)理及污染環(huán)境修復(fù)可提供理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X172
【圖文】：

圖 3.1 種子液中 NY3 菌的生長曲線及 Pyo 分泌特性物質(zhì)種類繁多，多達(dá) 600 多種，為了探究 NY3 菌物質(zhì)，按照 2.4.7 中所述方法，培養(yǎng)菌體，選擇高采樣，離心取上清液，固相萃取濃縮，洗脫后，

圖 3.2NY3 菌胞外液中小分子活性物的液相色譜分離圖表 3-1 NY3 菌胞外液中主要活性物的質(zhì)譜信息及鑒定結(jié)果物質(zhì)編號 保留時間(min) 主要離子峰(m/z) 生物結(jié)構(gòu)式 活性物名

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2722111