含氧芳香烴降解機(jī)理及其加氧酶的誘導(dǎo)研究.pdf

1、我們國家“十二五”環(huán)境治理工作規(guī)劃中，持久性有機(jī)物污染環(huán)境的修復(fù)是需要解決的重要環(huán)境問題之一。多環(huán)芳烴(PAHs)是一類有致癌、致畸和致突變作用的持久性有機(jī)污染物。其降解過程中常常有含氧芳香烴化合物產(chǎn)生和積累，它們不但毒性更強(qiáng)，且會抑制母體多環(huán)芳烴的進(jìn)一步降解。所以在多環(huán)芳烴微生物降解的研究過程中，需要對多環(huán)芳烴代謝中間產(chǎn)物的進(jìn)一步氧化及其降解機(jī)理展開研究。這對于加速多環(huán)芳烴的礦化有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文從多環(huán)芳烴的污染物

2、危害、生物降解研究現(xiàn)狀、中間代謝產(chǎn)物及其研究現(xiàn)狀等方面進(jìn)行了較全面的綜述。通過實(shí)驗(yàn)條件摸索建立了鄰苯二酚加氧酶、水楊酸加氧酶、1-羥基-2-萘甲酸加氧酶等三種酶的酶活性鋇9定方法，研究了一株殺鮭氣單胞菌CN4培養(yǎng)基中金屬離子及其濃度對對上述三種加氧酶的誘導(dǎo)、激活、抑制等作用；并用GC-MS鑒定了CN4菌株降解鄰苯二酚、水楊酸及1-羥基-2-萘甲酸等時的中間代謝產(chǎn)物，推測了降解途徑。獲得以下研究成果：
　　 (1)生長碳源、培養(yǎng)基

3、中金屬離子及其濃度對CN4菌株三種加氧酶的的合成均有影響作用。在選擇的9種生長碳源中，甘油是誘導(dǎo)CN4菌株鄰苯二酚加氧酶的最佳生長碳源，對數(shù)生長期酶活性可高達(dá)85ug/min·mg(Pr)；“葡萄糖+菲”復(fù)合碳源是誘導(dǎo)CN4菌株1-羥基-2-萘甲酸加氧酶的最佳生長碳源，對數(shù)生長期酶活性可高達(dá)48.12Sug/min·mg(Pr)；而鄰苯二甲酸是誘導(dǎo)水楊酸加氧酶的最佳生長碳源，對數(shù)生長期酶活性可高達(dá)20.192ug/min·mg(Pr)。

4、CN4菌株三種加氧酶活性隨無機(jī)培養(yǎng)基中Fe2+、Mn2+濃度的升高呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢；無機(jī)培養(yǎng)中的Mg2+對CN4菌株三種加氧酶有抑制作用；三種加氧酶的活性對培養(yǎng)基中Cu2+濃度比較敏感，Cu2+兩個濃度之間三種加氧酶的活性變化較大。
　　 (2)加氧酶活性的最佳測定條件：淵定鄰苯二酚加氧酶活性對，適量Ca2+Mn2+、Fe3+酶活增大，最適pH7.0；在最適pH7.5,適量Ca2+、Fe2+、Fe1+存在可提高水楊酸加氧酶

5、酶活性測定值；適量Mu2.、Fe2+、Fe3+三種金屬離子存在時可以使1-羥基-2-萘甲酸加氧酶的活性增大，其測定最適pH7.0。三種加氧酶的最適溫度均為30℃。與菌種生長過程不同，粗酶液活性測定過程中，Cu2+對酶活性有明顯抑制作用。和生長過程一致，Mg2+對酶活性有明顯抑制作用。
　　 (3)GC-MS對代謝產(chǎn)物的鑒定結(jié)果表明：CN4菌株代謝鄰苯二酚時，主要中間產(chǎn)物為苯酚和1，2-苯醌，因此有兩種代謝途徑，且24h內(nèi)可以被C

6、N4完全降解。
　　 對水楊酸時主要產(chǎn)生2，6-二羥基苯甲酸或2，3-羥基苯甲酸，三羥基苯環(huán)，苯酚等三種產(chǎn)物。對1-羥基-2-萘甲酸代謝產(chǎn)物主要為1-羥基萘，1,2-二羥基萘，水楊酸和苯甲酸等氧化產(chǎn)物。
　　 (4)在多種降解體系中，CN4菌株+表面活性劑+苜蓿聯(lián)合處理土壤中多環(huán)芳烴的效采最好。土壤中蒽降解25d后降解率為87.75％，其降解菲的效率為80.97％。降解芘的效率為53.06％；降解25d后的土壤pH值會下