不同環(huán)境樣品中鄰苯二甲酸酯降解細(xì)菌的分離，遺傳多樣性及降解特性研究.pdf

1、鄰苯二甲酸酯是一類在工業(yè)中廣泛應(yīng)用的的難降解有機(jī)化合物。由于其大量釋放到環(huán)境中以及對人體和其它生物體的危害,近年來鄰苯二甲酸酯類化合物的污染問題已引起各國的廣泛關(guān)注。現(xiàn)有的研究結(jié)果表明,鄰苯二甲酸酯在環(huán)境中水解、光解的速度非常慢,微生物的降解作用是從環(huán)境中消除這類廣泛分布污染物的重要途徑。本文目的在于研究不同的環(huán)境樣品中分離到的細(xì)菌對鄰苯二甲酸酯的生物降解作用。主要包括鄰苯二甲酸酯降解細(xì)菌的降解活性及遺傳多樣性研究以及特定的分離物對鄰苯

2、二甲酸二辛酯的降解機(jī)制和鄰苯二甲酸二乙酯的降解動力學(xué)研究。
　　 首先通過富集培養(yǎng)以鄰苯二甲酸酯混合物為唯一碳源和能源從全國13個不同的采樣點中分離到了32株降解鄰苯二甲酸酯的細(xì)菌。16S rRNA基因序列分析這些細(xì)菌分布在6個屬(Arthrobacter,Gordonia,Rhodococcus,Acinetobacter,Pseudomonas,和Delftia)。為了研究這些細(xì)菌的遺傳多樣性,采用基于不同重復(fù)序列(ERIC

3、,REP以及BOXAIR)的分子標(biāo)記技術(shù)rep-PCR從基因組水平進(jìn)行了研究。結(jié)果表明大多數(shù)菌株具有不同的指紋圖譜。另外,從中選擇了代表性的菌株以不同的鄰苯二甲酸酯及重要的中間代謝產(chǎn)物鄰苯二甲酸進(jìn)行了底物利用實驗。結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同菌株對底物的利用不同,預(yù)示著這些菌株可能具有不同的代謝途徑。同時,高效液相色譜(HPLC)檢測表明這些菌株對鄰苯二甲酸二甲酯的降解在48.32％-100％之間。這些結(jié)果表明自然環(huán)境中的苯二甲酸酯降解細(xì)菌具有高度的多

4、樣性,并且在修復(fù)鄰苯二甲酸酯污染的環(huán)境中具有較大的應(yīng)用潛力。
　　 基于前面的研究,從中選擇Gordonia sp.JDC-2和Arthrobactersp.JDC-32來研究這兩株菌的共培養(yǎng)降解對鄰苯二甲酸二辛酯的降解機(jī)制。結(jié)果發(fā)現(xiàn)Gordonia sp.JDC-2能夠快速降解鄰苯二甲酸二辛酯至鄰苯二甲酸,然后鄰苯二甲酸作為終代謝產(chǎn)物在培養(yǎng)基中積累。而Arthrobacter sp.JDC-32能夠快速降解鄰苯二甲酸但不能利用

5、鄰苯二甲酸二辛酯。因此兩株菌的共培養(yǎng)能夠克服兩株菌單獨作用時的代謝缺陷從而完全降解鄰苯二甲酸二辛酯。同時根據(jù)JDC-2降解鄰苯二甲酸二辛酯過程中檢測到的代謝產(chǎn)物,推斷出了JDC-2降解鄰苯二甲酸二辛酯的降解途徑。該部分研究表明從污泥中分離到的不同菌株可以通過代謝協(xié)同作用完全降解鄰苯二甲酸二辛酯。
　　 最后,進(jìn)一步研究了Acinetobacter sp.JDC-16對鄰苯二甲酸二乙酯的降解。以鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)為目標(biāo)測試