丛毛单胞菌及其羟化酶在吡啶生物降解中的作用初探

摘要

本研究基于好氧活性污泥法,驯化得到对吡啶具有高效降解能力的微生物菌群,可将50mg/L的吡啶于4小时左右完全降解.通过高通量测序对经口比院驯化的污泥进行微生物群落分析,发现丛毛单胞菌属细菌的相对丰度为15.5％,为优势菌属.为探索吡啶与优势菌降解酶的微观降解机制,采用分子对接方法模拟了吡啶与不同氧化还原酶(起化酶、双加氧酶、脱氢酶)的相互作用,得到它们复合物结构的理论模型.结果表明,吡啶与3-hydroxybenzoate hydroxylase起化酶具有最高的亲和力,其中Tyr271残基可与吡啶形成稳定的氢键.该结果从降解酶角度揭示吡啶生物降解的起始步骤为单加氧反应.本研究从混合菌群、优势菌属、特定降解酶三个层面对吡啶生物降解过程及机制进行研究,为揭示吡啶生物降解机理提供有用的信息.