铜绿假单胞菌NY3分泌绿脓杆菌螯铁蛋白及其对烃类降解特性的影响作用

摘要

铜绿假单胞菌可分泌包括鼠李糖酯（Rha）在内的各种小分子活性物和蛋白酶等丰富的胞外物，除Rha在疏水性化合物降解中的作用被充分研究外，其它胞外分泌物在该菌属降解烃类过程中的作用则知之甚少。PCH是铜绿假单胞菌分泌的一种铁载体—螯铁蛋白，对于菌体获取铁元素至关重要。铁是大多启动烷烃降解关键氧化酶的活性中心，缺铁可直接影响NY3菌降解烃的效率。基于NY3菌胞外分泌物对NY3菌降解石油烃污染物的促进作用，以及PCH对NY3菌生长的重要作用，本论文就此展开研究工作，对石油烃污染物的降解有重要的意义。
　　本文研究铜绿假单胞菌NY3分泌铁载体PCH的特性，优化NY3菌分泌PCH的条件，研究PCH对NY3菌降解十六烷的影响作用及影响机理，以及FePCH对十六烷的降解作用及作用机理，获得以下成果：
　　（1）NY3菌可分泌绿脓杆菌螯铁蛋白（PCH），且分泌的PCH是一对手性对映异构体的混合。纯化后混合物的水溶液在215nm、252nm、360nm处有强的吸收峰。M9培养基适合该菌高产PCH，优化基础M9培养基可提高NY3菌分泌PCH量至240.240mg/L，优化结果为：FeCl3合适浓度为0.02mmol/L时；NH4Cl为氮源，适合浓度为5g/L，M9培养基中以丙酮酸钠为最适合碳源。
　　（2）PCH对于NY3降解烃是“双刃剑”。5.2mg/L及低于5.2mg/L的PCH可提高菌体生长量，提高降解烃酶活性，同时也使其胞外液以自由基途径降解转化部分烃；然而，分泌量过高则使细胞死亡。
　　（3）NY3菌分泌于其培养液中PCH越多，培养液降解十六烷能力越高。但从胞外液中提取的PCH纯品对十六烷的降解能力却较低。当FeCl3或FeCl3+H2O2与之配合则提高对烃的降解效率，8h最高十六烷降解率可达13.81％。PCH与铁螯合降解十六烷的机理是由其螯合过程所产生的羟基自由基引发的氧化转化反应，且反应体系中自由基强度与十六烷的降解效率呈正相关。
　　（4）利用气质谱共鉴定了7种PCH与FeC l3或与H2O2或与FeCl3+H2O2配合等体外降解十六烷的转化产物，包括正丁醇、4，5-二羟基-2戊烯、1-甲基，3-羟基戊醇、1-羟基己酸、1-甲基，2-羟基己醇、己二酸、十六烷酸。鉴定了3种降解芘的转化产物，包括1-甲基-2丙烯酸苯、1，2-二羟基萘、4-醇羟基菲。

目录

声明

1 研究背景

1. 1 环境中石油烃污染现状及其危害

1. 2 石油烃污染环境的生物修复技术

1. 3 绿脓杆菌螯铁蛋白在铜绿假单胞菌代谢中的作用

1. 4 本论文研究内容、目的及意义

2 铜绿假单胞菌NY3分泌绿脓杆菌螯铁蛋白的条件优化

2. 1 材料与方法

2. 2 结果与讨论

2. 3 本章小结

3 绿脓杆菌螯铁蛋白对NY3菌降解石油烃污染物的影响

3. 1 材料与方法

3. 2 实验结果与讨论

3. 3 本章小结

4 绿脓杆菌螯铁蛋白对石油烃污染物的降解研究

4. 1 材料与方法

4. 2 实验结果与讨论

4. 3 本章小结

5 结论和建议

5. 1 结论

5. 2 建议

致谢

参考文献

附录 在学期间所发表论文