一株耐盐对硝基苯酚降解菌的分离及其降解机理研究

摘要

cqvip:旨在分离获得可高效降解对硝基苯酚的海洋细菌,并系统阐明菌株对对硝基苯酚的降解机理。通过唯一碳源法进行富集、驯化和分离获得可降解对硝基苯酚的海洋微生物,通过单因素试验对菌株的环境适应性进行研究,基于代谢中间产物的质谱分析推测菌株降解对硝基苯酚的代谢途径,通过基因克隆获得参与对硝基苯酚降解的基因。分离获得一株可高效降解对硝基苯酚的海洋细菌 RL-JY1,该菌 72 h 内对 100 mg/L 对硝基苯酚的降解率为 100%。基于形态学、生理生化特征与 16S rRNA 基因序列分析,确定菌株 RL-JY1 为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)。菌株 RL-JY1 在温度为 20、30 和 40℃时,72 h 内对 100 mg/L 对硝基苯酚降解率分别为 97.2%、100%和 100%;在初始 pH 为 6.0、7.0、8.0 和 9.0 时,72 h 内对 100 mg/L 对硝基苯酚降解率分别为 64.7%、100%、97.2%和 84.2%;在 NaCl 浓度为 0-8%(W/V)之间,72 h 内对 100 mg/L 对硝基苯酚的降解率均为 100%,在NaCl 浓度为 10%和 12%时, 72 h 内对 100 mg/L 对硝基苯酚的降解率分别为 81.3%和 50.6%。通过代谢中间产物的质谱分析与鉴定,推测了菌株 RL-JY1 对对硝基苯酚的代谢途径为典型的偏苯三酚途径。基于已有报道对硝基苯酚降解相关基因设计引物,从菌株RL-JY1 基因组中克隆获得参与对硝基苯酚向马来酰乙酸转化的基因 pnpABC,序列比对结果表明所获得的 pnpABC 基因与 P. putidaDLL-E4 所报道的序列相似性在 99%以上。对硝基苯酚降解菌 RL-JY1 为恶臭假单胞菌(P. putida),该菌对环境温度、pH 及盐离子浓度具有较好的耐受能力,且通过偏苯三酚途径对对硝基苯酚进行降解,菌株基因组中含有参与对硝基苯酚降解的 pnpABC 基因。