微生物胞外聚合物在多環(huán)芳烴降解酶釋放過程中的作用.pdf

1、微生物胞外聚合物（extracellular polymetic substances，EPS）是細菌或真菌分泌體外的一類有機高分子多聚化合物，因其獨特的物理化學性質(zhì)在環(huán)境工程、食品工業(yè)、礦業(yè)工程等領域得到廣泛應用。目前，微生物在環(huán)境工程領域的污染土壤修復技術中得到廣泛應用，如堆肥、植物修復、植物-微生物聯(lián)合修復都有微生物的作用。隨著污染土壤生物修復技術研究的深入，胞外聚合物在污染物去除過程中的作用越來越受到重視。如今關于微生物對PAH

2、s的降解機理的研究取得了突破性進展，包括高效降解菌種的分離篩選與鑒定、微生物對 PAHs的代謝途徑、PAHs降解酶和降解基因表達等，然而大多數(shù)研究局限于整個降解菌生物體對 PAHs的降解作用，關于微生物 EPS在有機污染降解過程中作用的研究還未見報道。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴在毛霉和分支桿菌降解不同濃度的芘和苯并[a]芘的實驗中，降解率隨著多環(huán)芳烴濃度由10 mg/L增加到120 mg/L而呈下降趨勢，且真菌降解芘和苯并[a]

3、芘的能力均高于細菌；研究了毛霉和分支桿菌的EPS、菌體加EPS降解10 mg/L芘和苯并[a]芘的能力，EPS本身就具有較強的降解PAHs的能力，且添加EPS后，對10 mg/L芘和苯并[α]芘，分支桿菌降解芘和苯并[a]芘降解率分別提升了9％和6%，毛霉降解降解芘和苯并[a]芘的降解率分別提升了9%和5%。⑵通過環(huán)境掃描電鏡研究了EPS表面形態(tài)，利用三維熒光光譜分析出的蛋白峰強度證明了微生物 EPS的提取量隨著 PAHs的濃度增加，呈

4、現(xiàn)先增大后減小的一般趨勢，芘濃度為80mg/L和苯并[a]芘濃度為20mg/L時，分支桿菌EPS的提取量的最大值分別為997mg/L和874 mg/L；80mg/L芘和40mg/L苯并[a]芘誘導下毛霉EPS的提取量分別達到最大值1561mg/L和1280 mg/L，其糖類、蛋白質(zhì)、腐殖酸、DNA含量也分別達到最大值。⑶通過對菌體DNA PCR擴增后進行變性聚丙烯酰胺凝膠電泳實驗，再對目的條帶切膠、回收、測序得到菌體DNA中環(huán)羥基化雙加

5、氧酶的片段，從分子層面證實了分支桿菌可以降解 PAHs；采用實時熒光定量 PCR方法分析得出隨著時間的增加，PAHs降解基因在微生物中所占比例逐漸增大，污染物芘誘導和EPS均可以增大 PAHs降解基因在微生物中所占比例；通過SDS-PAGE蛋白質(zhì)電泳實驗分析出分支桿菌全蛋白和EPS中均具有降解PAHs的關鍵降解酶；通過蛋白質(zhì)譜檢驗得到了多種PAHs降解有關的酶類，更直接的證明了分支桿菌及其 EPS都具有降解多環(huán)芳烴的能力，進一步從分子角