《菌株Serratia sp. LJ對壬基酚的降解及其關鍵酶誘導調控》是依託上海交通大學，由何義亮擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：菌株Serratia sp. LJ對壬基酚的降解及其關鍵酶誘導調控
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：何義亮
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由於NP的生物毒性、雌激素活性及其生物富集作用均高於NPEOs、短鏈NPEOs及其羧酸化產物，因此APEOs的生物降解過程，實質上成為了生物毒性、雌激素活性等的釋放和放大的過程。本研究在認識菌株Serratia sp. LJ對NP的降解特性及環境因素、培養條件等對NP降解影響的基礎上，以NP作為底物，通過對其電子傳遞物、輔酶等呼吸鏈組分的添加和調控，對菌株Serratia sp. LJ關鍵酶進行誘導，進一步提高兒茶酚1,2-雙加氧酶 (C12O)和兒茶酚2,3-雙加氧酶(C23O)的活性，使其具有更加強大的開環能力和NP轉化功能。選擇C12O 基因和C23O基因進行克隆和序列分析，從基因水平上深入認識菌株Serratia sp. LJ的降解機制，尋求在NPEOs的生物降解過程中避免生物毒性和雌激素活性物積累的分子生物學機制，實現將生物毒性和雌激素活性最小化的降解目標。
結題摘要
基於本課題組在前期研究工作中已分離獲得的菌株 Serratia sp. LJ所表現出的高效降解壬基酚的性能，對其降解壬基酚的降解途徑進行了初步探索，推測菌株Serratia sp. LJ對NP的降解作用首先是從NP的烷基鏈開始的。同時研究了不同吸附材料對壬基酚的吸附情況，在相同吸附時間、pH值和溫度條件下，活性污泥生物碳對水溶液中壬基酚的吸附效果都優於活性炭。通過控制不同碳源、氮源、溫度、pH值等外界條件對Serratia sp. LJ菌珠壬基酚降解酶提取條件進行最佳化，得到最大產酶量的條件後，從酶學上進一步研究了外部條件對酶活力的影響。另外，我們深入探討了不同濃度壬基酚對SBR工藝處理氨氮廢水的影響情況，利用分子生物學手段PCR－DGGE及454焦磷酸序技術研究系統在硝化時期和反硝化時期，微生物優勢菌群及生物多樣性變化。我們發現壬基酚對Thauera sp.屬的功能菌群影響很大，硝化菌屬Nitrobacter sp.及反硝化菌屬 Paracoccus denitrificans和Nitrosomonas sp.豐度也不斷降低，進而導致當NP濃度增高時，系統中TOC和NH4－—N的去除效果也逐漸變差且產生了大量NO2－—N的積累，壬基酚對反硝化過程的抑制作用比硝化過程更為明顯。隨著壬基酚濃度的增加，Pseudoxanthomonas sp.菌屬豐度有所增加，該屬與複雜有機物的去除有重大關係。綜上所述，本課題從微生物生態學角度闡釋了壬基酚對傳統脫氮工藝的影響，為開發新型高效生物脫氮工藝建立了研究基礎，具有重要的指導和實踐意義。
