微生物學(xué)通報(bào) MAR 20, 2008, 35(3): 358~362
Microbiology 2008 by Institute of Microbiology, CAS
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鎮(zhèn) 達(dá)1, 2 陳茂彬1*
(1. 湖北工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院 武漢 430068)
(2. 中國(guó)科學(xué)院武漢病毒研究所 武漢 430071)
摘 要: 氯代硝基芳香烴是一類(lèi)環(huán)境中難以降解的有毒污染物。一株高效分解4-氯硝基苯的假單胞菌分離于4-氯硝基苯污染土壤, 可以完全降解4-氯硝基苯, 并以之為C源,、N源生長(zhǎng),。為闡明其降解4-氯硝基苯的代謝途徑, 通過(guò)對(duì)以底物生長(zhǎng)的降解菌的酶學(xué)分析, 檢測(cè)到其還原降解的兩個(gè)關(guān)鍵酶即初始酶硝基還原酶和苯環(huán)開(kāi)環(huán)酶2-氨基-5-氯酚1, 6-雙加氧酶的活性; 結(jié)合其它檢測(cè)如培養(yǎng)液中降解產(chǎn)物分析、相關(guān)底物生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果, 確定了其降解途徑是通過(guò)部分還原途徑,。
關(guān)鍵詞: 4-氯硝基苯, 生物降解, 部分還原途徑, 硝基還原酶, 2-氨基5-氯酚，1, 6-雙加氧酶
Identification of Metabolic Pathways of 4-Chloronitrobenzene Degradation by Pseudomonas Strain ZWL73
ZHEN Da1,2 CHEN Mao-Bin1*
(1. College of Bioengineering, Hubei University of Technology, Wuhan 430068)
(2. Wuhan Institute of Virology, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071)
Abstract: Chloro- and nitro- substituted aromatics are toxic and persistent in the environment. Pseudomonas putida ZWL73, isolated from 4-chloronitrobenzene (4CNB) polluted soil, can grow on 4CNB as carbon and nitrogen sources. Enzymatic analyses were carried out in order to illuminate the degradation pathway. Two key enzymatic acivities were found to be invovled in the degradation: the nitroreductase activity that cata-lyzing the first step and the ring-cleavage dioxygenase activity leading the substrate to be mineralized. The degradation was therefore decided to process through a partial reductive pathway together with the proofs of the results of degradation intermediates test and growth substrate test.
Keywords: 4-chloronitrobenzene, Biodegradation, Partial reductive pathway, Nitroreductase, 2-amino 5-chlorophenol 1,6-dioxygenase
氯代及硝基芳香烴是一類(lèi)環(huán)境中難以降解的有毒污染物, 對(duì)這類(lèi)污染物的生物降解研究受到廣泛關(guān)注, 從20世紀(jì)80年代開(kāi)始有大量關(guān)于硝基和氯代芳香烴污染物生物降解的研究, 顯示了微生物降解途徑的多樣性[1],。由于氯和硝基的同時(shí)取代使氯代硝基芳香烴芳環(huán)的不易于活化, 導(dǎo)致比單取代芳香烴更難以降解,。盡管如此, 近年來(lái)國(guó)內(nèi)外陸續(xù)分離到降解氯代硝基芳香烴的菌株, 其中分別屬于Ralstonia、Comamonas的3株菌的降解機(jī)理得到深入研究[2 6], 但是有關(guān)降解機(jī)理和特性的研究仍然很少, 相對(duì)于單取代芳香烴, 對(duì)這類(lèi)污染物的生物降解機(jī)理的了解還很不全面,。
這株高效降解菌株由本實(shí)驗(yàn)室分離于武漢一個(gè)化工廠的氯代硝基苯(4CNB)污染的土壤中,。菌體呈桿狀, 革蘭氏陰性。通過(guò)16S rRNA基因分析鑒定為Pseudomonas putida[7,8],。與前人分離到的菌株相比屬于不同的屬, 命名為ZWL73,。ZWL73菌株可以以4CNB為唯一的C、N源生長(zhǎng), 4CNB培養(yǎng)的菌體能夠快速轉(zhuǎn)化加入的4CNB同時(shí)釋放接近等量的氯離子和銨離子,。通過(guò)GC-MS對(duì)培養(yǎng)液的分析檢測(cè)到4-氯亞硝基苯的存在(未發(fā)表), 這對(duì)推測(cè)4CNB的降解途徑提供了一定的證據(jù),。ZWL73菌還利用鄰氨基酚(2AP), 2-氨基-5-氯酚(2A5CP) 和硝基苯(NB)為C、N源生長(zhǎng), 而不能利用4-氯苯胺(4-chloroaniline), 苯胺(aniline)等生長(zhǎng)[7],。
為了更深入地研究Pseudomonas putida ZWL73菌株利用4CNB生長(zhǎng)的降解代謝途徑及進(jìn)一步克隆相關(guān)基因, 我們對(duì)代謝途徑的初始代謝及開(kāi)環(huán)途徑進(jìn)行了詳細(xì)的酶學(xué)分析, 為以后的研究提供了有利 條件,。
全文下載：假單胞菌ZWL73降解4-氯硝基苯的代謝途徑研究
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