白腐真菌细胞色素P450的诱导及该菌降解五氯酚的初步研究

论文摘要

难降解有机物是微生物不能降解或降解速度非常慢的化合物,具有毒性,在环境中能持续存在,在动物脂肪内积累,是环境保护的一大难题。白腐真菌因其强大的降解能力和特殊的代谢类型成为国内外生物降解污染物研究的热点。白腐真菌黄孢原毛平革菌是关于木质素和难降解有机物代谢的模式菌种。明确部分难降解物对该菌细胞色素P450的诱导能力,为进一步研究P450的降解功能提供了依据。五氯酚是研究白腐真菌对氯酚类物质降解的模式化合物。研究黄孢原毛平革菌代谢PCP的产物,有利于明确白腐真菌降解异源化合物的机制,为工程应用提供理论依据。研究采用还原态P450-CO结合差光谱的方法检测P450的含量;探索了用高效液相色谱（HPLC）定量测定PCP和用气相色谱（GC）定性判断PCP、四氯氢醌的方法;用HPLC检测PCP浓度变化;用HPLC、GC、GC-MS研究PCP在高氮培养基中的代谢产物。研究主要成果:适量的苯甲酸、萘与五氯酚能明显地诱导出P450,而邻-、间-、对-二氯苯未能诱导出P450;非木质素降解条件下,黄孢原毛平革菌能够依赖胞内酶有效地降解PCP;在木质素降解条件下,该菌依赖胞外木质素降解酶和胞内酶更高效地降解PCP;PCP在胞内酶系作用下的最初代谢产物是甲基化生成的五氯苯甲醚,而不是通过单加氧反应生成的四氯氢醌,表明培养基中PCP的最初代谢很可能与P450无关。研究获得的新发现:1)PCP能够诱导黄孢原毛平革菌细胞色素P450,但其最初代谢很可能与P450无关;2)在非木质素和木质素降解条件下,黄孢原毛平革菌的胞内酶系均能降解PCP,且最初代谢产物为甲基化生成的五氯苯甲醚。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的意义
• 1.2 P. CHRYSOSPORIUM P450 的研究现状
• 1.2.1 P. chrysosporium 能降解的物质
• 1.2.2 P450 的降解功能
• 1.2.3 真菌P450 降解功能的分析判断
• 1.2.4 P. chrysosporium P450 的活性调控
• 1.2.5 已知的降解功能
• 1.3 P. CHRYSOSPORIUM 的胞外木质素降解酶系
• 1.3.1 胞外酶系的组成
• 1.3.2 P. chrysosporium 胞外过氧化物酶的反应机制
• 1.3.3 胞外过氧化物酶的调控
• 1.4 P. CHRYSOSPORIUM 对五氯酚的降解
• 1.4.1 氯酚类化合物的来源
• 1.4.2 白腐真菌对PCP 的降解机制
• 1.4.3 P. chrysosporium 对PCP 降解的研究现状
• 第二章 难降解有机物对P. CHRYSOSPORIUM P450 的诱导
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 真菌培养
• 2.1.2 微粒体酶液制备
• 2.1.3 P450 含量检测
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 P. chrysosporium P450 分离检测方法的研究
• 2.2.2 难降解物对P. chrysosporium P450 的诱导
• 2.2.3 讨论
• 2.3 小结
• 第三章 五氯酚的测定及其代谢产物的分析方法
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 主要仪器
• 3.1.2 培养基与胞外酶液反应体系
• 3.1.3 培养条件
• 3.1.4 PCP 提取方法的选择
• 3.1.5 PCP 浓度的测定
• 3.1.6 PCP 回收率样品
• 3.1.7 培养基PCP 最低检测限样品
• 3.1.8 四氯苯醌（TCHD）的检测
• 3.1.9 PCP 及其代谢产物的GC 和GC-MS 分析
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 PCP 检测波长的选择
• 3.2.2 PCP 提取方法的选择
• 3.2.3 PCP 测定方法的回收率
• 3.2.4 培养基中PCP 最低检测限
• 3.2.5 四氯苯醌的检测
• 3.2.6 GC 检测PCP 及其代谢产物
• 3.3 小结
• 第四章 P. CHRYSOSPORIUM 降解五氯酚的初步研究
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 主要仪器
• 4.1.2 培养基
• 4.1.3 真菌反应体系
• 4.1.4 菌丝体反应体系
• 4.1.5 粗酶液的制备
• 4.1.6 胞外酶活性检测
• 4.1.7 胞外酶液反应体系
• 4.1.8 PCP 浓度检测
• 4.1.9 高氮（HN）培养基代谢产物分析样品的处理与分析方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 P. chrysosporium 在非木质素降解条件下对PCP 的降解
• 4.2.2 P. chrysosporium 在木质素降解条件下对PCP 的降解
• 4.2.3 高氮（HN）培养基投加PCP 1d 后的代谢产物
• 4.2.4 讨论
• 4.3 小结
• 第五章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢