铜绿假单胞菌NY3烷氧化酶的诱导与识别

论文摘要

石油污染问题一是个世界性难题,其中烷烃末端或进末端氧化酶的研究是近年来的一个研究热点。许多微生物能以中长链正构烷烃为底物生长,但是生长过程中产生的氧化酶及其表达条件等方面研究较少。本论文以实验室分离的石油烃降解菌—铜绿假单胞菌NY3为主要研究对象,首先研究了该菌株利用碳源的多样性,同时考察了不同碳源诱导的烷氧化酶活性的差异,再此基础上对该该菌株烷烃氧化酶做了初步识别。通过实验研究获得以下成果:1、铜绿假单胞菌NY3生长碳源具有多样性,能够以葡萄糖、果糖、蔗糖和乳糖等糖类,C5-C16正构烷烃和柴油等、正丁醇、戊醇、己醇、辛醇等及其一些有机酸等为唯一碳源和能源生长。且NY3在上述碳源生长,可诱导出烷烃氧化酶,尤其以丙三醇和十六醇为碳源生长时,诱导出的酶活性最高,30min可使十六烷的降解率分别为39.05%和38.78%。2、研究结果表明,NY3能更好地应用于长链烷烃的降解。当菌体降解辛烷时,乙酸铵和乳酸均可作为酶催化反应的启动因子,降解正十六烷时乙酸铵可作为酶催化的启动因子,可使酶活性提高29.86%。3、Cu2+和Fe2+对酶活性表达有一定的影响作用,可初步判断铜绿假单胞菌NY3的烷氧化酶有类似sMMO及pMMO酶系,其在烷烃上的表达受到Cu2+的调控;培养液中铜离子浓度≤50μM时,sMMO表达;当铜离子>50μM时,sMMO表达机制关闭,同时pMMO表达被启动。本论文的研究结果为烷氧化酶的深入研究及其NY3在石油污染环境的微生物修复中的应用奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 综述
• 1.1 烷烃的基本性质、来源及危害
• 1.1.1 烷烃的基本性质
• 1.1.2 烷烃的主要来源
• 1.1.3 烷烃的污染现状及危害
• 1.2 烷烃生物氧化的研究进展
• 1.2.1 烷烃降解菌及其生物氧化途径
• 1.2.2 烷烃氧化菌的种类
• 1.2.3 烷烃加氧酶及其研究进展
• 1.3 影响烷烃氧化酶合成的因素
• 1.3.1 微生物的种类及数量
• 1.3.2 温度
• 1.3.3 溶解氧
• 1.3.4 表面活性剂
• 1.3.5 盐度
• 1.3.6 无机金属离子
• 1.4 烷氧化酶的发展趋势
• 1.5 课题背景、意义及研究内容
• 1.5.1 课题研究背景及意义
• 1.5.2 课题研究内容
• 2 铜绿假单胞菌NY3 的生长碳源及其对烷氧化酶的诱导作用
• 2.1 引言
• 2.2 实验材料与方法
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 菌株生长碳源的选择
• 2.3.2 优良碳源对铜绿假单胞菌NY3 烷氧化酶的诱导
• 2.3.3 不同底物浓度对菌株生长速率的影响
• 2.3.4 铜绿假单胞菌NY3 细胞生长时诱导出的烷氧化酶对C8 和C16 正构烷降解特性
• 2.4 本章小结
• 3 铜绿假单胞菌NY3 含铜和含铁烷氧化酶诱导及识别
• 3.1 引言
• 3.2 实验材料与方法
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 实验方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 铜绿假单胞菌NY3 含铜氧化酶诱导
• 3.3.2 铜绿假单胞菌NY3 含铁氧化酶诱导
• 3.3.3 测定过这中启动因子对含铜和含铁烷氧化酶活性的影响
• 3.3.4 ATU 对菌株生长的影响
• 3.3.5 ATU 对菌株降解烷烃的影响
• 3.4 本章小结
• 4 结论与建议
• 4.1 结论
• 4.2 建议
• 致谢
• 参考文献