一株耐盐对硝基苯酚降解菌的分离及其降解机理研究

作者：任磊; 刘斌; 蔺中; 甄珍; 刘月廉; 胡汉桥; 闫艳春^*

来源：生物技术通报, 2019, 35(09): 184-193.

DOI：10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0286

• 对硝基苯酚
• 恶臭假单胞菌
• 生物降解
• 耐盐
• 分子机制

旨在分离获得可高效降解对硝基苯酚的海洋细菌,并系统阐明菌株对对硝基苯酚的降解机理。通过唯一碳源法进行富集、驯化和分离获得可降解对硝基苯酚的海洋微生物,通过单因素试验对菌株的环境适应性进行研究,基于代谢中间产物的质谱分析推测菌株降解对硝基苯酚的代谢途径,通过基因克隆获得参与对硝基苯酚降解的基因。分离获得一株可高效降解对硝基苯酚的海洋细菌RL-JY1,该菌72 h内对100 mg/L对硝基苯酚的降解率为100%。基于形态学、生理生化特征与16S rRNA基因序列分析,确定菌株RL-JY1为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)。菌株RL-JY1在温度为20、30和40℃时,72 h内对100 mg/L对硝基苯酚降解率分别为97.2%、100%和100%;在初始pH为6.0、7.0、8.0和9.0时,72 h内对100 mg/L对硝基苯酚降解率分别为64.7%、100%、97.2%和84.2%;在NaCl浓度为0-8%(W/V)之间,72 h内对100 mg/L对硝基苯酚的降解率均为100%,在NaCl浓度为10%和12%时,72 h内对100 mg/L对硝基苯酚的降解率分别为81.3%和50.6%。通过代谢中间产物的质谱分析与鉴定,推测了菌株RL-JY1对对硝基苯酚的代谢途径为典型的偏苯三酚途径。基于已有报道对硝基苯酚降解相关基因设计引物,从菌株RL-JY1基因组中克隆获得参与对硝基苯酚向马来酰乙酸转化的基因pnpABC,序列比对结果表明所获得的pnpABC基因与P. putida DLL-E4所报道的序列相似性在99%以上。对硝基苯酚降解菌RL-JY1为恶臭假单胞菌(P. putida),该菌对环境温度、pH及盐离子浓度具有较好的耐受能力,且通过偏苯三酚途径对对硝基苯酚进行降解,菌株基因组中含有参与对硝基苯酚降解的pnpABC基因。

• 单位
  广东海洋大学; 中国农业科学院研究生院