CJ5菌降解MCLR的酶學(xué)途徑研究.pdf

1、微生物降解是水體中微囊藻毒素(MC)去除的主要途徑之一。目前國內(nèi)外學(xué)者對(duì)MC的微生物降解過程進(jìn)行了大量研究，研究?jī)?nèi)容主要集中在MC降解菌的篩選、降解機(jī)理及降解效能的提高等方面。對(duì)MC酶學(xué)降解途徑的研究相對(duì)較少，且主要集中在好氧降解菌方面，目前還沒有關(guān)于厭氧菌降解MC的途徑研究。本實(shí)驗(yàn)室從滇池沉積物中分離出一株MC厭氧降解菌CJ5（Acidaminobacter sp.），該菌在厭氧條件下能夠快速降解微囊藻毒素-LR（MCLR），但其降解

2、途徑尚不清楚。前期研究結(jié)果顯示，厭氧MC降解菌CJ5可能與好氧MC降解菌降解MC的途徑并不相同，因此有必要對(duì)MC厭氧降解菌降解MCLR的途徑進(jìn)行研究，從而更深入的了解MC的降解機(jī)理，為利用微生物及其產(chǎn)生的蛋白酶處理MC污染提供參考。
　　本文從酶學(xué)角度出發(fā)，研究了MC厭氧降解菌CJ5降解MCLR的途徑，并對(duì)影響降解酶活性的環(huán)境因素進(jìn)行了研究，同時(shí)，還對(duì)降解酶進(jìn)行了初步的分離純化。具體研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下：
　?。?）通過提取并

3、驗(yàn)證CJ5菌不同位置的酶對(duì)MCLR的降解能力，對(duì)CJ5菌的降解酶進(jìn)行了定位。結(jié)果表明，CJ5胞內(nèi)酶在好氧及厭氧條件下，14h內(nèi)分別可降解約90％和60％的MCLR(初始濃度為3.6mg/L)；而胞外酶在90h內(nèi)基本對(duì)MCLR無降解。此結(jié)果說明，CJ5菌中MC降解酶存在于細(xì)胞內(nèi)，且氧氣不會(huì)抑制降解酶的活性。
　?。?）CJ5胞內(nèi)酶降解MCLR產(chǎn)生并最終積累一種含有Adda基團(tuán)的產(chǎn)物，質(zhì)譜鑒定結(jié)果表明此產(chǎn)物為線性MCLR（H-Leu-

4、MeAsp-Arg-Adda-Glu-Mdha-Ala-OH）。由此推測(cè)CJ5菌降解MCLR存在一條新的降解途徑：在胞內(nèi)酶的作用下，環(huán)狀MCLR中Ala-Leu鍵斷裂生成線性MCLR（H-Leu-MeAsp-Arg-Adda-Glu-Mdha-Ala-OH）；隨后線性MCLR中Arg-Adda和Adda-Glu鍵斷裂生成Adda。
　?。?）為進(jìn)一步了解CJ5胞內(nèi)酶的特性，研究了溫度、pH、蛋白濃度、金屬離子等因素對(duì)CJ5胞內(nèi)酶活

5、的影響。結(jié)果表明，CJ5胞內(nèi)酶對(duì)MCLR的降解受溫度和pH影響較大，最適降解溫度為30℃；最適pH值約為8。CJ5胞內(nèi)酶催化降解MCLR的速率受初始蛋白濃度影響較大，隨著蛋白初始濃度的增加，降解速率也逐步增加。Zn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+對(duì)CJ5胞內(nèi)酶降解MCLR的過程無明顯影響。
　?。?）利用硫酸銨分級(jí)沉淀、透析脫鹽、離子交換層析方法，對(duì)CJ5胞內(nèi)酶進(jìn)行了純化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CJ5胞內(nèi)酶經(jīng)60％飽和度硫酸銨鹽析，透析