鼠李糖脂對(duì)銅綠假單胞菌ATCC9027表面疏水性及其降解不同形式正十六烷的影響.pdf

1、生物降解技術(shù)是被石油烴類有機(jī)物污染的水體、土壤等環(huán)境修復(fù)常用的手段，而生物表面活性劑因能夠有效的提高石油烴生物降解效率被廣泛的應(yīng)用于該領(lǐng)域。最新的研究成果表明，生物表面活性劑可以通過改變菌體細(xì)胞表面性質(zhì)或改善憎水性烷烴的表觀溶解度這兩個(gè)機(jī)理來改善微生物菌體與疏水性有機(jī)化合物的接觸面積，從而促進(jìn)這些污染物的生物降解。但關(guān)于生物表面活性劑對(duì)菌體細(xì)胞表面性質(zhì)及疏水性烷烴之間的相互作用并不十分清楚。本論文通過系列實(shí)驗(yàn)，深入的探究了鼠李糖脂生物表

2、面活性劑改變銅綠假單胞菌ATCC9027這株烷烴降解菌細(xì)胞表面疏水性的作用機(jī)理，同時(shí)還考察了鼠李糖脂作用下不同增溶態(tài)正十六烷的生物降解率，為鼠李糖脂增溶作用可以有效改善疏水性有機(jī)污染物的生物降解這一理論提供依據(jù)。
　　促進(jìn)石油烴類有機(jī)物生物降解的機(jī)理之一是鼠李糖脂生物表面活性劑影響菌體細(xì)胞表面疏水性發(fā)生改變。據(jù)猜測(cè)，鼠李糖脂改變革蘭氏陰性菌細(xì)胞表面疏水性的可能原因有:鼠李糖脂誘導(dǎo)作用下菌體細(xì)胞外膜脂多糖被釋放，及鼠李糖脂分子在細(xì)胞

3、壁上的吸附/定向排列。為了能明確鼠李糖脂改變菌體細(xì)胞表面疏水性的主導(dǎo)作用機(jī)制，我們考察了以正十六烷為碳源生長(zhǎng)銅綠假單胞菌ATCC9027經(jīng)鼠李糖脂處理后，細(xì)胞外膜脂多糖含量變化及吸附的鼠李糖脂含量與細(xì)胞表面疏水性之間的關(guān)聯(lián)。結(jié)果表明，銅綠假單胞菌ATCC9027，以正十六烷為碳源生長(zhǎng)時(shí)初始的細(xì)胞表面疏水性和細(xì)胞外膜脂多糖含量都很高，且其初始細(xì)胞表面疏水性取決于細(xì)胞的生長(zhǎng)期。經(jīng)過不同濃度鼠李糖脂溶液的短期處理后發(fā)現(xiàn)，無論是對(duì)數(shù)期亦或穩(wěn)定期

4、，菌體細(xì)胞外膜脂多糖含量與細(xì)胞表面疏水性無直接關(guān)聯(lián)，但隨著細(xì)胞壁上吸附的鼠李糖脂含量增加，菌體細(xì)胞表面疏水性呈現(xiàn)出逐漸降低的趨勢(shì)。該結(jié)果表明，在鼠李糖脂改變銅綠假單胞菌ATCC9027菌體細(xì)胞表面疏水性機(jī)制中，鼠李糖脂在細(xì)胞壁的吸附作用明顯優(yōu)于其誘導(dǎo)細(xì)胞外膜脂多糖含量變化的作用，即在改變?cè)摼w細(xì)胞表面疏水性的機(jī)理方面，鼠李糖脂的吸附作用起到了主導(dǎo)性的作用。
　　接下來考察了生物表面活性劑的增溶作用對(duì)石油烴類化合物生物降解效果的改善

5、。在該研究中，我們采用不同濃度鼠李糖脂作用下形成的完全增溶態(tài)和包含單獨(dú)相的正十六烷培養(yǎng)基。結(jié)果顯示，相同鼠李糖脂濃度作用下，菌體對(duì)完全增溶態(tài)的正十六烷生物降解效果明顯優(yōu)于有正十六烷單獨(dú)相存在時(shí);而當(dāng)鼠李糖脂濃度為5CMC時(shí)，無論是完全增溶態(tài)還是有單獨(dú)相正十六烷存在，正十六烷的降解都快于低濃度(0.5CMC)鼠李糖脂作用。該結(jié)果表明高濃度的鼠李糖脂對(duì)正十六烷的增溶作用更為明顯，可以顯著的增大正十六烷在水相溶液中的表觀溶解度，從而為微生物對(duì)