Rhodococcus biphenylivorans TG9厌氧休眠遗存类咕啉促进培养物对氯代乙烯脱氯
发布时间：2021-04-14 18:11
氯代有机物是土壤和地下水中常见的污染物,好氧-厌氧交替的自然环境和一些反应工艺中可以进行氯代有机物的微生物厌氧脱氯和好氧降解过程。其中,进行专性脱氯呼吸的脱卤拟球菌Dehalococcoides在有机物厌氧脱氯过程中至关重要,但其自身无法合成脱氯酶的必要辅因子类咕啉,需要外源提供。本研究鉴定好氧红球菌Rhodococcus biphenylivorans TG9合成类咕啉单体维生素B12（VB12）,向外源类咕啉依赖的脱氯培养物PSM添加TG9胞内提取物考察氯代乙烯的还原脱氯,并构建PSM-TG9组合培养物探究TG9遗存VB12促进脱氯呼吸及其厌氧休眠,同样在另一个产类咕啉不足的脱氯培养物TS中分析添加TG9对氯代乙烯脱氯的促进作用。主要结果如下:（1）在不添加VB12的情况下,培养物PSM不能进行氯代乙烯的还原脱氯;添加VB12标准品培养21天后,PSM将0.6 m M的四氯乙烯（PCE）脱氯成0.57m M的三氯乙烯（TCE）和0.03 m M的二氯乙烯（DCEs）,脱氯菌为Dehalococcoides,功能基因为pcb A1。在TG9好氧培养的菌体胞内检测到合成的VB12。向P...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
氯代乙烯的微生物厌氧还原和好氧氧化[12]
浙江大学硕士学位论文第一章绪论6OHRB脱氯途径如图1.2所示。图1.2氯代乙烯脱氯呼吸及对应微生物[60]（“Dhc”是指Dehalococcoides；“other”是指其他菌属，如Desulfitobacterium、Dehalobacter）Figure1.2Chloroethenesdechlorinatingrespirationandresponsibleorganisms[60]（“Dhc”standsforDehalococcoides;“other”standsforotherbacteria,suchasDesulfitobacterium,Dehalobacter）根据现有研究，多个菌属的成员可以进行氯代乙烯的还原脱氯[61-67]。PCE转化为TCE的过程相对容易发生，可以进行还原脱氯的微生物有Dehalococcoides、Dehalobacter、Desulfitobacterium等。Dehalococcoides、Dehalobacter等菌属可以进行TCE到cis-DCE的还原脱氯，Dehalococcoides可以将TCE转化为trans-DCE。Dehalogenimonas可以进行trans-DCE至VC、VC至乙烯的脱氯，Dehalococcoides可以进行二氯乙烯（Dichloroethylenes,DCEs）至VC、VC至无毒乙烯的脱氯呼吸。因此，Dehalococcoides是能够将氯代乙烯脱氯为无毒乙烯的关键菌属，对于实现氯代乙烯的彻底消除起到了重要的作用[68,69]。Dehalococcoides及相关脱氯基因的分子检测已成为污染场地特征检测的重要部分[70-72]。1.2.2.2Dehalococcoides菌属Dehalococcoides菌属，后统一命名为Dehalococcoidesmccartyi，能够将地下水污染物PCE、TCE还原脱氯成VC、乙烯，不同于将PCE、TCE脱氯至DCEs的其他脱氯呼吸菌[44,73]。第一株分离菌Dehalococcoides菌株195是一种微小的盘状细菌，严格厌氧，仅使用氢气作为电子供体；能够以氯代乙烯、氯酚、氯苯等有机卤化物作为呼吸电子受体，鉴定的RDase有pceA和tceA[73-75]。相似地，其他的Dehalococcoides菌株也可以利用多种卤代脂肪族和芳香族化合物作为电子
浙江大学硕士学位论文第一章绪论10入的一个单体就是维生素B12（VitaminB12,VB12）[115]。完整类咕啉（Cobamides）除了中心配位钴原子的咕啉环系统外，还有一个与钴共价键合的上配体（Coβ,β）部分，和一个与钴原子非共价配位的下配体（Coα,α）部分，下配体由核苷酸环的一部分与咕啉环相连接（图1.3a）[116,117]。完整和不完整类咕啉之间的差异是核苷酸环的存在或缺失[118,119]。完整类咕啉中的不同单体主要因下配体结构的不同而产生差异，已经鉴定出多种下配体，主要为苯并咪唑类、嘌呤类和酚类化合物（图1.3b）[120]。没有下配体的类咕啉为钴啉醇酰胺（Cobinamides,Cbi），可作为脱氯类咕啉辅助因子的前体[121]。此外，当下配体结构为5,6-二甲基苯并咪唑（5,6-Dimethylbenzimidazole,DMB）时，这一类完整类咕啉被称为钴胺素（Cobalamins）。在钴胺素中，根据上配体不同又被分为甲基钴胺素、腺苷钴胺素、羟钴胺素和氰钴胺素（Cyanocobalamins），其中以-CN基团作为上配体的氰钴胺素即为熟知的VB12[122,123]。此外，“Norcobamide”是一类结构特殊的完整类咕啉，与标准型相比的差异在于“Norcobamide”在核苷酸环中缺少C-176位的甲基，自“norpseudo-B12”作为纯化的氯代乙烯还原脱氯酶的辅因子从嗜硫假单胞菌Philospirillummultivorans中被鉴定出来后，引起研究者关注[124,125]。图1.3VB12（a）和部分下配体（b）的结构[120]Figure1.3StructuresofVB12(a)andpartoflowerligands(b)[120]
本文编号：3137777
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
氯代乙烯的微生物厌氧还原和好氧氧化[12]
浙江大学硕士学位论文第一章绪论6OHRB脱氯途径如图1.2所示。图1.2氯代乙烯脱氯呼吸及对应微生物[60]（“Dhc”是指Dehalococcoides；“other”是指其他菌属，如Desulfitobacterium、Dehalobacter）Figure1.2Chloroethenesdechlorinatingrespirationandresponsibleorganisms[60]（“Dhc”standsforDehalococcoides;“other”standsforotherbacteria,suchasDesulfitobacterium,Dehalobacter）根据现有研究，多个菌属的成员可以进行氯代乙烯的还原脱氯[61-67]。PCE转化为TCE的过程相对容易发生，可以进行还原脱氯的微生物有Dehalococcoides、Dehalobacter、Desulfitobacterium等。Dehalococcoides、Dehalobacter等菌属可以进行TCE到cis-DCE的还原脱氯，Dehalococcoides可以将TCE转化为trans-DCE。Dehalogenimonas可以进行trans-DCE至VC、VC至乙烯的脱氯，Dehalococcoides可以进行二氯乙烯（Dichloroethylenes,DCEs）至VC、VC至无毒乙烯的脱氯呼吸。因此，Dehalococcoides是能够将氯代乙烯脱氯为无毒乙烯的关键菌属，对于实现氯代乙烯的彻底消除起到了重要的作用[68,69]。Dehalococcoides及相关脱氯基因的分子检测已成为污染场地特征检测的重要部分[70-72]。1.2.2.2Dehalococcoides菌属Dehalococcoides菌属，后统一命名为Dehalococcoidesmccartyi，能够将地下水污染物PCE、TCE还原脱氯成VC、乙烯，不同于将PCE、TCE脱氯至DCEs的其他脱氯呼吸菌[44,73]。第一株分离菌Dehalococcoides菌株195是一种微小的盘状细菌，严格厌氧，仅使用氢气作为电子供体；能够以氯代乙烯、氯酚、氯苯等有机卤化物作为呼吸电子受体，鉴定的RDase有pceA和tceA[73-75]。相似地，其他的Dehalococcoides菌株也可以利用多种卤代脂肪族和芳香族化合物作为电子
浙江大学硕士学位论文第一章绪论10入的一个单体就是维生素B12（VitaminB12,VB12）[115]。完整类咕啉（Cobamides）除了中心配位钴原子的咕啉环系统外，还有一个与钴共价键合的上配体（Coβ,β）部分，和一个与钴原子非共价配位的下配体（Coα,α）部分，下配体由核苷酸环的一部分与咕啉环相连接（图1.3a）[116,117]。完整和不完整类咕啉之间的差异是核苷酸环的存在或缺失[118,119]。完整类咕啉中的不同单体主要因下配体结构的不同而产生差异，已经鉴定出多种下配体，主要为苯并咪唑类、嘌呤类和酚类化合物（图1.3b）[120]。没有下配体的类咕啉为钴啉醇酰胺（Cobinamides,Cbi），可作为脱氯类咕啉辅助因子的前体[121]。此外，当下配体结构为5,6-二甲基苯并咪唑（5,6-Dimethylbenzimidazole,DMB）时，这一类完整类咕啉被称为钴胺素（Cobalamins）。在钴胺素中，根据上配体不同又被分为甲基钴胺素、腺苷钴胺素、羟钴胺素和氰钴胺素（Cyanocobalamins），其中以-CN基团作为上配体的氰钴胺素即为熟知的VB12[122,123]。此外，“Norcobamide”是一类结构特殊的完整类咕啉，与标准型相比的差异在于“Norcobamide”在核苷酸环中缺少C-176位的甲基，自“norpseudo-B12”作为纯化的氯代乙烯还原脱氯酶的辅因子从嗜硫假单胞菌Philospirillummultivorans中被鉴定出来后，引起研究者关注[124,125]。图1.3VB12（a）和部分下配体（b）的结构[120]Figure1.3StructuresofVB12(a)andpartoflowerligands(b)[120]
本文编号：3137777
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