雙酚類化合物屬于內(nèi)分泌干擾物,具有一定的致畸性和胚胎毒性,即使在低濃度下,仍然會(huì)影響生物的生殖和發(fā)育。考慮到環(huán)境介質(zhì)的豐富性及復(fù)雜性,本論文以雙酚F(BPF)為模式化合物,研究了外加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及含鐵物種對(duì)菌株P(guān)seudomonas sp.ZH-FAD降解BPF的影響,并具體分析了外加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氨基酸及含鐵物種的作用機(jī)理,為提高雙酚類化合物的生物降解提供理論基礎(chǔ)。研究了外加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)菌株ZH-FAD降解BPF的影響。結(jié)果表明,酵母膏、蛋白胨和水解酪蛋白可以促進(jìn)BPF降解。其中蛋白胨促進(jìn)效果最佳,BPF降解率可達(dá)91%。單個(gè)氨基酸中促進(jìn)效果最佳的是L-丙氨酸,降解率可達(dá)92%。通過對(duì)菌株ZH-FAD基因組測(cè)序、基因功能注釋及定量RT-PCR分析,發(fā)現(xiàn)在BPF降解3.5 h和5.5 h時(shí),丙氨酸體系中丙氨酸脫氫酶、丙氨酸消旋酶和甘氨酸氧化酶基因的表達(dá)量是無丙氨酸體系的2-8.5倍。其中丙氨酸脫氫酶相對(duì)表達(dá)量最高。這些結(jié)果表明這三種酶均參與了BPF降解,且丙氨酸脫氫酶起到主要作用。研究發(fā)現(xiàn),這三種酶的代謝產(chǎn)物是NADH和丙酮酸。NADH作為輔酶因子,能夠提高菌株ZH-FAD細(xì)胞提取物降解BPF的速率。丙酮酸作為三羧酸循環(huán)的重要樞紐,能夠促進(jìn)菌株ZH-FAD生長(zhǎng),提高BPF的降解速率。研究了外加氨基酸和含鐵物種對(duì)菌株ZH-FAD降解BPF和雙酚A(BPA)的影響。結(jié)果表明,菌株ZH-FAD可在氨基酸氧化酶作用下產(chǎn)生H_2O_2。外加蘇氨酸可使菌株ZH-FAD產(chǎn)生的H_2O_2濃度最大達(dá)85μmol/L,從而使在H_2O_2濃度較高的0-2小時(shí),降解BPF的速率高于丙氨酸體系。進(jìn)一步外加檸檬酸鐵,可以促進(jìn)BPF的降解,最適反應(yīng)條件為1 mmol/L檸檬酸鐵和pH為6。反應(yīng)過程中檢測(cè)到了Fe~(2+)和·OH,可見芬頓反應(yīng)能夠發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn),硫化亞鐵能夠降解BPF和BPA。將硫化亞鐵與菌株ZH-FAD復(fù)合時(shí),BPF的降解率大于硫化亞鐵及菌株ZH-FAD單獨(dú)作用,特別是在反應(yīng)初期。進(jìn)一步添加檸檬酸鹽不僅可以提高硫化亞鐵氧化反應(yīng),還可以促進(jìn)生物降解BPF的速率,從而提高硫化亞鐵和菌株ZH-FAD復(fù)合體系降解BPF的速率。由于菌株ZH-FAD不能降解BPA,當(dāng)硫化亞鐵與菌株ZH-FAD復(fù)合時(shí),硫化亞鐵與菌株復(fù)合體系BPA降解率低于硫化亞鐵單獨(dú)作用,表明菌株ZH-FAD對(duì)BPA降解有一定的抑制影響。外加檸檬酸鹽可以提高硫化亞鐵與菌株ZH-FAD復(fù)合體系中BPA的降解率和細(xì)胞濃度,但也增加了菌株ZH-FAD對(duì)硫化亞鐵降解BPA的抑制效果。上述研究表明,適宜的氨基酸和含鐵物種能夠促進(jìn)BPF的生物降解。
【學(xué)位單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：X172;X703
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 雙酚類化合物概述
    1.2 雙酚類化合物的生物降解
        1.2.1 雙酚A的好氧生物降解
        1.2.2 雙酚F的好氧生物降解
        1.2.3 其它雙酚類化合物的好氧生物降解
    1.3 外加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)生物降解的影響
    1.4 鐵對(duì)生物降解的影響
        1.4.1 溶解態(tài)鐵離子對(duì)生物降解的影響
        1.4.2 鐵氧化物對(duì)生物降解的影響
    1.5 本課題的研究目的及內(nèi)容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 研究?jī)?nèi)容
2 氨基酸對(duì)Pseudomonas sp.ZH-FAD降解雙酚F的影響
    2.1 材料與方法
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 不同營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)雙酚F降解的影響
        2.2.2 不同氨基酸對(duì)雙酚F降解的影響
        2.2.3 氨基酸濃度對(duì)雙酚F降解的影響
        2.2.4 丙氨酸促進(jìn)雙酚F降解機(jī)理分析
        2.2.5 丙氨酸代謝產(chǎn)物促進(jìn)雙酚F降解機(jī)理分析
    2.3 本章小結(jié)
3 氨基酸和含鐵物種對(duì)Pseudomonas sp.ZH-FAD降解雙酚F和雙酚A的影響
    3.1 材料與方法
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 氨基酸對(duì)菌株ZH-FAD產(chǎn)生過氧化氫的影響
        3.2.2 過氧化氫對(duì)菌株ZH-FAD降解雙酚F的影響
        3.2.3 鐵離子對(duì)菌株ZH-FAD降解雙酚F和雙酚A的影響
        3.2.4 硫化亞鐵對(duì)菌株ZH-FAD降解雙酚F和雙酚A的影響
    3.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝

【參考文獻(xiàn)】

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1 蔣俊;李秀艷;;環(huán)境內(nèi)分泌干擾物雙酚A的降解研究進(jìn)展[J];上海化工;2009年04期

2 楊峰曉;唐赟;;不同碳氮源對(duì)嗜熱菌BF80生長(zhǎng)和降解苯酚的影響[J];西華師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年02期

本文編號(hào)：2883320