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本研究针对环境科学研究领域的热点和难点,选择多环芳烃(PAHs)中的Bap、Phe、Flu、Pyr等为代表性有机污染物,采用梯度凝胶电泳法、HPLC等技术,以多环芳烃降解菌US6-1(鞘脂单胞菌)为模式研究菌株,将蛋白差异表达研究的新思路引入PAHs共代谢过程和机理的探讨。跟踪调查了微生物共代谢过程中蛋白表达的差异;比较测定了菌体的生长曲线、呼吸活性、降解率及开环关键酶的酶活变化;分析了共代谢过程中混合糊精(mixed-CD, MCD)的添加对菌株US6-1降解PAHs的影响;丰富了微生物共代谢及PAHs微生物降解研究的内容。主要研究结果和创新点如下:1.优化了降解菌US6-1全蛋白的几种提取条件,利用丙稀酰胺电泳技术筛选出最适方案,即用0.1 mmol/L PMSF、1 mmol/L DTT、0.05 %NP-40和20 %甘油组成提取缓冲液的配比,进行菌体裂解,并应用于降解过程蛋白表达的研究,确定其为最适的降解菌US6-1蛋白的提取方法。2.比较了线性凝胶电泳和梯度凝胶电泳的分离效果,结果表明应用梯度凝胶电泳可获得很好的菌体全蛋白表达图谱,其对降解过程研究和功能酶系的诱导、表达具有极高的参考价值。3.探讨了US6-1的生长曲线、代谢活性、降解率、双加氧酶酶活变化、降解菌差异蛋白表达与共代谢基质MCD之间的关系。结果表明,MCD的添加能有效提高降解过程中的菌体生长和代谢活性,且MCD的添加对菲的降解有一定的促进作用。其中,降解菌US6-1在2216E-Phe和2216E-MCD-Phe培养基中对菲的降解速率高达13.32ppm/d和21.02ppm/d。初步了解了US6-1的PAHs降解过程中蛋白差异表达的时间分布特点,并发现MCD的添加能诱导菌体在80KDa处蛋白的大量表达。4.测定了菲降解过程中关键的开环酶――邻苯二酚1,2和2,3双加氧酶活性,结果表明,US6-1具有邻苯二酚2,3-双加氧酶的活性,未检测到邻苯二酚1,2-双加氧酶活性。推测其菲代谢途径主要是通过间位开环后形成丙酮酸和乙醛,从而进入三羧酸循环。胶回收测定邻苯二酚2,3-双加氧酶活性,确定邻苯二酚2,3-双加氧酶的分子量范围为25～38KDa。