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滴滴涕(1,1,1-trichloro-2,2-bis(4-chlorophenyl)ethane,DDT)是1种有机氯杀虫剂,其化学性质稳定,能通过食物链在人体内蓄积从而危害人类健康.尽管我国从1983年开始禁止使用DDT,但其至今在我国沿海部分地区的土壤、水体和底泥中仍维持一定的残留水平.然而目前尚没有成熟的DDT污染土壤生物修复的方法.菌根作为植物-微生物共生体为土壤DDT污染生物修复提供了一条可行之路,研究外生菌根真菌(ectomycorrhizalfungi,ECMF)对DDT的降解和机理,能为外生菌根真菌修复DDT污染土壤提供理论基础和技术支撑.
本论文以外生菌根真菌红绒盖牛肝菌(Xerocomuschrysenteron,X.chrysenteron)为对象,研究其对DDT的降解.首先,通过对DDT耐受性比较和酶点试等方法确定DDT实验浓度以及关键酶种类.然后,用X.chrysenteron处理DDT,通过发现降解现象和寻找降解产物,初步分析外生菌根真菌降解DDI’的降解路径,并建立外生菌根真菌矿化DDT研究方法.最后,通过控制关键酶活性,定量研究其与DDT降解之间关系,确定X.chrysenteron生物降解DDT的降解机理.
研究结果表明:
(1)外生菌根真菌X.chrysenteron对DDT有较好的耐受性.DDT作为一种杀虫剂,对X.chrysenteron的直径增长模式没有影响,但影响其最大增长速率和生物量积累.DDT对X。chrysenteron的半抑制浓度IC50为139.75mg/L,显示了X.chrysenteron对DDT有很好的耐受性.
(2)外生菌根真菌X.chrysenteron能够降解DDT.在纯培养条件下,外生菌根真菌X。
chrysenteron对DDT产生了降解作用,发现的降解产物有DDD、DDE和DBP.对比以往的研究结果显示,X.chrysenteron显示出在高浓度、大剂量胁迫下依然高效降解DDT的优势.
(3)外生菌根真菌X.chrysenteron生物降解:DDT的降解路径与以往真菌不同.外生菌根真菌X.chrysenteron生物降解DDT是通过先将DDT脱氯或脱氯化氢生成DDD和DDE,而后进一步脱氯生成DBP.这一路径显著不同于以往发现的真菌降解DDT路径.
(4)外生菌根真菌X.chrysenteron生物降解DDT的主要降解机理为还原脱氯.实验结果显示,锰过氧化物酶和漆酶均不是X.chrysenteron生物降解DDT的关键酶.同步的氧化还原电位的测定结果显示,DDT的降解率和溶液环境密切相关,溶液的还原性越强,DD7r降解率越高.因此,还原脱氯可能是外生菌根真菌生物降解DDT的主要降解机理.