【摘 要】
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本研究从处理芳烃类化合物生产厂废水的活性污泥中分离纯化到一株能降解对氯硝基苯的细菌,经过对其形态特征、生理生化、以及16S rDNA序列分析,该菌株初步鉴定为Comamonas sp.,
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本研究从处理芳烃类化合物生产厂废水的活性污泥中分离纯化到一株能降解对氯硝基苯的细菌,经过对其形态特征、生理生化、以及16S rDNA序列分析,该菌株初步鉴定为Comamonas sp.,命名为CNB-1。研究表明,该菌株能够以对氯硝基苯为唯一碳源、氮源生长,并将对氯硝基苯完全矿化。生长过程中,氯离子释放同步于对氯硝基苯的降解,氯离子的释放量与对氯硝基苯的降解量相当。该细菌利用对氯硝基苯生长的最适生长温度和pH分别为28℃和9.0。通过分子生物学、生物化学、和代谢中间产物鉴定等方法,得知菌株CNB-1中含有一个大小约为100 kb的质粒,参与降解对氯硝基苯的基因位于质粒上,分别命名为cnbA、cnbB、cnbCa、cnbCb、cnbD、cnbE、cnbF、cnbG、cnbH和cnbI。其中cnbAB在同一个基因簇上,其它的基因则位于另一个基因簇上。细菌CNB-1通过硝基部分还原的途径降解对氯硝基苯,此降解途径可能是由硝基苯部分还原途径和邻苯二酚间位开环途径融合而来。cnbA编码硝基苯硝基还原酶,参与对氯硝基苯降解的初始催化反应,能将对氯硝基苯的硝基部分还原成羟氨基团;cnbB编码羟氨苯歧化酶,将羟氨氯苯进行分子内重排,形成2-氨基-5-氯苯酚;cnbCα和cnbCb编码的蛋白形成一种新的开环酶-2-氨基酚1,6-双加氧酶,此酶将2-氨基-5-氯苯酚开环形成2-氨基-5-氯粘康酸半醛;2-氨基-5-氯粘康酸半醛紧接着被cnbD的产物还原成2-氨基-5-氯粘康酸;cnbH的产物是一种新的脱氨酶,能够将2-氨基-5-氯粘康酸上的氨基水解下来,形成游离态的氨和2-羟基-5-氯粘康酸;cnbG的产物是一种在细菌界分布较广的异构酶,将2-羟基-5-氯粘康酸异构成2-酮-5-氯-3-烯己二酸;cnbE、cnbF的产物分别为水合酶和脱羧酶,将2-酮-5-氯-3-烯己二酸催化成2-酮-4-羟基-5-氯戊酸。最后2-酮-4-羟基-5-氯戊酸在由基因组编码的2-酮-4-羟基戊酸醛缩酶的催化下裂解生成丙酮酸和氯代乙醛,其中丙酮酸进入三羧酸循环,为细胞的生长提供碳源和能源,而氯代乙醛在该菌中的代谢途径和相关基因仍有待研究。
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