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烟碱是烟草生物碱的主要成分，其含量高低直接影响着烟叶品质。目前我国烟叶的烟碱含量普遍偏高，难以较多地用于叶组配方中，因此易造成经济损失。用微生物来降烟碱具有简单、低耗、环保并且可以改进烟气品质等优点，有较好的应用前景。 本实验室前期分离保存了一株能够降解烟碱的细菌AH14，但是对其分类地位、烟碱降解特性等尚不清楚。因此本研究首先对该菌进行了分类鉴定，接着在探明该菌的烟碱降解能力后对其培养条件进行优化，最后对该菌降解烟碱的途径进行初步研究。主要的研究工作分三章内容。 第一章:烟碱降解菌AH14的分类鉴定 从形态结构特征、生理生化特性、16SrDNA序列分析以及构建系统进化树等方面对AH14菌进行了分类鉴定。结果表明其为革兰氏阳性菌，且随培养时间的延长，呈现出由杆状到球状的变化;能够利用除L-山梨糖以外的多种碳源;能产过氧化氢酶，但不产淀粉酶;能够利用明胶，还原硝酸盐，但吲哚和甲基红试验均呈阴性。将AH14菌的16SrDNA序列在NCBI进行BLAST比对，发现其与节杆菌属(Arthrobacter)菌株的同源性高达100％，因此可将AH14菌归为节杆菌属（Arthrobacter）。最后根据BLAST对比的结果，从GenBank中挑选相似度较高的相应种属的16 SrDNA/RNA序列构建系统进化树，发现AH14菌与Arthrobacter sp、Arthrobacter histidinolovorans、Arthrobacter nicotinovorans等在进化树的同一分支上，表明它们亲缘关系较近。综合上述结果，将AH14菌鉴定为节杆菌（Arthrobacter sp.）。 第二章:节杆菌(Arthrobacter sp.)AH14降解烟碱的条件优化 对节杆菌(Arthrobacter sp.)AH14的烟碱降解能力进行了研究。将AH14菌在以烟碱为唯一碳源的培养液中发酵培养，发现其能够在120h内将5g/L的烟碱完全降解，6g/L的烟碱降解78.88％，而当起始烟碱浓度升至10g/L时，烟碱降解率仅为25％左右。根据以上结果，最终选取降解率适中的起始烟碱浓度为6g/L的培养液进行后续培养条件的优化实验。 采用单因素优化实验对AH14菌的培养条件进行优化，包括接种量、pH、培养温度和摇瓶转速。优化后，AH14菌降解烟碱的效率有了明显的提升，当培养液中的烟碱浓度为6g/L时，烟碱降解率由先前的78.88％变为100％;当培养液中的烟碱浓度为7 g/L时，烟碱降解率由先前的45.31％变为88.35％;即使培养液中的烟碱浓度升到14g/L，该菌株仍然能够生长，烟碱降解率为30.22％。说明该项优化研究显著提高了节杆菌（Arthrobacter sp.）AH14的烟碱降解率。 第三章:节杆菌(Arthrobacter sp.)AH14降解烟碱途径的初步研究 采用HPLC、LC-MS、GC-MS等色谱分析技术，对AH14菌降解烟碱的产物进行初步鉴定。在AH14菌的发酵液中检测到6-羟基烟碱、6-羟基-N-甲基麦斯明和6-羟基-假氧化烟碱等化合物，与已报道的烟碱降解吡啶途径中的代谢物相同，说明该菌很可能是以吡啶途径降解烟碱。除此之外，在该菌的发酵液中检测到尼古提林、3-（2，3，4-三氢-5-吡咯基）-吡啶以及可替宁等，这些物质曾在假单胞菌、根癌农杆菌、鞘氨醇单胞菌等菌株的烟碱代谢产物中检测到，但未见在节杆菌属细菌中有报道，因此推测AH14菌中可能存在不止一条烟碱代谢途径。