【摘 要】
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硝基甲苯类化合物被大规模的用于农药、炸药(如TNT)和染料的生产中，并由此引发了广泛的土壤污染。该类化合物难以降解而在环境中长期积累，具有致畸、致突变、致癌等危险，严重威
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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硝基甲苯类化合物被大规模的用于农药、炸药(如TNT)和染料的生产中，并由此引发了广泛的土壤污染。该类化合物难以降解而在环境中长期积累，具有致畸、致突变、致癌等危险，严重威胁人和动物的健康和生存。微生物能够利用多种硝基芳烃污染物作为唯一的碳源、氮源和能源来生长，将污染物完全矿化(mineralization)，这在污染物的生物治理和生物修复中具有重要作用。单硝基甲苯有三种同分异构体：2-硝基甲苯、3-硝基甲苯和4-硝基甲苯。其中，关于2-硝基甲苯和4-硝基甲苯都已经有了相关的降解菌和降解途径的报道。目前还没有纯培养微生物以3-硝基甲苯为唯一碳源、氮源和能源生长的报道，更无相关的代谢途径及分子生物学的研究报道。
本实验室从某化工厂土壤中首次筛选分离到能够降解3-硝基甲苯的红球菌属菌株ZWL3NT(Rhodococcus sp. strain ZWL3NT)。本文研究表明该菌能以3-硝基甲苯为唯一碳源、氮源和能源生长，在24小时内可以彻底降解0.35 mM3-硝基甲苯，并且对3-硝基甲苯的最大降解浓度是4 mM。在ZWL3NT降解3-硝基甲苯的过程中检测到亚硝酸根离子的积累，而没有检测到铵根离子。同时，该菌能以3-甲基邻苯二酚或者4-甲基邻苯二酚为唯一碳源和能源生长。在由野生菌制备的粗酶液中检测到了邻苯二酚1，2开环酶和2，3开环酶活性。当用3-氯邻苯二酚抑制邻苯二酚2，3开环酶活性后，在生物转化的上清中通过HPLC检测到了3-甲基邻苯二酚和2-甲基顺式粘糠酸的积累。以上这些结果说明ZWL3NT是通过3-甲基邻苯二酚来代谢3-硝基甲苯的，而3-甲基邻苯二酚同时通过1，2和2,3开环两种方式进入下一步反应。此外，本文在大肠杆菌中成功表达了来自ZWL3NT并且可能编码粘糠酸环化酶的基因(catB)并验证了其功能。
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