尼古丁降解菌pusillimonas sp.t2的筛选、鉴定、降解特性及代谢途径的初步研究

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1、硕士学位论文论文题目：尼古丁降解菌Pusillimonassp.T2的筛选、鉴定、降解特性及代谢途径的初步研究作者姓名温荣提指导教师马云学科专业环境科学与工程所在学院生物与环境工程学院提交日期2015年4月SubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyforMasterDegreeSCREENING,IDENTIFICATIONOFNICOTINEDEGRADINGBACTERIUMPusillimonassp.T2ANDTHEPRELIMINARYSTUDYONITSDEGRADATIONCHARACTERIS

2、TICSANDMETABOLICPATHWAYCandidate:WenRongTiMajor:EnvironmentalScienceandEngineeringSupervisor:MaYunCollegeofBiologicalandEnvironmentalEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyApril,2015浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰

3、写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密□，在______年解密后适用本授权书。2、不保

4、密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月导师签名：日期：年月尼古丁降解菌Pusillimonassp.T2的筛选、鉴定、降解特性及其代谢途径的初步研究摘要尼古丁是一种会使人上瘾或产生依赖性的生物碱，其进入人体会引起多种疾病，包括肺癌、口腔癌、食道癌、心血管病和胃功能障碍等。我国烟民数量之多，烟草生产及加工产业之庞大，产生了大量含高浓度尼古丁的烟草废弃物，给环境带来了极大的安全隐患。微生物作为环境污染物降解的主力军，其在环境修复中的应用一直被认为是高效、可靠和环境友好的。因此，发现具尼古丁降解功能的微生物，研究其降解特性及机理，探索其

5、“变废为宝”的内在规律，是符合我国可持续性发展战略要求的，具有重大的理论意义和应用价值。本研究从杭州一农药厂的活性污泥中筛选得到两株尼古丁降解菌，并选取其中降解能力更强的菌株作为本次研究的对象，命名为T2。根据其生理生化特性及其16SrDNA基因序列同源性分析，鉴定为极小单胞菌（Pusillimonas）。这是在该菌属里首次发现具有尼古丁降解能力的菌株。对T2降解特性的研究结果显示菌株T2降解尼古丁的最佳条件为：pH7.0左右，温度30℃左右，接种量100%左右，尼古丁初始浓度500mg/L左右。本研究利用紫外扫描法(UV）、高效液相色谱法(HPL

6、C）和高效液相色谱-质谱联用法(LC-MS）共检测到六种中间代谢产物，分别为I6-羟基尼古丁(6HN)，6-羟基-N-甲基麦斯明(6HMM)，6-羟基假氧化尼古丁(6HPON)，6-羟基-3-琥珀酸吡啶(HSP)，2,5-二羟基吡啶(2,5-DHP)和2,6-二羟基吡啶(2,6-DHP)。之前未见报道有中间产物2,5-DHP（吡咯烷途径产物）和2,6-DHP（吡啶途径产物）同时出现在同一菌株代谢过程中，由此我们推测T2的尼古丁降解途径可能是一条吡啶-吡咯烷结合的新途径。进一步的降解实验显示，以尼古丁、6HPON或HSP为底物时降解液的颜色分别为蓝、

7、灰蓝和绿。菌株T2以6HPON作为唯一碳源时，检测到产物HSP，2,5-DHP和2,6-DHP。在菌株T2的粗酶液中还分别检测到HSP水解酶和2,6-DHP氧化酶活性，酶活性大小分别为0.087和0.012U/mg蛋白。这些结果进一步证明：T2先将尼古丁降解成6HN，继而6HN转变为6HMM,接着6HMM自发水解生成6HPON，然后6HPON分别通过吡啶途径和吡咯烷途径降解成2,6-DHP以及HSP和2,5-DHP。这是一条新型的尼古丁降解途径，即吡啶-吡咯烷结合途径。关键词：尼古丁，代谢途径，极小单胞菌IISCREENING,IDENTIFICA

8、TIONOFNICOTINEDEGRADINGBACTERIUMPusillimonassp.T2ANDTHEPRELIM