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有机氯化物的生物降解技术研究

张倩

   环氧丙烷生产废水中含有较高浓度的有机氯化物,如氯丙醇、丙二醇、二氯异丙醚、氯丙酮等,是生化法处理的难点。本文以环氧丙烷废水为出发点,主要研究以下三方面的内容:实验室现有常见细菌对环氧丙烷废水的适应性机制研究、在生物学领域对环氧丙烷废水中的重要成分氯丙醇的结构类似物—1,3-二氯-2-丙醇的生物降解进行研究以及利用分子生物学手段对生物降解代谢途径中的关键酶目的基因的克隆和表达研究。 首先,研究实验室现有常见细菌对环氧丙烷废水的适应性机制。将盐生杆菌J7、大肠杆菌DH5α和细菌WH-ZJ分别接种到营养成分、pH值和Cl~-浓度都不同的培养基中振荡培养,观察其生长情况。试验结果表明:经过驯化后具有一定耐盐能力(可适应Cl~-浓度为18000mg/L)的细菌WH-ZJ可以适应Cl~-浓度高达32000mg/L的环氧丙烷废水,高盐度并不是限制细菌生长的障碍。细菌不能有效利用环氧丙烷废水中的有机物,即对环氧丙烷废水有机物的降解能力才是限制细菌生长的主要因素之一。 其次,在生物学领域采用生物信息学方法对环氧丙烷废水中的重要成分氯丙醇的结构类似物—1,3-二氯-2-丙醇的生物降解机制进行研究。获取了1,3-二氯-2-丙醇降解途径中关键酶halohydrin epoxidase A(卤代醇环氧酶A)和halohydrin epoxidase B(卤代醇环氧酶B)的相关信息、序列特性及DNA序列信息,并对其进行了同源分析。由同源分析的结果可知,能够合成这两种关键酶的相关微生物在自然界中分布广泛。其中,具有代表性的同源微生物有:棒状杆菌属(Corynebacterium sp.)、节杆菌属(Arthrobacter sp.)、根癌土壤杆菌(Agrobacterium-tumefaciens)、伯克霍尔德氏菌(Burkholderia sp.)、分枝杆菌属(Mycobacterium)、绿曲挠丝状菌属(Chloroflexus aggregans)和运动螺旋菌(Heliobacillus mobilis)等。 最后,采用分子生物学方法,选用棒杆菌(Corynebacterium sp.)AB91054作为试验菌株,抽提出了棒杆菌AB91054的基因组DNA,用PCR手段扩增出了目的片段基因hheB。……   
[关键词]:有机氯化物;生物降解;棒杆菌;克隆表达
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:武汉理工大学2007年