铜离子对混合菌群降解三氯乙烯的影响与机制分析.pdf

生 物 工 程 学 报 高艳辉 等/铜离子对混合菌群降解三氯乙烯的影响与机制分析 621 Chinese Journal of Biotechnology /cjbcn May 25, 2016, 32(5): 621−634 DOI: 10.13345/j.cjb.150375 ©2016 Chin J Biotech, All rights reserved 环境生物技术 1 1 1,2 1 1 2 高艳辉 ，赵天涛 ，邢志林 ，何芝 ，张丽杰 ，彭绪亚 1 400054 2 400045 , , , . . , 2016, 32(5): 621–634. Gao YH, Zhao TT, Xing ZL, et al. Effects of copper on biodegradation mechanism of trichloroethylene by mixed microorganisms. Chin J Biotech, 2016, 32(5): 621–634. 摘 要: 在三氯乙烯 (TCE) 胁迫条件下，从生活垃圾填埋场覆盖土中富集得到了可高效降解TCE 的混合菌群 SWA1。考察了铜离子浓度0−15 μmol/L 范围内混合菌群对TCE 的降解，当铜离子浓度为0.03 μmol/L 时，降 解速率最大为29.60 nmol/min ，降解率达95.75% 。此条件下的pmoA 和mmoX 表达量均达最大值，pmoA 的相 对表达量 (4.22 E-03) 比mmoX (9.30 E-06) 和LmpH (0) 高3 个数量级。在0−0.75 μmol/L 和 1−15 μmol/L 两个 铜离子浓度区间，分别出现了 TCE 降解峰值，高通量测序结果表明，甲基孢囊菌科 Methylocystaceae 的甲烷 氧化菌为优势微生物。随着铜离子浓度提高，混合菌群 SWA1 生物多样性显著降低。铜离子浓度的变化影响 了混合菌群的结构和活性，进而影响了TCE 降解机制。当铜离子浓度为0.03 μmol/L 时，降解机制包括TCE 直接降解和甲烷氧化菌共代谢降解。当铜离子浓度为5 μmol/L 时，降解率可达到84.75%。此时，降解机制包 括TCE 直接降解以及甲烷氧化菌和含苯酚羟化酶菌群的共代谢降解。 : 混合菌群，三氯乙烯，关键酶，群落结构，降解机制 Received: August 22, 2015; Accepted: November 30, 2015 Supported by: National Natural Science Foundation of China (Nos. , Fundamental and Advanced Research Projects of Chongqing (No. cstc2015jcyjB0015). Corresponding author: Tiantao Zhao. Tel: +86-23 Fax: +86-23 E-mail: zhaott@ (Nos. (No. cstc2015jcyjB0015) 2016-01-06 /kcms/detail/11.1998.Q1105.002.html 622 ISSN 1000-3061 CN 11-1998/Q Chin J Biote