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应用与环境生物学报 ›› 2024, Vol. 30 ›› Issue (03): 579-585.DOI: 10.19675/j.cnki.1006-687x.2023.06004

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Burkholderia sp. IDO3对粪臭素的响应及下游代谢基因

李玉洁, 张佳鑫, 王彩红, 马桥   

  1. 大连海事大学环境科学与工程学院
  • 发布日期:2024-10-18
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(32170121)资助

  • Published:2024-10-18

摘要: 粪臭素是一种具有强烈粪臭味的氮杂环芳烃污染物,广泛存在于动物肠道、粪便、垃圾填埋场和海洋等环境介质中,较为稳定且难以降解.以Burkholderia sp. IDO3为研究对象,系统研究菌株在粪臭素压力下的生理生化响应,并利用RT-qPCR和异源表达技术探究下游降解功能基因.结果显示,粪臭素对Burkholderia sp. IDO3最小抑制浓度为1.5mmol/L;粪臭素促进菌膜形成和提高菌株表面疏水性,且呈剂量依赖性.氧化应激实验表明粪臭素提高Burkholderia sp. IDO3的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性,抑制菌株脂质过氧化(丙二醛)以及还原型谷胱甘肽含量.结合前期组学分析推测邻苯二酚1,2-双加氧酶基因(DCN14_04105)可能为下游代谢关键基因,RT-qPCR实验表明该基因在粪臭素压力下上调3.70倍.将该基因在大肠杆菌中表达并获得纯酶,结果表明该酶最适pH为8.5,最适温度为30℃,Zn2+、Co2+、Cd2+、Se4+、Sn2+、Ca2+对其具有抑制作用,Km值为25.98μmol/L,kcat值为10.70 s-1.本研究表明粪臭素影响了Burkholderia sp. IDO3菌株的生理生化性能,菌株代谢粪臭素中心代谢途径为邻苯二酚1,2-双加氧酶途径.该结果可为粪臭素的高效降解提供新的微生物资源,也为粪臭素的功能研究提供参考.(图7表1参30)

关键词: 粪臭素, 伯克霍尔德菌, 功能响应, 生物降解, 邻苯二酚1,2-双加氧酶

中图分类号: