罗均:莱茵衣藻对两种多环芳烃(PAHs)的降解特性及降解机制的初步研究论文

罗均:莱茵衣藻对两种多环芳烃(PAHs)的降解特性及降解机制的初步研究论文

本文主要研究内容

作者罗均(2019)在《莱茵衣藻对两种多环芳烃(PAHs)的降解特性及降解机制的初步研究》一文中研究指出:多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons PAHs),是一类具有两个或两个以上苯环稠和形成的芳香族化合物及其衍生物,是普遍存在于环境中的持续性有机污染物,具有致癌性,致诱性和致突变性,对人类和生态环境存在严重的影响。就重庆地区而言,嘉陵江段表层水体中检出的总多环芳烃的含量高,其中菲(Phe)和苯并[a]蒽(BaA)的浓度较高。相比于传统的物理和化学手段处理多环芳烃类污染物,生物修复针对这类环境污染问题更安全,更有前景。大量的研究应用细菌和真菌等微生物降解土壤环境中的多环芳烃,而在水环境中,藻类是自然界的初级生产者,并且在修复环境污染问题中也起着重要的作用。莱茵衣藻作为模式绿藻,其全基因组已被测序,而且被广泛应用于不同的研究领域,如基因功能的研究,光合作用,细胞器及细胞循环控制等方面。但是并未有利用莱茵衣藻对水体中多环芳烃污染物的降解特性以及降解机制相关的研究报道。本研究主要利用莱茵衣藻对多环芳烃类物质菲和苯并[a]蒽进行降解特性的研究,并更进一步的探究莱茵衣藻降解多环芳烃类的降解机制。主要结论如下:1.莱茵衣藻对不同浓度菲和苯并[a]蒽的耐受性研究。莱茵衣藻的生长受到高浓度(>50 mg L-1)的菲和苯并[a]蒽的抑制;而在10 mg L-1浓度下,莱茵衣藻的生长几乎没有受到影响,因此选取初始浓度为10 mg L-1作为莱茵衣藻对两种多环芳烃降解特性及降解机制研究的初始浓度。同时测定了莱茵衣藻生长过程中的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性,分析发现在含有菲的共培养体系中,SOD和CAT活性均高于含有苯并[a]蒽的培养体系,这样表明了菲对于莱茵衣藻的毒害作用大于苯并[a]蒽。2.莱茵衣藻对菲和苯并[a]蒽的降解特性研究。培养8天之后,莱茵衣藻对初始浓度为10mg L-1菲的完全降解;在培养11天之后,莱茵衣藻完成对初始浓度为10mg L-1苯并[a]蒽的降解。同时测定了降解过程中,不同时间的莱茵衣藻细胞内外菲或苯并[a]蒽的浓度,发现菲和苯并[a]蒽的总含量随着降解过程的进行而持续降低。并通过与已报道的藻类降解多环芳烃的结果对比分析,莱茵衣藻对菲和苯并[a]蒽具有很好的降解效果。莱茵衣藻对菲和苯并[a]蒽降解效果最佳的环境条件是:环境温度为25℃,初始pH=6.0。3.莱茵衣藻降解菲和苯并[a]蒽的降解机制的初步研究。利用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对降解过程中的主要代谢产物进行分析,发现1,2-二异丙基萘,1,3-而异丙基萘,环己醇等为主要代谢产物。同时推测了莱茵衣藻降解菲和苯并[a]蒽可能的主要代谢途径。4.利用转录组数据对降解过程中的基因表达情况进行分析,发现了上调基因中有四个基因(hmgA,cmbL,rbcS和aox1)的表达量在降解过程中出现明显上调,并且它们与已报道的参与多环芳烃类似物降解的基因同源,经qRT-PCR结果验证,在降解过程中,这四个基因的表达量明显上调;并且其所编码酶(尿黑酸1,2双加氧酶等)的活性也明显上升。据此推测这些基因所编码的酶可能参与莱茵衣藻降解菲和苯并[a]蒽的降解过程,后续还需构建这些基因在莱茵衣藻中的缺失突变株或过表达突变株进行基因功能的验证,从而进一步完善降解机制研究。综上,莱茵衣藻能够有效的降解菲和苯并[a]蒽这两种多环芳烃,本研究探究了莱茵衣藻对菲和苯并[a]蒽的降解特性,代谢产物,基因表达及酶活性等,初步研究了降解机制。本研究的结果可为利用藻类等水生光合自养生物治理水体中多环芳烃污染问题提供一定的理论指导。

Abstract

duo huan fang ting (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons PAHs),shi yi lei ju you liang ge huo liang ge yi shang ben huan chou he xing cheng de fang xiang zu hua ge wu ji ji yan sheng wu ,shi pu bian cun zai yu huan jing zhong de chi xu xing you ji wu ran wu ,ju you zhi ai xing ,zhi you xing he zhi tu bian xing ,dui ren lei he sheng tai huan jing cun zai yan chong de ying xiang 。jiu chong qing de ou er yan ,jia ling jiang duan biao ceng shui ti zhong jian chu de zong duo huan fang ting de han liang gao ,ji zhong fei (Phe)he ben bing [a]en (BaA)de nong du jiao gao 。xiang bi yu chuan tong de wu li he hua xue shou duan chu li duo huan fang ting lei wu ran wu ,sheng wu xiu fu zhen dui zhe lei huan jing wu ran wen ti geng an quan ,geng you qian jing 。da liang de yan jiu ying yong xi jun he zhen jun deng wei sheng wu jiang jie tu rang huan jing zhong de duo huan fang ting ,er zai shui huan jing zhong ,zao lei shi zi ran jie de chu ji sheng chan zhe ,bing ju zai xiu fu huan jing wu ran wen ti zhong ye qi zhao chong yao de zuo yong 。lai yin yi zao zuo wei mo shi lu zao ,ji quan ji yin zu yi bei ce xu ,er ju bei an fan ying yong yu bu tong de yan jiu ling yu ,ru ji yin gong neng de yan jiu ,guang ge zuo yong ,xi bao qi ji xi bao xun huan kong zhi deng fang mian 。dan shi bing wei you li yong lai yin yi zao dui shui ti zhong duo huan fang ting wu ran wu de jiang jie te xing yi ji jiang jie ji zhi xiang guan de yan jiu bao dao 。ben yan jiu zhu yao li yong lai yin yi zao dui duo huan fang ting lei wu zhi fei he ben bing [a]en jin hang jiang jie te xing de yan jiu ,bing geng jin yi bu de tan jiu lai yin yi zao jiang jie duo huan fang ting lei de jiang jie ji zhi 。zhu yao jie lun ru xia :1.lai yin yi zao dui bu tong nong du fei he ben bing [a]en de nai shou xing yan jiu 。lai yin yi zao de sheng chang shou dao gao nong du (>50 mg L-1)de fei he ben bing [a]en de yi zhi ;er zai 10 mg L-1nong du xia ,lai yin yi zao de sheng chang ji hu mei you shou dao ying xiang ,yin ci shua qu chu shi nong du wei 10 mg L-1zuo wei lai yin yi zao dui liang chong duo huan fang ting jiang jie te xing ji jiang jie ji zhi yan jiu de chu shi nong du 。tong shi ce ding le lai yin yi zao sheng chang guo cheng zhong de chao yang hua wu qi hua mei (SOD)he guo yang hua qing mei (CAT)huo xing ,fen xi fa xian zai han you fei de gong pei yang ti ji zhong ,SODhe CAThuo xing jun gao yu han you ben bing [a]en de pei yang ti ji ,zhe yang biao ming le fei dui yu lai yin yi zao de du hai zuo yong da yu ben bing [a]en 。2.lai yin yi zao dui fei he ben bing [a]en de jiang jie te xing yan jiu 。pei yang 8tian zhi hou ,lai yin yi zao dui chu shi nong du wei 10mg L-1fei de wan quan jiang jie ;zai pei yang 11tian zhi hou ,lai yin yi zao wan cheng dui chu shi nong du wei 10mg L-1ben bing [a]en de jiang jie 。tong shi ce ding le jiang jie guo cheng zhong ,bu tong shi jian de lai yin yi zao xi bao nei wai fei huo ben bing [a]en de nong du ,fa xian fei he ben bing [a]en de zong han liang sui zhao jiang jie guo cheng de jin hang er chi xu jiang di 。bing tong guo yu yi bao dao de zao lei jiang jie duo huan fang ting de jie guo dui bi fen xi ,lai yin yi zao dui fei he ben bing [a]en ju you hen hao de jiang jie xiao guo 。lai yin yi zao dui fei he ben bing [a]en jiang jie xiao guo zui jia de huan jing tiao jian shi :huan jing wen du wei 25℃,chu shi pH=6.0。3.lai yin yi zao jiang jie fei he ben bing [a]en de jiang jie ji zhi de chu bu yan jiu 。li yong qi xiang se pu -zhi pu lian yong ji shu (GC-MS)dui jiang jie guo cheng zhong de zhu yao dai xie chan wu jin hang fen xi ,fa xian 1,2-er yi bing ji nai ,1,3-er yi bing ji nai ,huan ji chun deng wei zhu yao dai xie chan wu 。tong shi tui ce le lai yin yi zao jiang jie fei he ben bing [a]en ke neng de zhu yao dai xie tu jing 。4.li yong zhuai lu zu shu ju dui jiang jie guo cheng zhong de ji yin biao da qing kuang jin hang fen xi ,fa xian le shang diao ji yin zhong you si ge ji yin (hmgA,cmbL,rbcShe aox1)de biao da liang zai jiang jie guo cheng zhong chu xian ming xian shang diao ,bing ju ta men yu yi bao dao de can yu duo huan fang ting lei shi wu jiang jie de ji yin tong yuan ,jing qRT-PCRjie guo yan zheng ,zai jiang jie guo cheng zhong ,zhe si ge ji yin de biao da liang ming xian shang diao ;bing ju ji suo bian ma mei (niao hei suan 1,2shuang jia yang mei deng )de huo xing ye ming xian shang sheng 。ju ci tui ce zhe xie ji yin suo bian ma de mei ke neng can yu lai yin yi zao jiang jie fei he ben bing [a]en de jiang jie guo cheng ,hou xu hai xu gou jian zhe xie ji yin zai lai yin yi zao zhong de que shi tu bian zhu huo guo biao da tu bian zhu jin hang ji yin gong neng de yan zheng ,cong er jin yi bu wan shan jiang jie ji zhi yan jiu 。zeng shang ,lai yin yi zao neng gou you xiao de jiang jie fei he ben bing [a]en zhe liang chong duo huan fang ting ,ben yan jiu tan jiu le lai yin yi zao dui fei he ben bing [a]en de jiang jie te xing ,dai xie chan wu ,ji yin biao da ji mei huo xing deng ,chu bu yan jiu le jiang jie ji zhi 。ben yan jiu de 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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自西南大学的罗均,发表于刊物西南大学2019-09-24论文,是一篇关于莱茵衣藻论文,生物降解论文,多环芳烃论文,苯并蒽论文,西南大学2019-09-24论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自西南大学2019-09-24论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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