生物滴滤塔高丝氨酸内酯信号分子检测及强化苯乙烯降解研究

摘要

依据酰基高丝氨酸内酯(acyl homoserine lactones,AHLs)与N-Cbz-L-高丝氨酸内酯的结构相似性，探究了外加N-Cbz-L-高丝氨酸内酯对苯乙烯生物降解的促进作用;同时设计了能有效定性检测生物滴滤塔中菌种分泌的少量AHLs的方法。生物滴滤塔(biotrickling filter,BTF)中的填料经过处理后，需投加指示菌、反应前体物5-溴-4-氯-3-吲哚基-β-D-半乳糖苷(X-gal)等与AHLs发生显色反应，其中X-gal不需要滤膜过滤除菌，投加质量浓度为30μg/m L的硫酸庆大霉素可抑制X-gal带入的杂菌，且对指示菌无毒害作用。平板培养基打孔检测法和划线检测均适用于AHLs定性检测，其中打孔法更适用于定量检测。N-Cbz-L-高丝氨酸内酯与AHLs具有相似结构，试验证明它能够诱导根癌土壤杆菌分解培养基中X-gal从而使底物表达显蓝色，具有AHLs的特性，是革兰氏阴性菌的信号分子之一。试验结果显示，添加一定质量浓度的N-Cbz-L-高丝氨酸内酯提高了苯乙烯降解效率。添加质量浓度为0.033 mg/m L的N-Cbz-L-高丝氨酸内酯时，苯乙烯的降解效率最高提高了27.9%，添加质量浓度为0.133 mg/m L的N-Cbz-L-高丝氨酸内酯时最高提高了21.8%，对苯乙烯的降解有明显的促进作用。同时，与对照组相比，添加2种质量浓度的N-Cbz-L-高丝氨酸完全降解苯乙烯的时间缩短了20%，验证了N-Cbz-L-高丝氨酸内酯通过激活群感效应机制间接提高了苯乙烯降解菌的活性，从而提高了苯乙烯降解效率。

关键词

群感效应 / 高丝氨酸内酯 / 生物滴滤塔 / 信号分子检测 / 苯乙烯 / 强化