论文部分内容阅读
类固醇激素难于降解、可在环境中持久存在，与生物体内类固醇激素受体结合，影响体内激素的合成、运输、释放和代谢；扰乱内分泌系统、生殖系统及神经系统的功能；造成机体免疫和生殖等功能的障碍，且在极低的浓度下，就可对生物体造成危害。探索环境中类固醇激素的降解问题，已成为现今研究热点之一，其中微生物降解是去除环境中类固醇激素的最有效的方法。而海洋环境中类固醇激素降解菌研究报道很少，本文从海洋环境中分离、筛选出类固醇降解菌，研究菌株对类固醇激素的降解能力、降解的中间代谢产物及与降解相关的功能基因，初步探讨菌株降解类固醇激素的分子机制。获得如下主要结果： 从南海采集环境样品，利用BOX-PCR法，筛选类固醇激素降解菌株31株，其中变形菌门γ亚群占77％，厚壁菌门占13%，放线菌门占10%；利用静息态法测定降解率，分离获得的大多数菌株对于相应的底物都具有一定的降解能力，其中菌株M39对E2（雌二醇）降解率为60.33%，菌株M30对T（睾酮）降解率为64.04%。 菌株M39不具有运动性，可在37℃、6.5%盐浓度生长；明胶液化、产H2S、甲基红实验为阴性，淀粉水解、V-P实验为阳性；可利用麦芽糖、甘露糖、甘露醇发生同化反应，不可利用阿拉伯糖、N-乙酰葡萄糖胺、醋酸盐、柠檬酸盐、乳酸盐。菌株M30可在37℃、6.5%盐浓度生长，明胶液化、产H2S为阳性，可利用阿拉伯糖、麦芽糖、甘露糖、甘露醇、N-乙酰葡萄糖胺发生同化反应。进一步结合16S rRNA基因序列分析结果，推测菌株M39、M30可能为新种，分别命名为Microbacterium sp. M39、Brevibacterium sp. M30。 分析菌株M39、M30对类固醇的降解能力，结果表明菌株M39可降解E2、T，不可降解E1（雌酮）、E3（雌三醇）、EE2（乙炔雌二醇），但在有E2的存在下，可降解E1；菌株M30具有T的降解能力，但相对于菌株M39，其降解能力较弱。 采用GC-MS，在菌株M39降解E2的中间代谢产物中，检测到E1、内酯（5-羟基-15甲基-13-杂氧四环[8.7.0.0<2,7>.0.<11,15>]十七烷基-2(7),2,5-三烯-14酯）。采用2-D电泳、结合MALDI-TOF-MS分析，在菌株M39降解E2过程中，检测到降解途径中的关键性酶short-chain dehydrogenase，结合相关文献报道，推测菌株M39降解E2的可能代谢途径为：先通过类固醇脱氢酶将E2降解为E1，再在加氧酶的作用下开D环，生成内酯，然后内酯开环，进一步降解，最后通过脂肪酸β氧化和TCA循环降解为二氧化碳和水。 检测菌株 M39降解 T的中间代谢产物，发现有 AD（Androst-4-ene-3,17-dione）、ADD（1,4-androstadiene-3,17-dione）、6β-hydroxytestosterone；结合相关文献报道，推测菌株M39降解T的途径可能为先降解为AD，AD再降解为ADD，或T经过羟基化生成6β-hydroxytestosterone，进一步降解，最后降解为二氧化碳和水。