厌氧氨氧化细菌是在地球生物氮循环过程中具有重要意义的一类微生物,利用其脱氮性能发展的厌氧氨氧化工艺是目前最具前景的污水处理方式之一。但是厌氧氨氧化细菌对环境变化敏感的特性限制了实际工程的应用,而对厌氧氨氧化细菌应激机制的研究仍处于初期阶段。胶囊蛋白（c Enc）和铜氧化酶（Cop）均是细菌中细胞应激反应的参与者,能够帮助细菌抵抗多类因素（如过氧化物、金属离子等）对细胞的侵害。苯酚是一种典型的有毒酚类化合物,是富氮废水中常见的有机污染物,本研究以苯酚为抑制剂研究了厌氧氨氧化颗粒污泥在有毒有机物胁迫下的特性变化,并对参与厌氧氨氧化细菌细胞应激过程的的一类功能蛋白展开了进一步研究,通过原核生物异源表达的方法,对厌氧氨氧化细菌的铜氧化酶（Cop）进行了功能分析和酶学特性研究。更深入地探索了厌氧氨氧化细菌在苯酚中毒后对胶囊蛋白和铜氧化酶表达水平的影响,为胶囊蛋白和铜氧化酶在厌氧氨氧化细菌细胞应激过程中可能发挥的功能提供了新线索。具体研究结果如下:（1）以苯酚为抑制剂对厌氧氨氧化颗粒污泥进行了长期胁迫,研究了厌氧氨氧化颗粒污泥在不同浓度苯酚条件下的脱氮性能、表观形貌和微生物群落变化的差异。经过270 d的富集培养,使厌氧氨氧化颗粒污泥中厌氧氨氧化细菌的相对丰度从13.24%提升至56.87%,为后续实验提供了良好的条件。苯酚会抑制厌氧氨氧化颗粒污泥的NH4+-N去除率,浓度越高抑制越明显,而NO2--N的去除率没有受到影响。受到抑制的厌氧氨氧化颗粒污泥的表观颜色会逐渐变为暗沉的红褐色,苯酚刺激了颗粒污泥中微生物EPS的分泌使颗粒污泥变得更致密。由于苯酚的长期胁迫颗粒污泥中的微生物群落也发生了改变,与对照组相比,50 mg/L和150 mg/L苯酚条件下,颗粒污泥中厌氧氨氧化细菌所属的浮霉菌门相对丰度分别减少了2.49%、7.17%。此外通过PICRUSt预测,分析了微生物群落的功能性代谢途径的差异变化,发现了与厌氧氨氧化细菌相关的关键性代谢通路氮代谢受到了抑制。（2）在进行异源表达之前,对胶囊蛋白和铜氧化酶在各类蛋白数据库预测得到的生物信息学进行了综合分析,为后续蛋白表达和功能研究提供了科学指导。通过蛋白质保守结构域的鉴定,明确了胶囊蛋白氨基酸序列中保留有Linocin＿M18（PF04454）结构域,铜氧化酶融合蛋白氨基酸序列中含有Cu-oxidase＿3（PF07732）、Cu-oxidase＿2（PF07731）和Multi-haem＿cyto（PF13447）功能性结构域。通过对蛋白质一级结构和理化性质的分析,确定了胶囊蛋白的理论分子量为约为40 k Da,胶囊蛋白的理论分子量约为34 k Da。通过同源性建模预测蛋白质三维结构的分析,推测铜氧化酶可能是一种两域漆酶,以同源三聚体的形式构成铜氧化酶完整的四级结构,共有9个配位Cu2+形成三个铜离子催化活性中心。（3）通过原核表达系统对铜氧化酶进行了异源表达,对其功能和酶学特性进行了研究。通过现代分子生物学技术成功构建了4种淡水属厌氧氨氧化细菌的铜氧化酶表达载体p ET-28a-Cop、胶囊蛋白和铜氧化酶共表达的重组表达载体p ET-28a-c Enc-Cop。通过大肠杆菌E.coli BL21（DE3）表达系统成功表达了Cop和c Enc-Cop蛋白。为了高效地获得重组蛋白,对其表达条件进行了优化,在IPTG终浓度为0.2 mmol/L、温度为30℃、诱导培养时间为8 h时表达效果最佳。通过对重组蛋白包涵体纯化过程的优化,Cop和c Enc-Cop蛋白的纯化率分别从72.57%和64.89%提高至95.61%和84.37%,最终经梯度透析复性获得了具有漆酶活力的Cop和c Enc-Cop蛋白,通过酶活测试对比发现4种c Enc-Cop的漆酶活力均比Cop低。分别在两种重组蛋白的最适条件下进行酶动力学测试,由Cop和c Enc-Cop的kcat/Km值比较可知,没有被胶囊蛋白包裹的铜氧化酶对漆酶底物ABTS的亲和力更大,催化速率也更快。（4）以有毒的酚类化合物苯酚为胁迫条件,进一步对胶囊蛋白和铜氧化酶在厌氧氨氧化细菌应激过程中潜在的功能进行了研究。在不同浓度苯酚的短期胁迫下,随着苯酚浓度的升高,肼合成酶HZS基因的m RNA相对表达量逐渐减少,有毒有机物苯酚使厌氧氨氧化细菌的代谢水平发生了变化。铜氧化酶（Cop）和胶囊蛋白（c Enc）基因的m RNA相对表达量随着苯酚浓度、苯酚暴露时间的不同而变化,这两类蛋白的表达受到厌氧氨氧化细胞应激反应的调控,综合胶囊蛋白和铜氧化酶的功能特性的分析,推测它们可能参与了细胞抵抗苯酚毒性压力的过程。