经过对长期被腈化物污染的土壤和废水的富集培养、初筛、复筛,从土壤中分离得到一株能够利用丙烯腈作为碳源、氮源和能源生长,并降解丙烯腈生成丙烯酰胺的细菌。经形态观察和生理生化指标的分析,初步鉴定为红球菌(Rhodococcus),编号为YL-1。 通过对菌株YL-1发酵生成腈水合酶,降解丙烯腈生成丙烯酰胺过程的分析,发现菌体的生长和酶活的表达是相偶联的,pH对于腈水合酶的合成具有显著的影响。因此,通过对pH的调控以及生物量的增加有望提高腈水合酶的发酵水平。 菌株YL-1降解丙烯腈的最佳条件是温度30℃,pH7.0,装液量25mL/250mL。菌株YL-1在最佳降解条件下培养30h后对φ(丙烯腈)=0.2%的降解率可达99.4%,40h后生物量可达10g/L,酶比活达54U/mg。 研究还发现菌株YL-1对其它一些腈化物(如甲腈、乙腈、丙腈、丙二腈、丁腈和丁二腈等)同样具有一定的降解能力,表明菌株YL-1具有广谱降解性,在污染环境修复以及污水处理中具有很好的应用前景。 分别检测了菌株YL-1发酵培养上清液和菌体的腈水合酶活性,结果发现菌体部分呈现较强的活性,而上清液部分则几乎测不出活性,且在无细胞提取液中检测到较强的酶活。这些现象说明,菌株YL-1产生的腈水合酶可能是胞内酶。从菌株YL-1完整细胞对底物的转化情况看到,即使该菌的腈水合酶为胞内酶,细胞对于底物丙烯腈和产物丙烯酰胺的通透性没有明显障碍。 通过逐渐增加培养基中丙烯腈的浓度重复继代培养的方法,成功的选育出一株酶活为79.8U/mg的腈水合酶高活力菌株,编号为YL-2。