根瘤菌5-28的鑒定及其尼古丁代謝途徑的研究.pdf

1、尼古丁(Nicotine)是影響煙葉品質(zhì)的重要因素之一,也是一種環(huán)境有毒物質(zhì),是煙草工業(yè)廢水和煙草廢棄物中的主要有害成分。尼古丁能溶于水,極易滲入到地下水中造成污染。隨著人們健康意識和環(huán)保意識的不斷加強,有效地控制卷煙產(chǎn)品和環(huán)境中的尼古丁含量,對于維護人類健康和生態(tài)平衡有著深遠的意義。本研究從長期種植煙草的土壤中分離得到一株具有降解尼古丁能力的細菌,對這株細菌進行了鑒定并研究了其最適尼古丁降解條件,通過HPLC和LC-MS對該細菌降解尼

2、古丁的代謝過程進行了分析,并對部分尼古丁代謝產(chǎn)物進行了鑒定。
　　本論文的主要實驗結(jié)果如下:
　　(1)尼古丁降解細菌的篩選、分離及鑒定。以尼古丁為唯一碳氮源,從長期種植煙草的七個土壤樣品中篩選分離得到一株具有穩(wěn)定降解尼古丁能力的菌株5-28。根據(jù)16S rRNA基因序列比對結(jié)果,該菌株屬于根瘤菌(Sinorhizobium sp.)。
　　(2)尼古丁降解細菌5-28生長和降解尼古丁的最適條件。實驗結(jié)果顯示菌株5-2

3、8的生長及其降解尼古丁的能力受到多種因素的影響,該細菌能耐受2.5g/L的尼古丁,降解尼古丁的最適培養(yǎng)條件為:尼古丁濃度為1.5g/L,pH4.0和溫度25℃。
　　(3)尼古丁降解細菌5-28休止細胞降解尼古丁能力的測定。分別制備5-28菌株的尼古丁誘導型和非誘導型休止細胞,發(fā)現(xiàn)兩種休止細胞都具有高效降解純尼古丁的能力。其中尼古丁誘導型休止細胞的尼古丁降解速率更高,僅用6h就能將初始濃度1g/L的純尼古丁完全降解;同樣,在使用煙

4、葉作為尼古丁來源的時候,誘導型休止細胞也表現(xiàn)出很強的降解能力,6h內(nèi)尼古丁的降解效率可達到80％以上。
　　(4)尼古丁降解細菌5-28尼古丁代謝產(chǎn)物的初步分析和鑒定。通過HPLC和LC-MS方法對菌株5-28不同時間點的尼古丁代謝產(chǎn)物進行檢測,得到兩種尼古丁的代謝產(chǎn)物6-羥基-L-煙堿和6-羥基-N-甲基麥斯明;而且5-28菌株在代謝尼古丁的過程中沒有明顯的色素產(chǎn)生,由此推測菌株5-28降解尼古丁的途徑類似于嗜煙堿節(jié)桿菌(Art