转TNF-α基因大肠杆菌培养条件的优化
转TNF-α基因大肠杆菌培养条件的优化
生物技术
率有明显的影响.在菌液浓度O为0.2,0.4的两组实验
中,侵染时间对转化率影响不明显,转化率基本持平;而0.6
组实验,
现为先增加后降低,在侵染时间30rain时转化率达
到最大值6.00%;0.8组则表现出整体降低的趋势.在小麦幼
胚愈伤组织的遗传转化中也有类似的结果报道-l.
本实验得到的优化组合为菌液浓度O=0.6,侵染
3OriOn.,
0l234
预培养时间~e-eultivationd~8Iion(d)
图1预培养时间对转化的影响
Figure1FAt?eetofpie—cultivationdlll?~onOHefficiencyoftnmffonmtion
注:相同字母表示在0.05概率水平上差异不显着.
T0te:thesa?l~ter啊d两目6cantlyIlodifferenceat0.115plHtylevel
静
龉
搂
辖
l0304560
侵染时间(min)I~eefiondmtion(mi~)
图2接种菌液浓度及侵染时间对转化的影响
Figure2FAt?eetofA.~onefac/emcelldensityandinundationdurationoneffi-
ci~eyofbnsMTr-aii?
3讨论
在遗传转化研究中,如何筛选出转化体是一个重要环节.
本研究所用植物表达载体质粒pBI121携带有筛选标记基因
NPTlI,导入,整合并充分表达NPTII基因的小麦转化细胞,
具有对氨基糖苷类抗生素的抗性,在筛选培养基上能够生存
增殖;未转化的细胞则因不含NPI1II基因而被抗生素抑制或
杀死.根据本实验研究结果(表1),小麦在发芽成苗期即对应
于组织培养中的分化成苗期,对?比较敏感.依据小麦不同
基因型,Km有效筛选浓度范围在40,60ng/1,筛选培养时间为
20,30d.在实验过程中观察到,筛选培养10d,非转化苗就有
明显的白化表现或生长不良;筛选培养30d后仍为绿色生根正
常苗者,几乎不存在转化假阳性问题.但有些文献研究结果
显示,Km不适合作为小麦遗传转化的选择剂,与本实验结
果不一致.笔者认为,出现这一差异可能是由于小麦基因型,
实验起始外植体和操作细节,选择培养时期等各方面不同造
成的,其中基因型的不同是主要原因.
2008年18(2)
预培养培养基中加入适量的AS并进行一定时间的预培
养,能提高转化效率,可能因为AS是农杆菌介导遗传转化的
有效诱导物质,随着预培养时间的适当延长,外植体中AS含
量增加,侵染后AS诱导侵入愈伤组织的农杆菌Vir基因的表
达,进而增强了农杆菌对细胞的转化能力,提高了转化率;但
同时AS是一种酚类化合物,具有氧化作用,与愈伤组织长时
间直接接触,可使愈伤组织老化褐变,影响组织细胞活性,降
低转化效率.
农杆菌接种侵染的过程是农杆菌侵入植物组织并吸附在
植物细胞上的过程.菌浓度越高,侵染时间越长,农杆菌侵入
植物组织并吸附在细胞上的数量越多;但同时,植物材料浸没
在农杆菌菌液里,菌液环境(pH值,渗透压,氧气,菌的代谢物
等)对植物造成的伤害越严重,愈伤组织的存活率也越低.因
此寻找适宜的菌液浓度和侵染时间组合,是成功转化所必需
的.本实验得到的优化组合为菌液浓度O=0.6,侵染
30rain,认为采用此菌浓度和侵染时间对于外植体的转化及抗
性芽的存活都比较有利.
根据实验研究结果,农杆菌介导的小麦成熟胚愈伤组织
遗传转化的主要因子,如筛选抗生素的选择压,外植体预培养
时间,接种菌液浓度及侵染时间等得到了优化,优化后的转化
条件是:胚性愈伤组织在附加AS200pmol/1的分化培养基上预
培养3d,在O=0.6的菌液中侵染30rain,在附加Km40,
6o,~1的分化培养基上筛选培养30d.小麦成熟胚愈伤组织
遗传转化主要因子的优化,为提高小麦遗传转化效率,建立高
效的转化体系奠定了基础.
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转TNF—a基因大肠杆菌培养条件的优化
李丹,韩睿,李轩,施定基”,张苋苋,宋东辉,王学魁
(1.天津科技大学海洋科学与工程学院,天津300457;
2.天津科技大学生物工程学院,天津300457;3.中国科学院植物研究所,北京100093)
摘要:目的:优化转pND一489一TNF大肠杆菌的发酵条件,提高菌体产量及TNF—a产率.方法:通过单因素及正交实验,对
影响转基因大肠杆菌生长及TNF—a表达的培养液成分,诱导剂浓度,培养温度等工艺条件进行了优化.结果:M9+LB培养基成
分的最优配比为3%葡萄糖,2%蛋白胨,4%酵母粉和1%NH4a,诱导剂浓度为0.5mn~l/L,诱导时间4h,培养液初始pH是
765432lO
一蜀.鼍叠譬基l田Jo分寄口
一许毒耄
765432lO
_8嚼_葺5Ba蜀】I毡礴营8
2OO8链18(2)生物技术61
7.O,于37?培养.结论:优化后的培养条件促进了菌体的生长和IM—a的表达,菌体干重和INF—a表达率比没有经过优化时
升高了1.34倍和4.11倍,TNF—a产率从0.113%提高到0.479%,提高了324%.
关键词:肿瘤坏死因子a;大肠杆菌;优化培养;基因工程
中图分类号:Q813.11文献标识码:A文章编号:1004—311X(200~)02一OO6O一05
OptimizationforCultivationConditionsofTransgenic
Escherichiacoli][-Iarberil~TNF一.)?Gene
LIDan?,I{[ANRui?,LIXuan,SHIr)ir,g—ji,zI{[ANGPeng—pen,SONGDong—hui.,WANGXue—kui.
(1.SchoolofMarineScienceandEngineering,~snjin.UniversityofScience,
a~jin300457一;2.SchoolofBioe~eeri.g,
TianjinUniversityofScienceandTechnology,ri.m300457;InstituteofBotnny,(~aineeeAeMemyofSe
ietaees,-喵100093,China)
Abstract:Objeeave:InordertostimulatethegrowthandtheexpressionofTumorNecrosisFaet~一a(INF—a)in明胁co/i.fermentation
conditionsofwansgenicE.co/iwereoptimized.Method:Singlefactorexperimentandoltll90nalexperi
ment懈eonduet~tostudyfermentation
conditiomsuchascompositionofculture,concentrationsofIVrGandfermentationtemperatureete.whi
chaffectthegrowthofE.co/iandeXpl-eS-
sionofTNF—a.Result:Byrangeanalysisandvarianceanalysis,theoptimumfemaentationconditionsw
ereobtaineda8followed:the叠l
3%,thetryptone2%,theyeast4%,theNI-I4C11%,theconcentrationof?rFrGo.5mmol/L,l-evul~?vetime4h.initialpI-I7.0.fermentation
temperature37?.Conclusion~Byoptimizatingfemaentationconditiom.thevieldofE.co/iandtheexpr
essionettleieneyofTNF—acouldbe
raised1.34foldand4.11foldrespectively,theyieldofINF—aincreased粕0.113%toO.479%,thathadbeenraised324%a8co,npal,=1
withthegiyeild.
Keywords:TumorNecrosisFactor—a(TNF—a);Esdler/ch/acoli;ootlmizqtionofcultivation;geneen
~aeering
TNF—cx(TumorNecrosisFactor—a)对肿瘤细胞有特异的杀司产品;酶联免疫试剂盒来自北京晶美生物有限公司.
伤作用,是迄今为止唯一能够直接杀死肿瘤细胞的天然因子,1.1.3仪器
可能成为极有前景的抗癌药.目前国内外大多从转TNF—aI4_ZQ—C空气浴振荡器,PHS一3D型酸度计,750紫外一
大肠杆菌中提取TNF—a纯蛋白以制备针剂.2001年,中国科可见分光光度计,眦一C台式高速冷冻离心机,/,ow~aeTMB&.
学院植物研究所的张芄芄等将plVID一489一IM穿梭表达载sicBIO—RAD电泳仪,江苏捷达凝胶成像仪,酶标仪(美国)等.
体转入蓝藻,提高了TNF在蓝藻中的表达效率”】,准备制成口1.1.4培养基”
服剂,减缓静脉注射引起的毒副作用.转化蓝藻时,大肠杆菌?LB培养基(1L):10g蛋白胨;10gNaCI~5g酵母提取物,
是中间宿主.然而,plVID一489一INF重组质粒在大肠杆菌中pH调至7.5左右.
表达量较低,只有3%左右,本研究试图从培养条件优化方面,?M9培养基(1L):
提高菌体量和TNF—a的表达率,以便制备TNF—a单克隆抗_(1)5*?溶液配制(1L):64gl~la2I--]PO4;2.5gNaC1;15g
体用于后续的检测工作.
优化转基因大肠杆菌的培养条件一般包括:不同的质粒,
培养液的成分,培养液初始pH值,培养温度等.异丙基一b—
d一硫代半乳糖苷简称诱导剂IVrG,它对外源基因的表达有促
进作用,所以IVrG浓度也是优化培养转基因大肠杆菌的一个
重要条件J.但是针对不同的转基因菌种,最优的培养条件
会有所不同.对某些转基因大肠杆菌的优化培养已有相关报
道J,但是对转plVID一489一TNF大肠杆菌的培养条件的优
化还未见报道,本文选择了不同培养液,培养液初始DH,发酵
温度及诱导剂四个条件对转TNF—a大肠杆菌的培养进行了
优化,提高了菌体量及TNF—a的产率.此外,本文首次采用
了酶联免疫的检测方法精确地测定了TNF—a在转基因大肠
杆菌中的表达率.
1材料和方法
1.1材料
1.1.1实验材料
重组大肠杆菌(含有质粒plVID一489一TNF,携带lcrI抗性基
因)和转空质粒大肠杆菌为本研究集体构建和保存,携带lcrI
抗性基因.
野生菌株:大肠杆菌(Escher~h/aco/i)DH5a购自TaKalta宝
生物有限公司.
1.1.2试剂
蛋白胨,酵母,琼脂等购自英国OXOID公司;葡萄糖,
KI-I2PO4,MgSO,?7H20,NaC1等试剂均为分析纯,购白天津北方
天医化学试剂厂;抗生素(Sigma分装),福林酚试剂,SDS一聚
丙烯酰胺凝胶电泳(SOS—PACE)所用试剂为北京鼎国生物公
收稿日期:2Oo7—12一l9;修回日期:2008一Ol—lO
基金项目:天津市科委重点攻关项目(“蓝藻基因工程制备TNF—a口
服剂的研究和开发?,043l827l1)
作者简介:李丹(1982一),女,天津人,硕士生;通讯作者:施定基(1939
一
),男,教授,博士生导师,研究方向:蓝藻基因工程,E—mail:cyano.
shl@yahoo.corn.cn.
KI”I2PO4;5gNI-I4C1;
(2)侈培养基(1L):200ml5*M9溶液;2mllmol/LMgS04
溶液;2oIId20%葡萄糖溶液;0.1mllmol/Lca溶液,pH调
至7.5左右.
?侈+LB培养基(1L):10g胰蛋白胨;5g酵母提取物;5g
NaC1;12gN啦}玎;3gKI-I2P04;lgNI-I4Q;lmllmol/LMgS04溶
液;lOml20%葡萄糖溶液,pH调至7.5左右.
1.2方法
1.2.1种子液的培养:选择LB作为种子培养液,初始pH为
7.5,加入kn(Ka.amycinSulfate,卡那霉素),使终浓度为25m#
mL,20Of/rain,37?培养12h后即可用作种子液.
1.2.2基本培养基的筛选:转TNF大肠杆菌种子液在LB,
M9,M9+LB三种不同培养液中进行培养,接种量为1%,37?,
20Of/rain培养12h,每组实验重复3次.
1.2.3正交实验优化培养基成分:采用正交实验表()对
培养液的碳氮比进行优化,对葡萄糖,蛋白胨,酵母粉和Na~ca
的质量百分比进行4因素4水平的正交实验,每个实验处理进
行3次重复,取平均值.通过对结果的极差分析,确定培养液
碳氮比的最优组合.
1.2.4单因素实验选择发酵条件:选用M9+LB培养液,采用
单因素实验测定不同诱导剂(ierc)浓度,不同诱导时间,培养
温度和DH值下菌的生长情况和TNF—a的表达情况,以菌体
产量高,TNF—a表达率高为原则确定最适培养条件,每组实验
重复3次,取平均值.
1.2.5细胞破碎:采用冻融法.破碎的菌体在12O00r/min离
心lOmin,沉淀菌体.菌细胞与缓冲液比率为每克加lOral缓冲
液.缓冲液组成:Tris—HC1(pH7.5)50mmol/L,ED?rA3.724o#
L.NaC10.2mol/Lo冻融法破碎细胞,即在一18?冷冻,室温下
溶化.菌细胞破碎后在12O00r/min~心lOmin,收集上清.
1.2.6总可溶性蛋白测定:l~olin酚试剂法【s】,以牛血清白蛋
白为基准.
62生物技术
1.2.7SDS一聚丙烯酰胺凝胶电泳分析:收集菌体,裂解变性
后经SDS—PAGE(17%分离胶),考马斯亮蓝染色J.
1.2.8TNF蛋白含量检测:用双抗体夹心酶联免疫法
(ELISA)定量检测IINF—蛋白的含量.每孔(96孑L板)加入
已稀释的蛋白样品100d,按照hTNF—ELISA试剂盒说明书
再依次加入生物素化抗体和酶标抗体,用酶标仪测定0D的
值,按TNF—a含量占总可溶性蛋白的百分数来表示TNF—
基因表达率(%).
2结果与分析
2.1培养转基因大肠杆菌时三种培养液的比较
250ml摇瓶内分别装50mlLB,M9,LB+M9培养液,温度
37”12,初始pH为7.5,摇床转速200r/min,接种量1%.定时取
发酵培养液,测其.菌体生长情况如下图所示:
1?6
l_4
1.2
1
.8
0.6
0.4
0.2
eher/ehiacoli
结果表明,IB与M9+LB所收的菌体干重远远大于M9,
此结果与测得的大肠杆菌生长曲线一致,再一次说明了这两
种培养液更适于菌体生长.冻融法破碎细胞后,测得的蛋白
浓度是LB>M9+LB>M9,这是由于在M9培养液中含有大量
的无机盐,冻融破碎时,无机盐使得冰点下降,结冰慢,降低了
破碎效率.虽然LB培养的大肠杆菌总可溶性蛋白含量最高,
但是TNF—a的表达率却是最低的,因此,将LB与M9培养液
混合使用,与单独使用LB和M9培养液相比,既有利于菌种的
生长又促进了外源基因的表达.
2008年18(2)
将蛋白经SDS—PAGE电泳,结果如图2所示:在野生菌和
空质粒菌17kD的位置没有明显条带,而三种转基因大肠杆菌
在17kD位置上出现了目的条带,证明在17kD位置出现的三
条明显条带皆为TNF—蛋白条带.由图2可以看出,在点样
量相同的情况下,LB和M9+LB培养的大肠杆菌中含有的总
可溶性蛋白较M9培养的要多,TNF—量也相对较多.这是
由于LB和M9+LB培养的大肠杆菌的生长情况和细胞破碎情
况比M9培养的大肠杆菌的要好.
23456
图2不同培养液中转TNF—n大肠杆菌蛋白的电泳图谱
Fig.2ProteinelectmphoretogramoftransgenicEscherichiacolicultivatedin
differentmedia
Lane1:IJR培养转基因大肠杆菌蛋白(PmteinoftransgenicE.co/icu1.
turedbyLB);”Lane2:M9+LB培养转基因大肠杆菌蛋白(Proteinoftrails.
genieE.co/iculturedbyM9+IJR);Laile3:M9培养转基因大肠杆菌蛋白
PmteinoftrmmgenicE.co/iculturedbyM9;Lane4:MarkProteinmark;Lane
5:LB野生菌蛋白(PmteinofwildE.co/iculturedLB);lane6:LBpRL一
489蛋白(ProteinofemptyplasmidE.co/iculturedbyLB).
2.3M9+LB培养基的优化
采用()正交实验考察培养基碳,氮源组成对菌体生
长及TNF—a表达的综合影响,选出最优的培养基配方.正交
实验因素水平见表2,实验结果和极差分析实验因素对指标的
影响结果见表3.
表2优化培养基碳氮比实验的因素水平设计
„Fable2DesibmasofcarbonandnitrogenSOtlreelevelsinoptimummedia
由表3可以看出,各种营养源的组合对菌体干重和TNF—
a表达量的影响是基本一致的,因此我们只需选择一种指标对
正交实验进行直观分析即可.本实验选择TNF—a的表达率
(%)进行直观分析,由极差分析可知,酵母粉对目的产物表达
影响最大,且确定第10组实验为最优的碳氮比,即3%葡萄
糖,2%蛋白胨,4%酵母粉和1%N}{4C1,在此配比下,细胞干重
达到1.288g/L,TNF—a产率为0.274g/L,TNF—a表达率为
8.15%.一
2.4诱导剂IPFG对大肠杆菌生长的影响
2.4.1诱导剂WIG浓度对大肠杆菌生长的影响
选用优化后的M9+LB培养液,培养至‰=0.6时,即
培养5h后,加入诱导剂I1,分别使其终浓度为0mmol/L,
0.3mmol/L,0.4mmol/L,0.5mmol/L,0.6mmol/L,0.7mmoYL,再培
养7h,分别测菌体干重和F—a的表达率.
图3表明,增加IVFG后对大肠杆菌的生长有一定抑制作
用,但是可以提高TNF—a的表达率,这是由于在促进外源基
因表达的同时,会影响菌体对营养元素的吸收,进而对菌体自
身的生长会造成影响.IPI?C浓度过高对表达的促进作用反而
下降,这是由于过高浓度的IVFG产生的细胞毒性严重抑制了
大肠杆菌的生长,从而抑制了蛋白的表达.因此,诱导剂的
2OO8正18(2)生物技术
最适浓度为0.5mmol/L.这时,TNF的表达率最高,是不加诱导
剂的1.29倍.
表3优化培养基碳氮比对大肠杆菌生长及1iF—a表达的影响
Table3Effectsofcarbonandnitmge~8OLlreelevelsorlBd1.co/iglll
竺二!竺
ABc.
菌率TNF-
(
a
%
3j~
)
胖
IPTC浓度(tool/L)
图3IFrG浓度对菌体量及1iF—a表达率的影响
Fig.3EffectsofdifferentconcentmtlortsofIFrGorlaryweightsandthe-
presslonofTNF—aofEacher/ch/aco/i
2.4.2诱导时间对TNF—a在大肠杆菌中表达量的影响
当菌体培养至=0.6时,加入I?G的终浓度为
0.5mmol/L,每隔1h取样,用ELISA测定TNF—a的表达量.结
果表明诱导4h后,TNF—a的表达量最高,为13.53%.
表4诱导时间对TNF—a表达率的影响
Table4Effectsofinductivetimeonexpressionof1—aofEs~/aeoli
诱导时间(h)1234567
1iF—a产率(L)O.268O.322O.395O.462O.415O.402O.385
TNF—a表达率(%)6.557.959.2313.5311.8611.0710.45
2.5温度对大肠杆茵生长的影响
温度影响基因工程细菌的生长速率和代谢途径,而且与
质粒的稳定性也密切相关,不同的宿主细胞和不同的质粒都
有不同的最佳表达温度和最佳生长温度.选取优化后的M9
+LB培养基,分别在32?,37?,42?培养12h.表5表明过低
的温度,如25?细菌几乎无法生长,温度较高对细菌的生长影
响不大,但是会使整个发酵体系变得不稳定,影响对数据的检
测,而且高温还会抑制质粒的表达.一般3o?,42?培养大
肠杆菌为宜,本研究结果指出,常用温度37?为培养大肠杆菌
的最适温度.这温度下TNF的表达率是32?的2倍.
63
表5不同温度对大肠杆菌生长及1iF—a表达的影响
Table5Effe~oftel婶IhI】resondIyweightsandthee】q商onofI—a
of??ff
2.6培养液初始pH值对大肠杆茵生长的影响
选取优化后的M9+LB培养液,在不同DH的条件下测定
TNF—a的表达情况.表6表明偏酸偏碱均不利于大肠杆菌
的生长和外源基因的表达.特别是pH偏低更是如此,因为偏
酸不但影响菌体的生长,而且限制蛋白质的合成与表达,我们
的数据表明最佳pH为7.0左右,此时的菌体量和TNF含量均
是最高的.
表6不同pH对转基因大肠杆菌生长及1iF—a表达的影响
Table6Effe~ofpHinrrdia0ndrywelghtsandtheexpressionofTNF—a
of?eo/i
pH6.06.57.07.58.0
菌体量(L)0.9231.2041.2951.2881.201
1iF产率(L)O.242O.262O.295O.274O.262
TNF—a表达率(%)5.646.898.678.157.22
3讨论
重组DNA技术和规模培养技术的有机结合,使得原来无
法大量获得的重组蛋白可以大量生产,并成功地应用于科研
和医疗事业等[1.近些年,随着重组TNF—a针剂在临床上应
用的增加,对重组TNF—a的制备工艺日趋成熟,有关转TNF—
a大肠杆菌培养的研究已有很多相关报道【4-6,但是,只是对
培养的一些基本条件如摇床转速,培养温度,初始pH值等进
行优化,而对培养液成分的优化尚未见相关报道.本实验首
次优化培养了含穿梭表达载体pND一489一TNF的大肠杆菌,
包括了对转基因大肠杆菌生长及TNF—a表达可能产生影响
的各个因素.此外,本实验首次采用酶联免疫的方法对大肠
杆菌中含有的TNF—a蛋白量进行了测定,准确地计算出TNF
—
a在大肠杆菌中的表达率,比起传统的凝胶成像仪的检测方
法更为准确,可信,并且此方法的建立也为TNF—a蛋白的分
离纯化提供了检测方法.在实验过程中发现,加入葡萄糖会
使大肠杆菌的发酵产生一定量的乙酸,乙酸对重组菌的外源
基因表达有一定的抑制作用,不利于重组大肠杆菌的培养,甘
油和葡萄糖一样可以起到碳源的作用?,若用甘油代替葡萄
糖,预期可以进一步提高TNF—a的产率.
通过单因素和正交实验的结果分析,确定了转pND一489
一
TNF的大肠杆菌的培养条件:M9+LB培养基成分的最优配
比为3%葡萄糖,2%蛋白胨,4%酵母粉和1%N-~cJ,诱导剂
I?G浓度为0.5m-~l/L,诱导时间为4h,培养液初始pH是7.0,
最优发酵温度为37?.采用此优化的条件进行了验证实验,
得到菌体干重是1.255?L,TNF—a的表达率为14.26%,TNF—
a产率是0.479g/L,得到的菌体干重和TNF—a的表达率是没
有经过优化时的2.34倍和5.11倍,TNF—a产率提高了
324%.
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DBP降解菌株?1的分离鉴定及其降解特性
周洪波,胡培磊,刘飞飞,谢英剑,李莹,任洪强
(1.中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083;
2.南京大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,江苏南京21oo93)
摘要:目的:从湘江底泥筛选分离出能够高效降解邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的菌株.对其进行鉴定和降解特性研究.方法:
采用DBP为唯一碳源和能源的无机盐培养基,通过富集培养,平板划线分离得到一株优势菌,
编号为XJ1.采用形态学,生理生
化,(G+C)too1%和16SrDNA序列分析进行鉴定.采用高效液相色谱测定菌株XJ1在摇瓶中
对DBP的降解能力,并进行DBP代
谢产物的分析和底物广谱性测试.结果:鉴定该菌株为胁加般-sp..摇瓶实验结果表明:最佳降
解条件为温度35?,初始
DH为7.O,转速15Of/rain;在最佳的降解条件下.40h之内DBP可完全降解.HPLC—Uv检测
出的中间代谢产物为邻苯二甲酸单丁
酯(MBP)和邻苯二甲酸(PA).底物广谱性实验表明菌株XJ1能够利用邻苯二甲酸二甲酯,邻
苯二甲酸二乙酯等邻苯二甲酸酯类
化合物.结论:菌株XJ1对DBP具有高效的降解能力,在处理含有邻苯二甲酸酯类化合物污
染的生物修复方面具有独特的应用
潜力.
关键词:邻苯二甲酸二丁酯;鞘氨醇单胞菌;分离鉴定;生物降解;生化途径;底物广谱性
中图分类号:Q93—331文献标识码:A文章编号:1004—311X(2008)02一OO64—04
IsolationandIdentificationofDBP—Degrad~StrainXJ1and
Its~dationCharacters
ZHOUHong—bo,HUPei—lei,LIUFei—fei,XIEYiI一iian?,LIYing?,RENHong—qi~g?
(1.SchoolofMineralsProcessingandBioengineering,CentralSouthUniversity,0?410083,China;
2.StateKeyLaboratoryofPollutionControlandRe~amesReuseofChina,I)elmrtrm~tofEnvironmentSciences,NanjingUniversity,Nanjing210093,China)
Al~ract:Objective:Adi—n—butylphthalate—dqadiI1唔
ba~eritanwasisolatedfromXian~iangRiversediment,thenthebactetltunwa8
identifiedanditsdc训
iIcapabili~wa8studied.Method:UtilizingDBPasthesolecarbonandenergy$OD_rO~,apredominatedbacterium,des-
it~ated88strainXJ1,wasisolatedbyenrichmentcultureandstl~kplatemethod.ThesnXJ1wasidentifiedbasedon16SrDNA:quel1ce
analysis,(G+C)mol%anditsmorphologicalandphysiologicalctmmcteristics..nlebiodegradationexperimentsDBPw黜performedinshake
flasksanditsDBPdegradationcapabili~wa8measuredbyhigh~rformanceliquidchromatography,diversitydegradablesubstrateswasalso
tested.1~mlt:StrainXJ1wasidentifiedasSph/ngomonassp.optimumconditionsforDBPdegradationbystrain?1wereinitialpH7.0,35
oCand~tatlonratebeing150dmin.In40h,DBPwasd1completelyundertheoptimumconditions,theDBPmetabolit~sdetectedby
HPLC—UVwerleinono—butylphthalate(r~mP)andohth~teacid(PA).Diversityofdegradablesubstratesshowedthatphthalateeaterssuch88
dimethylphthalate,diethylphth~te,ete.couldbeusedbystain?
1.Conclusion:DBPcouldbedeeffectivelybysnXJ1,andthe
strainXJ1hadspecialapplicationpotentialonbioremedlafionforphesterscontaminatedsite.
Keywords:di一,l—butylphthalate;go,加n珊.p.xJ1;isolationandidentification;biodegradation
邻苯二甲酸二丁酯(DBP)是一种重要的增塑剂,在塑料制1材料与方法
品的生产,使用以及作为垃圾处理过程中很容易释放出来,从
而造成环境污染J.美国环保局,欧盟以及中国国家环境监
测中心均将DBP列为优先污染控制物0J.研究表明,邻苯二
甲酸二丁酯在自然环境中的完全矿化主要依赖于微生物的降
解l4】.目前以纯培养物进行DBP降解研究涉及到的微生物
包括R/udoeoccmrubber,Pseudomonassp.,M/crococcus
sp.[7J
,DBsp.等,但尚未多见能高效利用和降解DBP的
鞘氨醇单胞菌属(.峨彻o?sp.)的细菌.本实验室从湖南
湘江底泥中分离到一株能以DBP为唯一碳源和能源生长的,
对DBP有较强降解能力的菌株XJ1,经初步鉴定为鞘氨醇单胞
菌属(Sp/ango,nonassp.)的细菌,并对该菌株降解DBP能力和
特性的进行了研究,以期为利用这种微生物处理含DBP的污
染物提供依据.
收穆日期:2啷一12—31;修回日期:200~一01—16
基金项目:国家自然科学基金项目资助(406460CI29);南京大学污染控
制与资源化研究国家重点实验室开放基金课题(Pcl6002)
作者简介:周洪波(19~9一),男,博士,教授,从事资源和环境微生物研
究,发表论文4o多篇,E—mall:zh~hb@mail.cst1.edu.?.
1.1材料
1.1.1实验材料
泥样来自我国湖南省长沙段湘江底泥,降解菌分离来自
所采泥样.
1.1.2试剂
D