单环硝基芳香化合物好氧生物降解及其遗传学研究进展

第5卷第8期2004年8月环境污染治理技术与设备

TechniquesandEquipmentforEnvironmentalPollutionControlVol.5,No.8Aug.2004

单环硝基芳香化合物好氧生物降解

及其遗传学研究进展

曲媛媛 童 健 周集体 王 竞

(大连理工大学环境与生命学院,大连116024)

摘 要 硝基芳香化合物是环境中难降解的有机污染物之一,对环境的污染日益严重,利用生物技术对这类有机物进行降解是行之有效的新途径。针对几种单环硝基芳香化合物好氧降解的微生物、降解途径以及降解过程中的主要酶、降解性质粒、基因定位等分子遗传学的研究进展进行了综述。

关键词 单环硝基芳香化合物 好氧生物降解 降解酶 分子遗传学

Advanceingeneticsandaerobicbiodegradationof

monocyclicnitroaromaticcompounds

QuYuanyuan TongJian ZhouJiti WangJing

(SchoolofEnvironmentalandBiologicalScienceandTechnology,DalianUniversityofTechnology,Dalian116024)

Abstract Nitroaromaticcompoundsarerecalcitrantpollutantsintheenvironment,whichcausemoreandmorepollution.Biotechnologyisanewandeffectivesolutiontodegradethesecompounds.Theadvanceinresearchofthekindsofmicroorganisms,catabolicpathwaysandmoleculargeneticssuchasenzymes,plasmidsandgenelocationforaerobicbiodegradationofsomekindsofmonocyclicnitroaromaticcompoundswassummarizedinthispaper.

Keywords monocyclicnitroaromaticcompounds;aerobicbiodegradation;catabolicenzymes;moleculargene-t

ics

硝基芳香化合物广泛存在于自然界中,主要应用于染料、杀虫剂、炸药、农药、医药及其他化工产品的生产。随着工农业的迅速发展,进入环境中的硝基芳香化合物日益富集,给人类赖以生存的生态环境造成了严重的污染。然而,由于硝基的存在,使得硝基芳香化合物比其他化合物更难于生物降解。因此,如何降低该类化合物对人类生态环境的危害,已成为国内外关注的焦点。

在好氧条件下,硝基芳香化合物被氧化开环降解是比较常见的代谢途径。最近,经过科学工作者不断努力研究,已驯化分离得到各种硝基芳香化合物的好氧降解菌株,它们能够以某些硝基芳香化合物为惟一碳、氮及能源生长,具有很强的降解能力。在此基础上,对该类化合物的降解途径进行了深入的探索,取得一定的进展。近年来,研究者又在分子遗传学的层次上展开研究,从各种降解菌株中获得了降解性质粒,分离并纯化了降解过程中主要的酶,所有这些工作将有助于利用基因工程技术构建工程菌,基金项目:国家 863 计划资助项目(2001AA644020);国家自然科学基金资助项目(70171055、50179011);高等学校优秀青年教

师教学科研奖励计划资助项目

收稿日期:2003-07-02;修订日期:2003-11-10

作者简介:曲媛媛(1976~),女,博士研究生,主要研究方向:环境基

因工程。Ewei456480@m

几种单环硝基芳香化合物降解代谢及其分子遗传学研究的最新进展。

1 降解硝基芳香化合物的微生物

无论是降解机理还是遗传学的研究,都是以能

够降解硝基芳香化合物的菌株为基础的。近年来,分离得到了许多能够以单环硝基芳香化合物为碳、氮和能源生长的微生物,为代谢途径及分子遗传学研究提供了丰富的菌种,归纳列于表1中。

2 硝基芳香化合物的降解途径

从化学结构来看,无论是单硝基还是多硝基单

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