细菌好氧共代谢降解四溴双酚A及其作用机理研究

首次研究四溴双酚A的细菌好氧共代谢降解过程。其研究内容主要包括（1）四溴双酚A好氧共代谢降解特性及粗酶特性；（2）四溴双酚A好氧共代谢降解途径探讨；（3）四溴双酚A好氧共代谢降解的功能蛋白组解析；（4）构建四溴双酚A共代谢降解途径以及明确细胞在该过程中的生理响应特征。在此基础上阐明四溴双酚A细菌好氧共代谢降解的作用机制。.本研究属于环境化学与功能基因组学的交叉领域，其意义主要在于：（1）利用环境中广泛存在的Sphingomonas深入研究四溴双酚A的好氧降解机制，有利于全面了解四溴双酚A的环境归趋；（2）四溴双酚A通常与其他多种基质共存于污染环境中。深入研究四溴双酚A的好氧共代谢降解将为研发复合污染位点的生物修复新工艺奠定理论基础。

四溴双酚A是全球生产量最大、使用最广泛的溴代阻燃剂，目前在大气、水体、沉积物和土壤等环境介质及生物体内均已检出其存在。首次研究了四溴双酚A的细菌好氧共代谢降解过程，以全面了解四溴双酚A的环境归趋以及为研发复合污染位点的生物修复新工艺奠定理论基础。研究内容主要包括（1）四溴双酚A好氧共代谢降解特性；（2）四溴双酚A好氧共代谢降解途径探讨；（3）四溴双酚A好氧共代谢降解的功能蛋白组解析；（4）阐明四溴双酚A细菌好氧共代谢降解的作用机制。. 结果表明，环境中广泛存在的Pseudomonas sp.可好氧共代谢降解四溴双酚A，多种共代谢基质均会促进四溴双酚A的降解，其中，以葡萄糖为共代谢碳源时四溴双酚A降解率最高。在优化条件下，菌株对四溴双酚A的共代谢降解反应过程符合一级动力学特征，四溴双酚A的降解率高达95.6%，同时对2,4,6-三溴酚与双酚A也有很高的降解效率。相比于四溴双酚A，其降解产物对斑马鱼的有较低毒性；HPLC-MS分析表明，四溴双酚A是通过异丙基断裂和逐步脱溴2条途径被共代谢降解，其中，前者的主要中间产物为：2,6-二溴-4-(1-羟基-乙烷基)苯酚，2,6-二溴-4-（2-丙二醇甲醚）苯酚和2-溴苯酚；而后者的主要中间产物为双酚A。Pseudomonas sp.fz共代谢降解TBBPA主要在胞外进行，但响应该过程的活性物种不是胞外酶，而可能是分子量小于0.1KDa的稳定有机自由基。. 根据研究计划，较顺利地完成了本项目，基本达到了预期研究目标；部分研究成果已发表论文6篇。