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白腐真菌细胞色素P450转化难降解有机物的功能研究

宁大亮  
【摘要】: 作为普遍存在于各类生物细胞内的解毒酶,细胞色素P450与难降解有机物的生物转化密切相关。白腐真菌的模式菌种黄孢原毛平革菌是目前所知的P450基因最丰富的真菌,但目前对该真菌P450的降解功能却缺乏研究。 本研究在优化黄孢原毛平革菌P450分离检测方法的基础上,分析多种难降解有机污染物对该真菌P450的诱导作用,利用P450光谱特性和微粒体P450反应特征揭示该真菌P450的降解功能,综合利用色谱、质谱、光谱手段及P450抑制剂探讨P450在该真菌总体降解过程中的作用及其与其它降解酶系的关系。 黄孢原毛平革菌P450适宜的分离检测方法是:采用高速分散结合玻璃研磨破碎细胞、经差速离心分离微粒体,采用CO结合差光谱检测并严格控制通气与还原条件。 正己烷、苯巴比妥、苯甲酸、氯代苯甲酸、甲苯、氯苯、2,4-二氯酚、五氯酚、菲、萘等物质对黄孢原毛平革菌P450均有明显的诱导作用,诱导后微粒体P450含量达37~137pmol/mg;P450的诱导量受营养条件、诱导剂浓度、诱导时间、培养方式等因素的影响而有明显变化。 黄孢原毛平革菌P450对苯甲酸的降解活性可达29mol/(min·mol P450),胞外酶液中的锰过氧化物酶无法降解苯甲酸,抑制P450对苯甲酸降解效率没有明显影响,该真菌中存在其他苯甲酸降解酶系。该真菌P450对五氯酚的降解活性可达179mmol/(min·mol P450);在营养丰富条件下,五氯酚的降解主要依赖甲基转移酶,抑制P450会使甲基转移酶活性增强;在营养限制条件下,五氯酚的降解主要依赖甲基转移酶和锰过氧化物酶,抑制P450对五氯酚降解没有明显的影响。该真菌P450对菲的降解活性可达638mmol/(min·mol P450);在营养丰富条件下,菲的降解依赖P450参与催化的二氢二醇途径,抑制P450会明显降低菲的降解效率;在营养限制条件下,菲的降解依赖P450和锰过氧化物酶,抑制P450会明显降低菲的降解效率和菲-反-9,10-二氢二醇的生成,但不会影响锰过氧化物酶的活性。此外,抑制剂试验表明P450会参与该真菌对萘、芘、2,4-二氯酚、2,4,6-三氯酚的降解,并可能发挥着重要作用。


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