磺胺二甲基嘧啶(SM2)高效降解菌J2的分離篩選及降解特性研究

摘要：從城市污水處理廠活性污泥中分離得到一株能以磺胺二甲基嘧啶(SM2)為唯一碳源的菌株,經(jīng)生理生化鑒定和16S rRNA基因序列同源性分析,將此菌鑒定為蠟樣芽孢桿菌(Bacillus cereus),命名為J2.不同條件下的降解特性研究結(jié)果表明,J2菌株具有極高的SM2耐受性(100 mg·L^-1)、較廣的溫度(20~30℃)和pH(6~8)適用范圍;在溫度30℃、pH=8.0、初始OD600=0.1、SM2起始濃度為50 mg·L^-1的條件下,J2菌株在36 h內(nèi)對SM2的降解率可達(dá)100%,降解效率遠(yuǎn)超目前已報(bào)道的其他SM2降解菌株,展現(xiàn)出了良好的應(yīng)用潛力.J2菌株降解SM2過程中產(chǎn)生了5種主要中間代謝產(chǎn)物,分析推斷其降解SM2的途徑分為兩條:①磺胺二甲基嘧啶分子首先在酶促反應(yīng)作用下脫除SO2,生成嘧啶環(huán)和苯胺環(huán)自由基,這兩種自由基再經(jīng)過環(huán)間耦合生成N-(4,6-二甲基嘧啶-2基)-1,4-二苯胺,該分子中的C-N鍵在活性氧物種的作用下斷開生成苯胺和2-氨基-4,6-二甲基嘧啶;②在漆酶的作用下N4鍵斷裂,產(chǎn)生N-(3,5-二甲基嘧啶)-苯磺酰胺,之后N-(3,5-二甲基嘧啶)-苯磺酰胺的N-S鍵斷裂,進(jìn)一步形成2-氨基-4,6-二甲基嘧啶和苯亞砜.