杂色云芝对磺胺二甲基嘧啶降解的研究

抗生素近年来作为一种新型污染物日益受到关注，其在环境中的残留会破坏生态系统平衡，诱发产生耐药细菌，危害人类健康和公共卫生的安全。而磺胺类抗生素是全国检出频率较高的一种抗菌药物，目前对磺胺类抗生素的生物降解方面研究较少，而生物法具有无二次污染、绿色环保的优点。
　　本文主要利用白腐真菌杂色云芝（Trametes versicolor）独特的降解机制来对磺胺二甲基嘧啶（SM2）进行生物降解研究。通过对培养条件的优化，得出杂色云芝对SM2生物降解的最佳条件。考察了漆酶及其介导物、P450酶抑制剂、白腐真菌种间相互作用对抗生素降解的影响。分析了代谢中间产物以及对代谢物进行毒性试验。试验获得如下结果：
　　（1）在降解过程中，抗生素的降解率随着漆酶活性的增大而增大，且木质素过氧化物酶和锰过氧化物酶的酶活均很低，所以认为漆酶在杂色云芝对SM2的降解中起着重要作用。杂色云芝的生长与漆酶的分泌不同步，漆酶在生长后期达到高峰。杂色云芝降解 SM2的最佳培养条件是：葡萄糖8 g/L，酒石酸铵0.4 g/L，初始pH4.5，培养温度30℃，Cu2+的浓度为0.05 mmol/L。
　　（2）摇瓶振荡培养12 d后，杂色云芝对SM2的降解率达到99.3％。加入漆酶介导物会提高对 SM2的降解能力，加入P450酶抑制剂会延迟杂色云芝对SM2的生物降解。选取培养第0 d、第4 d、第12 d的培养液样品，通过HPLC-ESI+-MS/MS测定样品所含的代谢产物，得到三种代谢产物。对3种培养液中所含的代谢产物进行毒性试验，结果发现培养第12 d的样品对被试微生物毒性很小，而培养第4d的样品对被试微生物的毒性较大。
　　（3）杂色云芝和黄孢原毛平革菌在平板上共培养，两菌种间的菌丝形态发生变化，且漆酶酶活增大。两菌种液体共培养和单菌种杂色云芝得到的粗酶液中的漆酶酶活峰值分别为95 U/L、45 U/L。共培养菌种对SM2的降解能力提高，在共培养第4 d，单菌株杂色云芝和共培养后对抗生素的降解率分别为9.6%，25.4%。经加热处理的共培养液，可以提高粗酶液对SM2的降解能力，表明该两种菌的共培养可以通过增加漆酶酶活以及产生天然介导物促进SM2的降解。