海洋類固醇激素降解菌的篩選及其降解特性的初步研究.pdf

1、類固醇激素難于降解、可在環(huán)境中持久存在，與生物體內(nèi)類固醇激素受體結(jié)合，影響體內(nèi)激素的合成、運(yùn)輸、釋放和代謝；擾亂內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)及神經(jīng)系統(tǒng)的功能；造成機(jī)體免疫和生殖等功能的障礙，且在極低的濃度下，就可對(duì)生物體造成危害。探索環(huán)境中類固醇激素的降解問題，已成為現(xiàn)今研究熱點(diǎn)之一，其中微生物降解是去除環(huán)境中類固醇激素的最有效的方法。而海洋環(huán)境中類固醇激素降解菌研究報(bào)道很少，本文從海洋環(huán)境中分離、篩選出類固醇降解菌，研究菌株對(duì)類固醇激素的降解

2、能力、降解的中間代謝產(chǎn)物及與降解相關(guān)的功能基因，初步探討菌株降解類固醇激素的分子機(jī)制。獲得如下主要結(jié)果：
　　從南海采集環(huán)境樣品，利用BOX-PCR法，篩選類固醇激素降解菌株31株，其中變形菌門γ亞群占77％，厚壁菌門占13%，放線菌門占10%；利用靜息態(tài)法測(cè)定降解率，分離獲得的大多數(shù)菌株對(duì)于相應(yīng)的底物都具有一定的降解能力，其中菌株M39對(duì)E2（雌二醇）降解率為60.33%，菌株M30對(duì)T（睪酮）降解率為64.04%。
　　

3、菌株M39不具有運(yùn)動(dòng)性，可在37℃、6.5%鹽濃度生長；明膠液化、產(chǎn)H2S、甲基紅實(shí)驗(yàn)為陰性，淀粉水解、V-P實(shí)驗(yàn)為陽性；可利用麥芽糖、甘露糖、甘露醇發(fā)生同化反應(yīng)，不可利用阿拉伯糖、N-乙酰葡萄糖胺、醋酸鹽、檸檬酸鹽、乳酸鹽。菌株M30可在37℃、6.5%鹽濃度生長，明膠液化、產(chǎn)H2S為陽性，可利用阿拉伯糖、麥芽糖、甘露糖、甘露醇、N-乙酰葡萄糖胺發(fā)生同化反應(yīng)。進(jìn)一步結(jié)合16S rRNA基因序列分析結(jié)果，推測(cè)菌株M39、M30可能為新種

4、，分別命名為Microbacterium sp. M39、Brevibacterium sp. M30。
　　分析菌株M39、M30對(duì)類固醇的降解能力，結(jié)果表明菌株M39可降解E2、T，不可降解E1（雌酮）、E3（雌三醇）、EE2（乙炔雌二醇），但在有E2的存在下，可降解E1；菌株M30具有T的降解能力，但相對(duì)于菌株M39，其降解能力較弱。
　　采用GC-MS，在菌株M39降解E2的中間代謝產(chǎn)物中，檢測(cè)到E1、內(nèi)酯（5-羥基

5、-15甲基-13-雜氧四環(huán)[8.7.0.0<2,7>.0.<11,15>]十七烷基-2(7),2,5-三烯-14酯）。采用2-D電泳、結(jié)合MALDI-TOF-MS分析，在菌株M39降解E2過程中，檢測(cè)到降解途徑中的關(guān)鍵性酶short-chain dehydrogenase，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，推測(cè)菌株M39降解E2的可能代謝途徑為：先通過類固醇脫氫酶將E2降解為E1，再在加氧酶的作用下開D環(huán)，生成內(nèi)酯，然后內(nèi)酯開環(huán)，進(jìn)一步降解，最后通過脂

6、肪酸β氧化和TCA循環(huán)降解為二氧化碳和水。
　　檢測(cè)菌株 M39降解 T的中間代謝產(chǎn)物，發(fā)現(xiàn)有 AD（Androst-4-ene-3,17-dione）、ADD（1,4-androstadiene-3,17-dione）、6β-hydroxytestosterone；結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，推測(cè)菌株M39降解T的途徑可能為先降解為AD，AD再降解為ADD，或T經(jīng)過羥基化生成6β-hydroxytestosterone，進(jìn)一步降解，最后降