阿特拉津降解酶酶學性質(zhì)研究.pdf

1、阿特拉津作為一種長殘留除草劑，由于它能給環(huán)境及生物帶來嚴重的危害，因此得到了人們的廣泛關注。目前，微生物修復方法之所以已成為阿特拉津污染治理理論研究與實際應用研究中的熱點，這正是由于該修復方法具有價格低廉、處理效果好、不產(chǎn)生二次污染的特點。微生物降解過程實際上是由菌株體內(nèi)不同種類降解基因所編碼的酶催化的酶促反應。因此，直接利用阿特拉津降解菌體內(nèi)降解基因編碼酶對環(huán)境中的阿特拉津去除要比采用降解菌株來分解阿特拉津將更具有針對性與高效性。實驗

2、室前期對阿特拉津降解菌Arthrobactersp.DNS10的分子機制已有深入了解，但對降解菌株DNS10中降解酶的特性尚不明確，需要開展相關的研究。
　　 本文利用重組大腸桿菌E.coli(DE3)(pSumo-Mut-trzN)、E.coli(DE3)(pCOLD-atzB)、E.coli(DE3)(pCOLD-atzC)進行分離純化，并對阿特拉津氯水解酶(TrzN)、羥基阿特拉津水解酶(AtzB)和N-異丙基氰尿酰氨異丙

3、氨基水解酶(AtzC)酶學性質(zhì)進行研究。分別確定這三種酶的最適反應溫度、最適pH值、動力學參數(shù)Km和Vmmax，以及考察金屬離子、鹽分、抑制劑對酶活力的影響。
　　 TrzN、AtzB和AtzC的粗酶液經(jīng)過Ni-NTA親和層析后，電泳得到純的TrzN、AtzB和AtzC。TrzN分離純化過程中酶被提純了69.7倍，酶回收率為26.5％; AtzB分離純化過程中酶被提純了15倍，酶回收率為15.2％; AtzC分離純化過程中酶被提

4、純了24.2倍，酶回收率為22％。
　　 以阿特拉津為底物，分析阿特拉津氯水解酶酶學性質(zhì)，其最適反應溫度為25℃、pH值為8.0，該酶動力學參數(shù)Km值為0.38mmol·L-1，Vmax為2.17μmol·L-1·min-1。 Zn(Ⅱ)和Co(Ⅱ)對阿特拉津氯水解酶有相對較弱的激活作用;而Cr(Ⅲ)和Cu(Ⅱ)對阿特拉津氯水解酶有顯著的抑制作用，添加金屬的阿特拉津氯水解酶酶活力與不添加金屬的阿特拉津氯水解酶酶活力相比，差異顯著

5、(p＜0.05)。隨著NaCl濃度的增加，阿特拉津氯水解酶酶活力逐漸降低。EDTA對阿特拉津氯水解酶有相對較弱的抑制作用，DTT、SDS和β-巰基乙醇對阿特拉津氯水解酶有相對較強的抑制作用。
　　 以羥基阿特拉津為底物，分析羥基阿特拉津脫乙胺基水解酶酶學性質(zhì)，其最適反應溫度為40℃、pH值為9.0，該酶動力學參數(shù)Km值為0.45mmol·L-1，Vmax為3.17μmol·L-1·min-1。Cu(Ⅱ)對羥基阿特拉津脫乙胺基水解

6、酶有顯著的抑制作用(p＜0.05)，Co(Ⅱ)、Cr(Ⅲ)、Ca(Ⅱ)和Ni(Ⅱ)對羥基阿特拉津脫乙胺基水解酶酶活力基本沒有影響。當NaCl濃度達到1mol·L-1時，羥基阿特拉津脫乙胺基水解酶完全失活。EDTA對羥基阿特拉津脫乙胺基水解酶有相對較弱的抑制作用，DTT、SDS和β-巰基乙醇對羥基阿特拉津脫乙胺基水解酶有相對較強的抑制作用。
　　 分析N-異丙基氰尿酰氨異丙氨基水解酶酶學性質(zhì)，最適反應溫度為35℃、pH值為8.0，

7、該酶動力學參數(shù)Km值為1.05mmol·L-1，Vmax為4.85μmol·L-1·min-1。Zn(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)對N-異丙基氰尿酰氨異丙氨基水解酶有顯著的抑制作用(p＜0.05)，Cr(Ⅲ)和Ni(Ⅱ)對酶有相對較弱的激活作用，其酶活力與對照相比，差異顯著(p＜0.05)。其他金屬離子對酶活力基本沒有影響。隨著NaCl濃度的增加,N-異丙基氰尿酰氨異丙氨基水解酶酶活力逐漸降低。EDTA對N-異丙基氰尿酰氨異丙氨基水解酶有相對較弱的