降解四溴双酚A的主要功能细菌识别及代谢网络研究

基本信息
批准号:41703086
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:彭星星
学科分类:
依托单位:中山大学
批准年份:2017
结题年份:2020
起止时间:2018-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:杨颖,刘育,裴向阳,王张娜,黄琦园
关键词:
功能基因微生物降解功能细菌四溴双酚A代谢网络
结项摘要

Because of its toxicity to flora and fauna, and its wide-spread residue in environment and organisms all over the world, it is urgent to reduce the residue of the TBBPA in the environment, especially the exceeding concentration of TBBPA in the electronic industrial estate. Biotechnology is an effective and economic way to remove the TBBPA. However, the microorganism resources for efficient TBBPA biodegradation is still limited and the mechanism of TBBPA biodegradation is far away from illumination. Given this, the current project will continue to isolate and domesticate highly efficient microorganisms for TBBPA degradation under anaerobic and aerobic conditions, respectively. Meanwhile, by using the high throughput sequencing, bioinformatics and comparing genomic technology as our chief methods, this project will focus on the key functional bacteria for the TBBPA degradation, as well as its community shifts and adaptive evolution under the stress of TBBPA. Moreover, the analysis of its intermediates from different steps and the concentration of Br- will facilitate the illumination of TBBPA biodegradation pathway. Finally, by combining the sequencing and abundance analysis of the functional genes with the structure changes (debromination and open-ring) of TBBPA due to the specific metabolic function of the bacteria community, the TBBPA metabolic pathway by the microorganism will be clearly illuminated. The present project will illuminate the biodegradation mechanism of TBBPA, enrich the responsible microbes for the TBBPA biodegradation, and support the treatment of TBBPA pollution.

四溴双酚A对动植物细胞深具毒性并在全球各种环境介质和生物体内被广泛检出,因此降低其在环境中,尤其在浓度明显超标的IT工业园废水中的含量显得十分迫切。生物处理是有效并经济的去除手段。然而,降解四溴双酚A的菌种资源有限且相关代谢机理仍未十分明确。本项目拟分别在好氧及厌氧条件下以四溴双酚A为目标污染物驯化微生物,并筛选高效降解菌株。同时,应用高通量测序技术和生物学手段研究降解四溴双酚A的主要微生物功能菌群;并通过比较基因组技术分析,寻找微生物在四溴双酚A胁迫下的适应性进化证据。在此基础上,分析代谢中间产物结构及溴离子的浓度变化,从而摸清四溴双酚A的降解途径。最后,结合宏基因组和宏转录组分析相关功能基因及其丰度,如脱溴、开环等代谢过程,明晰四溴双酚A的代谢网络。研究结果将系统地阐明四溴双酚A的微生物代谢机理,提供降解四溴双酚A的菌种保障,支撑四溴双酚A污染治理新技术。

项目摘要

四溴双酚A对动植物细胞深具毒性并在全球各种环境介质和生物体内被广泛检出,因此降低其在环境中的含量十分迫切,而生物处理是有效并经济的去除手段。然而,降解四溴双酚A的菌种资源有限且相关代谢机理仍未十分明确。本项目拟分别在好氧及厌氧条件下以四溴双酚A为目标污染物驯化微生物,并筛选高效降解菌株T2。基于形态学、生理学和16S rRNA基因分析,该菌属于肠杆菌属(Enterobacter sp. T2)。通过响应面模型分析了菌株T2对四溴双酚A的最佳降解条件为温度30oC, pH7,TBBPA浓度4.75mg/L和接菌量4.8%。该菌是目前所有已报道的对TBBPA具有最高降解效果的纯菌株。除了对TBBPA,对其它溴代阻燃剂如BDE209和HBCD也有良好的去除效果,并且具有很高的TOC去除能力。通过应用高通量测序技术分析了菌2的基因组,并通过比较基因组技术分析,寻找微生物在四溴双酚A胁迫下的适应性进化证据。在此基础上,通过LC-MS-MS和离子色谱分析代谢中间产物结构及溴离子的浓度变化,共发现了17种降解中产物,从而摸清四溴双酚A的降解途径。最后,结合宏基因组、宏转录组和蛋白组分析相关功能基因及其丰度,如脱溴、开环等代谢过程,明晰四溴双酚A的代谢网络。研究结果将系统地阐明四溴双酚A的微生物代谢机理,提供降解四溴双酚A的菌种保障,支撑四溴双酚A污染治理新技术。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

病毒性脑炎患儿脑电图、神经功能、免疫功能及相关因子水平检测与意义

病毒性脑炎患儿脑电图、神经功能、免疫功能及相关因子水平检测与意义

DOI:10.13210/j.cnki.jhmu.20190508.001
发表时间:2019
2

神经退行性疾病发病机制的研究进展

神经退行性疾病发病机制的研究进展

DOI:
发表时间:2018
3

基于文献计量学和社会网络分析的国内高血压病中医学术团队研究

基于文献计量学和社会网络分析的国内高血压病中医学术团队研究

DOI:10.11842/wst.20190724002
发表时间:2020
4

长链基因间非编码RNA 00681竞争性结合miR-16促进黑素瘤细胞侵袭和迁移

长链基因间非编码RNA 00681竞争性结合miR-16促进黑素瘤细胞侵袭和迁移

DOI:
发表时间:2021
5

水中溴代消毒副产物的生成综述

水中溴代消毒副产物的生成综述

DOI:10.7524/j.issn.0254-6108.2021021801
发表时间:2022

彭星星的其他基金

相似国自然基金

1

细菌好氧共代谢降解四溴双酚A及其作用机理研究

批准号:21077021
批准年份:2010
负责人:王竞
学科分类:B0607
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
2

环境中四溴双酚A/S副产物及降解产物的非靶向识别与鉴定

批准号:21707148
批准年份:2017
负责人:刘爱风
学科分类:B0602
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

载钴累托石吸附催化双功能材料的制备及降解四溴双酚A的过程研究

批准号:21177044
批准年份:2011
负责人:朱丽华
学科分类:B0604
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
4

剩余污泥中四溴双酚A衍生物的非靶向识别与生物转化

批准号:21906166
批准年份:2019
负责人:姚林林
学科分类:B0603
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目