2-MIB生物降解的动力学和分子机理研究

2-甲基异茨醇（2-MIB）是饮用水源中一种典型的致嗅物质，常规处理工艺难以去除。本研究经长期驯化，在二期炭池的活性炭上筛选出四种较为高效的2-MIB降解菌，经鉴定，4种降解菌分别为Shinella zoogloeoides， Bacillus idriensis， Chitinophagaceae bacterium 及Pseudomonas mandelii。对4种降解菌在寡营养条件下降解2-MIB的影响条件做了探讨及优化，主要为温度、pH、菌种投加量、2-MIB的初始浓度以及其它外加碳源。四种降解菌可在20-35℃、中性或偏碱性条件下较为高效的利用2-MIB为营养物质，并且可对ng/L，μg/L以及mg/L级的2-MIB进行降解。有其它外加碳源的存在时，Bacillus idriensis， Chitinophagaceae bacterium 对2-MIB降解效率有所提升，对不同降解菌与适宜的外加碳源共存时的菌种生长及降解过程做了系统的探讨。四种降解菌在不同级别浓度的2-MIB无机盐培养基中对2-MIB的降解符合一级反应动力学，降解菌的菌种投加量、2-MIB的浓度及外加碳源不会改变其反应动力学。国内外对2-MIB的生物降解机理探讨研究较少，本研究对单一降解菌降解2-MIB的产物做了分析，Pseudomonas mandelii降解产物推测为2-甲基-2-坎烯，Bacillus idriensis降解产物为2-亚甲基莰烷，两者皆为2-MIB的脱水产物。对降解菌的降解酶使用离子交换层析的方法进行分离，Pseudomonas mandelii分离出一种脱水酶，国内外尚未发现相关报道，对降解酶的一级结构、二级结构、空间结构及酶的结合位点进行了分析与推测。