生物降解芳香烃类有机化合物

• 酚是构成芳香物的基本单元，是一种常见 的有机污染物。酚类化合物是通过苯型化 合物直接羟基化，需要一个氧分子进行羟 基化和环的裂解反应，所以用微生物处理 酚的废弃物,可以采用强烈曝气法。如果不 曝气,在处理生活污水时酚将转化为难闻的 氯酚。
“吃”油细菌
在美国墨西哥湾发生严重 漏油事故后，当地人在清 理油污时，意外地发现了 一种不为前人所知的深海 细菌竟然是“吃油高手”。 据悉，这种细菌主要生活 在水下，而且在其生长和 分解石油过程中，较少消 耗氧气。上述发现为人类 清除海底的油污找到了新 的方法。
环状化合物和多环芳烃的生物降解途径 ①在单一氧化酶的催化下氧化有机质。 ②二羟基化，即有机物降解开始时接受两个 氧原子形成两个羟基。 ③在酶的催化下水中的氧原子作为羟基进入 基质。
④在苯环裂解时必需双氧化酶催化，使苯核 带上两个羟基取代物。 ⑤对于带内酯的苯环裂解的代谢顺序是先形 成内酯，然后水解内酯而达到苯环裂解。 研究有机物的降解途径和形式，可为阐明 微生物降解能力，以及为合成生物可降解 的农药和难降解的防腐剂提供依据。
生物降解芳香烃类有机化合物
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生物降解
生物降解一般指微生物的分解作用，有可 能是微生物的有氧呼吸，有可能是微生物 的无氧呼吸。自然界存在的微生物分解物 质，对环境不会造成负面影响。
有机物生物降解的机理
在水中溶解的有机物能否扩散穿过细胞壁，是由分子的大 小和溶解度决定的。目前认为低于12个碳原子的分子一般 可以进入细胞。至于有机物分子的溶解度则由亲水基和疏 水基决定的，当亲水基比疏水基占优势时，其溶解度就大。 溶于水的有机醇代谢开始时，羟基被氧化，醇便氧化为酸。 在生物代谢中，酸是活化的中间产物，一部分酸被代谢为 二氧化碳和水，所产生的能量使剩余酸转变为原生质的各 种组分。不溶于水的有机质,其疏水基比亲水基占优势,代 谢反应只限于生物能接触的水和烃的界面处。尾端的疏水 基溶进细胞的脂肪部分并进行β－氧化。有机物以这种形 式从水和烃的界面处被逐步拉入细胞中并被代谢。
微生物和不溶的有机物之间的有限接触面，妨碍 了不溶解化合物的代谢速度。有机物分子中碳支 链对代谢作用有一定影响。一般情况下，碳支链 能够阻碍微生物代谢的速度,如正碳化合物比仲碳 化合物容易被微生物代谢,叔碳化合物则不易被微 生物代谢。这是因为微生物自身的酶须适应链的 结构，在其分子支链处裂解，其中最简单的分子 先被代谢。叔碳化合物有一对支链，这就要把分 子作多次的裂解。代谢的步骤越复杂，生化的反 应就越慢，代谢作用的速度是由微生物对有机物 的适应能力和细胞中酶的浓度决定的。
菌株TJB5Baidu Nhomakorabea
从PAHs长期污染的盐碱 土壤中所筛选的这株中毒 嗜盐碱陈抟泛菌TJB5，不 进能抵抗外界高浓度的盐 碱环境，并具有较强的 PAHs降解能力。（PAHs 是石油中芳香族化合物的 主要成分，石油污染又常 常伴随着盐碱化环境的存 在）
谢谢！
• 多环芳烃污染对生物有致突变作用和致癌作用。 因此引起人们的重视。微生物代谢多环芳烃的途 径为顺式羟基化，即需双加氧酶的作用才能完成， 而哺乳动物氧化这类化合物只要一个加氧酶就能 完成。以后的反应有一种是加水作用产生反式二 氢二醇。因此，微生物能氧化苯并(a)芘为顺式 9,10-二羟基-9，10-二氢苯并(a)芘，能氧化苯并 (a)蒽为顺式1,2-二羟基-1，2-二氢苯并(a)蒽，还 能氧化联苯为顺式2,3-二羟基-1-苯基环己-4,6-二 烯。微生物对萘、菲和蒽的降解途径与上述类似。