单击此处编辑标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第六章 危险性化合物的微生物降解,微生物降解危险性化合物的基本概况,一、危险性化合物微生物降解的发展过程,危险性化合物,其危险性表现在：致畸、致突变、致癌,解毒微生物的获取途径：,驯化,从特定的环境中分离纯化,通过基因工程手段改造,混合培养比纯培养具有更好的解毒能力二、微生物菌群的生态学地位,（一）微生物群落种类,依据不同的代谢作用，可将微生物群落分为,7,种：,提供特殊营养物,去除生长抑制产物,改善单个微生物的基本生长参数（条件）,对底物协调利用,共代谢,氢（电子）转移,提供一种以上初级底物利用者,卤代有机化合物的微生物降解,卤代有机化合物被大量应用于各类工农业生产中由于卤原子的引入，相对于碳氢化合物，其生物降解性大大降低一、卤代有机化合物在好氧混合培养条件下的微生物降解,微生物在降解卤代有机化合物时利用氧：,1,、氧在有机底物氧化释放出电子和能量产生时用作最终电子受体；,2,、氧作为生化反应的底物并在进一步的代谢中被化合到有机产物中卤代芳香化合物的生物降解：,其环被开裂为中间代谢物并且其有机卤素被矿化限速步骤,：,卤素取代基从有机化合物中的脱除。
卤素脱除的,两种途径,：,在降解初期，通过,还原,、,水解,或,氧化,分解去除机理消除卤素生成非芳香结构产物后通过自发水解脱卤或,-,消去卤化氢一）卤代芳烃,（,1,）脱卤优先于开环,COOH,Cl,COOH,OH,H,2,O,Cl,-,COOH,OH,环降解,HO,COOH,Cl,COOH,*,OH,H,2,O,*,Cl,-,COOH,OH,环降解,OH,图,6-2-1 3-,和,4-,氯苯甲酸的水解脱氯,（,2,）开环后脱卤,R=H,OH,NH,2,COOH,3-,氯邻苯二酚,O,2,R,R,Cl,O,2,R,OH,OH,H,Cl,OH,OH,Cl,COOH,COOH,Cl,COOH,OH,Cl,O,间位,邻位,TCA,循环,Cl,酰基卤化物,（致死代谢物）,图,6-2-2,开环后消除卤素,氧化模式：,（,1,）利用烷烃的细菌通过,加氧酶,将分子,O,2,引入到有机分子中2,）一些能以卤代脂肪烃为唯一碳源和能源的微生物以其为初始底物代谢二）卤代脂肪烃,(1)CH,2,Cl,2,GSCH,2,Cl,GSCH,2,OH,CH,2,O+,谷胱甘肽,H,2,O,HCl,GSH,HCl,H,2,O,NAD,NADH,2,ClCH,2,COOH,ClCH,2,CHCl,1/2O,2,(2)ClCH,2,CH,2,Cl,OH,ClCH,2,CH,2,OH,(3)ClCH,2,CH,2,Cl,H,2,O,HCl,X,XH,2,HCl,ClCH,2,CHO,H,2,O,HCl,HOCH,2,COOH,图,6-2-3,氯代脂肪化合物的微生物降解,（,1,）还原谷胱甘肽；（,2,）氧化；（,3,）水解,（一）卤代芳烃,1,、氯代苯甲酸,（脱卤、矿化）,2,、氯酚类,（脱卤、开环、矿化）,3,、氯苯类,（二）卤代脂肪烃,卤代脂肪族化合物降解的起始步骤是还原脱卤。
二、卤代有机化合物在厌氧混合培养条件下的微生物降解,烃类化合物的微生物降解,一、烃类化合物在好氧混合培养条件下的微生物降解,（一）芳香化合物,1,、苯及烷基苯类,2,、芳香酸及其脂类化合物,3,、酚类化合物,4,、含氮芳香化合物,芳香烃由,加氧酶,氧化为儿茶酚，二羟基化的芳香环再,氧化,，邻位或间位,开环,邻位开环生成已二烯二酸，再氧化为,-,酮已二酸，后者再氧化为三羧酸循环的中间产物琥珀酸和乙酰辅酶,A,间位开环生成,2-,羟已二烯半醛酸，进一步代谢生成甲酸、乙醛和丙酮酸已,二烯二酸,-酮已二酸,乙酰辅酶A,琥珀酸,2-羟已二烯半醛酸,乙醛,丙酮酸,甲酸,HCOOH,1,、降解机理,（,1,）末端氧化：烷烃降解主要途径微生物攻击链烷烃的末端甲基，由混合功能氧化酶催化，生成伯醇，再进一步氧化为醛和脂肪酸，脂肪酸接着通过,-,氧化进一步代谢二）脂肪烃,（,2,）次末端氧化,有些微生物攻击链烷的次末端，在链内的碳原子上插入氧这样，首先生成仲醇，再进一步氧化，生成酮，酮再代谢为酯，酯键裂解生成伯醇和脂肪酸醇接着继续氧化成醛、羧酸，羧酸则通过,-,氧化进一步代谢一）芳烃,1,、单环芳烃,2,、多环芳烃,3,、杂环芳烃,（二）脂肪烃,二、烃类化合物在厌氧混合培养条件下的微生物降解,降解在无氧条件下进行,。