CY3菌株代謝1-羥基-2-萘甲酸產(chǎn)物為水楊酸的研究

蘇占雄李靜.2

1.榆林市環(huán)境科技咨詢服務(wù)部，陜西 榆林719000

2.榆林市環(huán)境監(jiān)測(cè)總站，陜西 榆林719000

CY3菌株代謝1-羥基-2-萘甲酸產(chǎn)物為水楊酸的研究

蘇占雄1李靜1.2

1.榆林市環(huán)境科技咨詢服務(wù)部，陜西 榆林719000

2.榆林市環(huán)境監(jiān)測(cè)總站，陜西 榆林719000

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)CY3菌株可以在很短的時(shí)間內(nèi)將多環(huán)芳烴中間產(chǎn)物代謝掉，從而使這些中間產(chǎn)物不易積累。通過(guò)GC-MS來(lái)鑒定CY3菌株將1-羥基-2-萘甲酸降解為水楊酸等。

CY3；中間產(chǎn)物；GC-MS;水楊酸

Abstract

Through the study found CY3 can be metabolic Intermediate products in a very short time,So the intermediate products not easy accumulation.By GC-MS to biodegradation of 1-hydroxyl-2-naphthalene acid of biodegradation for Salicylic acid.

Keywords

CY3;metabolic intermediate;GC-MS; Salicylic acid

多環(huán)芳烴是一類有致癌、致畸和致突變作用的持久性有機(jī)污染物。其降解過(guò)程中常有大量毒性更強(qiáng)的含氧芳香烴化合物產(chǎn)生和積累，且有些代謝產(chǎn)物的存在會(huì)抑制母體環(huán)的降解[1-2]。所以在多環(huán)芳烴微生物降解過(guò)程中，多環(huán)芳烴在環(huán)境中消失，并不意味著PAHs已經(jīng)完全礦化。研究多環(huán)芳烴代謝中間產(chǎn)物，一方面可以了解優(yōu)勢(shì)菌代謝含氧芳香烴化合物的途徑，推測(cè)降解機(jī)理；另一方面通過(guò)研究中間產(chǎn)物的積累，找出難降解中間產(chǎn)物，用難降解中間產(chǎn)物為單一碳源馴化多環(huán)芳烴降解優(yōu)勢(shì)菌，構(gòu)建處理難降解中間產(chǎn)物優(yōu)勢(shì)菌菌群，加速多環(huán)芳烴的礦化。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)菌種： CY3菌株，焦化廠廢水中馴化分離所得。

實(shí)驗(yàn)化學(xué)品：1-羥基-2-萘甲酸98%（阿拉丁試劑）；N，O-雙（三甲基硅烷基）乙酰胺（阿拉丁試劑）；水楊酸（阿拉丁試劑）。

實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備：精密PH計(jì)；離心機(jī)；電子天平；Trace MS型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（Finnigan公司）。

1.2 試驗(yàn)方法[3]

降解體系CY3菌株懸濁液室溫下10000r·min-1離心分離菌體20min，用無(wú)菌水清洗三次，定容至10ml，加入100mg/L的1-羥基-2萘甲酸反應(yīng)30min，10000r·min-1離心分離菌體20min，收集上清液備用。上清液用5mol/L的HCl酸化至pH值2.3，用乙酸乙酯萃取，萃取液作為氧化產(chǎn)物的酸性混合氧化產(chǎn)物部分。

GC-MS色譜分析條件Trace MS氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,色譜柱為DB-5(30m×0.25mm×0.25um)，高純度氦氣（99.999%）為流動(dòng)相，載氣流量為1.0mL/min，進(jìn)樣口溫度為280℃，GC傳輸桿溫度為200℃，進(jìn)樣量為1uL。實(shí)驗(yàn)選用N，O-雙（三甲基硅烷基）乙酰胺為衍生劑。升溫程序：初始溫度100℃，保持1min，然后以5℃/min升至200℃，保持5 min，然后以10℃/min升至300℃，保持10min.

2 結(jié)果與討論

2.1 1-羥基-2-萘甲酸CY3降解的酸性衍生產(chǎn)物氣相色譜圖

按照1.2中方法提取1-羥基-2-萘甲酸的微生物降解酸性產(chǎn)物，用N，O-雙（三甲基硅烷基）乙酰胺進(jìn)行柱前衍生，采用GC-MS分離分析測(cè)定條件，得到CY3菌株降解1-羥基-2-萘甲酸48h的酸性轉(zhuǎn)化產(chǎn)物（用衍生劑進(jìn)行柱前衍生）氣相色譜圖（圖1）。

圖1 CY3菌株降解1-羥基-2-萘甲酸48h氧化產(chǎn)物酸性的氣相色譜圖

2.2 氧化產(chǎn)物水楊酸酸性氧化產(chǎn)物的鑒定

按照試驗(yàn)方法，先用N，O-雙（三甲基硅烷基）乙酰胺進(jìn)行柱前衍生，將CY3菌株降解1-羥基-2-萘甲酸48h的氧化產(chǎn)物酸性衍生部分用GC-MS測(cè)定。所得到氣相色譜圖（圖2）中RT為14.44min色譜峰的質(zhì)譜。

圖2 圖1中RT為14.44min的色譜圖和質(zhì)譜圖

同樣的按照相同的衍生條件，將濃度為10mg/L的水楊酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行柱前衍生后，用GC-MS測(cè)定，所得到的質(zhì)譜圖為圖3。

圖3 10mg/L的水楊酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)衍生后質(zhì)譜圖

將圖2與10mg/L的水楊酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)衍生后質(zhì)譜圖比較發(fā)現(xiàn)，可以看出它們幾乎是相同的，分子離子峰的m/z都是282，由于硅烷基化的分子中非常容易失去一個(gè)-CH3，因此，M+-13=267比較穩(wěn)定。圖2與圖3有相同的碎片離子267，249，209，193，149，135等。但標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和樣品中物質(zhì)保留時(shí)間相同。所以RT為14.44min色譜峰是水楊酸。其結(jié)構(gòu)為。

3 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)CY3還可以在很短的時(shí)間內(nèi)將1-羥基-2-萘甲酸降解為水楊酸，從而使這些中間產(chǎn)物不易積累。

[1]T.M. Traczewska. Changes of toxicological properties of biodegradation products of anthracene and phenanthrene. Water Sci. Technol., 2000, 41:31～39.

[2]C. Kazunga, M.D. Aitken, A. Gold, R.Sangaiah. Fluoranthene-2,3- and -1,5-diones Are Novel Products from the Bacterial Transformation of Fluoranthene. Environ.Sci.Technol., 2001, 35:917～922.

[3]李靜.蘇占雄等.CY3菌株代謝中間產(chǎn)物的氧化產(chǎn)物的分析與鑒定.黑龍江科技信息,2011年第12期

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.16.015