细菌协同降解阴离子型聚丙烯酰胺的机理

为了探究细菌混合协同降解阴离子型聚丙烯酰胺（HPAM）机理，作者以球红假单胞菌和枯草芽孢杆菌等体积混合构成混合菌，研究了单个菌株和混合菌的生长情况及降解特性。同时采用分子对接模拟了红球菌N-771酰胺酶（Rh Amidase）和枯草芽孢杆菌漆酶(Lac)与HPAM结构模型的结合。试验结果表明，枯草芽孢杆菌含有内生孢子，其适应环境的能力比球红假单胞菌强，而且2种菌株都含有鞭毛，运动剧烈。在温度35℃、pH 7、接种量2 mL和7 d的最佳条件下混合菌的降解率为39.24%，而球红假单胞菌和枯草芽孢杆菌的降解率分别为24.9%和22.13%。分子对接结果表明，Rh Amidase-HPAM-2亲和力最大、最稳定的主要原因是强氢键作用，而且它们的结合最佳。与Lac相比，Rh Amidase更容易攻击短链HPAM的酰胺侧链而引发水解。而Lac可以容纳一定长度的HPAM的碳链，倾向于氧化HPAM的碳链。根据试验结果与分子对接模拟的相互佐证，提出了细菌混合降解HPAM协同的机理，实质上是Rh Amidase和Lac共同催化降解HPAM。