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表面活性剂可提高石油烃污染的微生物利用率,与化学表面活性剂相比,鼠李糖脂(rhamnolipid)易生物降解,对大多微生物无毒,一直是研究开发的热点。本课题组前期获得一株绿假单胞菌NY3在污染物代谢过程中功能较多,可高产Rha、降解多种疏水性有机污染物。本论文研究碳源对该菌株所产Rha脂结构和组成的影响作用,并研究Rha对烃类降解促进作用的机理,研究工作对于Rha的生产及其在污染环境修复中的应用具有实际意义。本论文利用NY3菌发酵产Rha,并用薄层色谱、红外光谱、飞行时间质谱等分析手段对所产Rha的结构及其组成进行了解析;同时研究Rha促进微生物代谢烃机理。获得以下成果:(1)油脂中的主要长链脂肪酸结构对NY3菌合成Rha的组成和结构影响较大。菜籽油为碳源发酵所产Rha主要组成为:Rha-C14-C15:1、Rha-C15-C16、RhaRha-C10-C10、Rha-Rha-C9:1-C9:1;而橄榄油所产Rha中主要组成为:Rha-Rha-C10-C10、Rha-Rha-C9:1-C9:1、Rha-Rha-C11-C11、Rha-C15-C16,且含抗氧化作用的不饱和键较多;地沟油为碳源所产Rha组成为:Rha-C15-C16、Rha-Rha-C10-C10;各碳源发酵所产Rha中双糖脂所占比例分别约为40.87%、62.62%、38.82%。以橄榄油为碳源所产Rha有较好的表面活性,能增大对难降解疏水性污染物的乳化性,且临界胶束浓度(CMC)最低,为35 mg/L。(2)双糖脂含量高对石油烃降解促进作用明显。当正十六烷投加量为1.11g/L,Rha为200 mg/L时,降解48 h,以橄榄油为碳源所产Rha(双糖脂含量较高)可使正十六烷降解率达到70.66%,比以菜籽油、地沟油为碳源所产Rha促进作用分别提高41.08%、12.91%。当石油烃含量5g/L时,以橄榄油为碳源所产Rha,降解72h石油中直链烷烃平均降解率约达88%,比以菜籽油、地沟油为碳源所产Rha的促进效率分别提高了约20%、16%。(3)Rha可先通过加快正十六烷向胞内的传质速度而促进烃类的降解,投加Rha浓度为200 mg/L时,90 h内时正十六烷降解率高达到98.82%,比未投加Rha提高49.36%。同时投加Rha可提高NY3菌自身蛋白合成量和胞外分泌的蛋白质量,而胞外分泌蛋白对于NY3菌体降解烷烃具有明显的促进作用。(4)Rha加快烃代谢速度同时,使体系中快速积累酸性烃类氧化产物(合成脂多糖的前体物),其不仅可加速烃代谢,同时使更多烃以细胞内脂多糖高能物质形式积累于细胞内,使细胞个体增大。