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随着我国畜禽养殖业迅速发展，随之也带来了畜禽粪污排放等环境污染问题。畜禽自身排泄产生大量的类固醇雌激素，通过沼液灌溉、经降雨、表面径流等方式进入土壤和水环境，增加土壤和周边水环境的类固醇雌激素污染风险，对生态环境和人体健康产生较大影响。生物降解是去除雌激素的重要途径之一，对于疏水性有机物，生物可利用性差是限制生物降解的关键因素。当前关于雌激素的生物降解研究多集中于从污水处理厂活性污泥中筛选降解菌，而从受污染的土壤中筛选雌激素降解菌的研究相对较少。鼠李糖脂生物表面活性剂可提高雌激素的生物可利用性进而促进其降解，但现阶段多数研究集中于其强化降解多环芳烃、多氯联苯等疏水极强的有机物污染，而对类固醇激素类弱疏水性物质的研究尚少。
因此，本文以17β-E2(17β-雌二醇)为目标污染物，从沼灌区土壤中进行雌激降解菌的筛选分离，考察环境因素对其降解特性的影响以及鼠李糖脂生物表面活性剂对微生物降解类固醇雌激素的影响。
(1)本文从西南地区某奶牛养殖厂沼灌区土壤，成功筛选分离出以17β-E2为唯一碳源生长的细菌SS-1，经过对其16SrDNA序列分析和表面形态观察，确定其为生丝微菌属(Hyphomicrobium sp.)，命名为Hyphomicrobiumsp.SS-1。该菌株Hyphomicrobiumsp.SS-1对17β-E2表现出良好的降解效果，满足一级降解动力学，7d降解率在46％，其降解半衰期为7.07d，同时产生两种降解产物E1和E3。
(2)菌株Hyphomicrobiumsp.SS-1适应环境能力较强，其中最适温度条件是30℃，最适酸碱条件是中性环境，最适底物浓度是5mg/L。改变环境中关键因素对菌株Hyphomicrobiumsp.SS-1降解17β-E2能力的影响显著，具体表现为随温度、pH、底物浓度的增高，17β-E2降解率先增大后减小。高温条件不利于菌株Hyphomicrobiumsp.SS-1生长及代谢17β-E2，40℃时17β-E2降解率低至13％左右。高底物浓度(＞5mg/L)会抑制菌株Hyphomicrobiumsp.SS-1生长和17β-E2的降解。相较于酸性环境，菌株Hyphomicrobiumsp.SS-1更偏向于碱性环境生存。此外，环境中关键因子对降解产物有一定影响，酸性环境下更易检出E3；在碱性环境下更易检出E1。
(3)添加鼠李糖脂对17β-E2降解有显著的促进作用，缩短17β-E2在降解体系中的半衰期，在低浓度时表现已很明显。不同浓度鼠李糖脂其提高降解作用的强弱存在明显差异。随鼠李糖浓度的增加，17β-E2降解率先增大后减小。200mg/L鼠李糖脂促进17β-E2降解作用最强，降解率为70％，较未添加鼠李糖脂的体系提高了24％，降解半衰期缩短为3.64d。高浓度(250mg/L、300mg/L)鼠李糖脂对菌株Hyphomicrobiumsp.SS-1降解17β-E2的促降解作用减弱。17β-E2降解率与细胞疏水性呈显著正相关关系，变化趋势一致。添加鼠李糖脂增大了细胞疏水性，随鼠李糖脂浓度的增加，细胞疏水性先增大后减小。鼠李糖脂为(50～200mg/L)时，细胞疏水性增加至62％～89％，降解率提高了15％～24％；200mg/L和300mg/L鼠李糖脂浓度中，细胞疏水性增加至30％～55％左右时，降解率提高9％～11％.
本研究通过对土壤中雌激素降解菌的筛选分离以及对其降解特性的研究，为微生物降解雌激素提供了新的菌种资源。通过研究鼠李糖脂对雌激素降解的强化作用，为今后鼠李糖脂表面活性剂在去除雌激素类污染物中的应用提供潜在价值和理论依据。
因此，本文以17β-E2(17β-雌二醇)为目标污染物，从沼灌区土壤中进行雌激降解菌的筛选分离，考察环境因素对其降解特性的影响以及鼠李糖脂生物表面活性剂对微生物降解类固醇雌激素的影响。
(1)本文从西南地区某奶牛养殖厂沼灌区土壤，成功筛选分离出以17β-E2为唯一碳源生长的细菌SS-1，经过对其16SrDNA序列分析和表面形态观察，确定其为生丝微菌属(Hyphomicrobium sp.)，命名为Hyphomicrobiumsp.SS-1。该菌株Hyphomicrobiumsp.SS-1对17β-E2表现出良好的降解效果，满足一级降解动力学，7d降解率在46％，其降解半衰期为7.07d，同时产生两种降解产物E1和E3。
(2)菌株Hyphomicrobiumsp.SS-1适应环境能力较强，其中最适温度条件是30℃，最适酸碱条件是中性环境，最适底物浓度是5mg/L。改变环境中关键因素对菌株Hyphomicrobiumsp.SS-1降解17β-E2能力的影响显著，具体表现为随温度、pH、底物浓度的增高，17β-E2降解率先增大后减小。高温条件不利于菌株Hyphomicrobiumsp.SS-1生长及代谢17β-E2，40℃时17β-E2降解率低至13％左右。高底物浓度(＞5mg/L)会抑制菌株Hyphomicrobiumsp.SS-1生长和17β-E2的降解。相较于酸性环境，菌株Hyphomicrobiumsp.SS-1更偏向于碱性环境生存。此外，环境中关键因子对降解产物有一定影响，酸性环境下更易检出E3；在碱性环境下更易检出E1。
(3)添加鼠李糖脂对17β-E2降解有显著的促进作用，缩短17β-E2在降解体系中的半衰期，在低浓度时表现已很明显。不同浓度鼠李糖脂其提高降解作用的强弱存在明显差异。随鼠李糖浓度的增加，17β-E2降解率先增大后减小。200mg/L鼠李糖脂促进17β-E2降解作用最强，降解率为70％，较未添加鼠李糖脂的体系提高了24％，降解半衰期缩短为3.64d。高浓度(250mg/L、300mg/L)鼠李糖脂对菌株Hyphomicrobiumsp.SS-1降解17β-E2的促降解作用减弱。17β-E2降解率与细胞疏水性呈显著正相关关系，变化趋势一致。添加鼠李糖脂增大了细胞疏水性，随鼠李糖脂浓度的增加，细胞疏水性先增大后减小。鼠李糖脂为(50～200mg/L)时，细胞疏水性增加至62％～89％，降解率提高了15％～24％；200mg/L和300mg/L鼠李糖脂浓度中，细胞疏水性增加至30％～55％左右时，降解率提高9％～11％.
本研究通过对土壤中雌激素降解菌的筛选分离以及对其降解特性的研究，为微生物降解雌激素提供了新的菌种资源。通过研究鼠李糖脂对雌激素降解的强化作用，为今后鼠李糖脂表面活性剂在去除雌激素类污染物中的应用提供潜在价值和理论依据。