近物所重離子輻射Dietzia屬菌株降解烴類有機分子獲新發現

　　中科院近代物理研究所藥研中心(籌)科研人員以一例Dietzia屬機會性致病菌株為實驗模型，利用蘭州重離子研究裝置(HIRFL)提供的碳離子束，開展了對其形態發生與致病性(形態轉換)的機理研究，發現該菌對有機烴類化合物具有高降解能力。

　　科研人員針對該菌的各項參數進行了量化分析，并結合空間3D-RSM設計降解有機物過程中互動變量因子，通過方差(ANOVA)進行分析, 構建了降解原油過程中產生Biomass的二次回歸目標函數模型。利用該模型優化參數，再次進行以石油為唯一碳源的降解實驗，結果表明，利用該模型降解石油的第7天,原油樣品中十六烷、十九烷、二十五烷與二十六烷完全被降解;在第7-14天, 原油樣品中二十一烷、二十二烷、二十四烷與四甲基完全消失;第36天,原油樣品中的十二烷、十三烷、二十四烷、3,5-二甲基十二烷的去除率分別達到 83.5%、58.9%、65.8%、74.5%。

　　此項研究重點集中于12C6+離子有效照射、最大Biomass量、降解烴類有機分子與固態氮源之間互動合作的關系，尤其是在降解過程中，Dietzia屬微生物量、輻射參數和生物降解率之間的相互作用。首次證明，“12C6+離子輻照和生物有機體的重量產生互動模塊”在降解過程中導致時空演化——有機突變體和生物降解網絡之間的直接與間接的相互作用。

　　這項研究結果為進一步揭示重離子輻射致病菌株形態轉換的機理提供了新思路、新理論，對重離子輻射藥用微生物的機理研究具有重要意義。研究結果發表在近期出版的Bioresource Technology(2013, 137, 386-393)。

　　該研究工作得到中科院“百人計劃”和國家自然科學基金項目的資金支持。

圖1 輻照劑量影響菌株 DMYR9 在不同正構烷烴中的生長(A、B、C、D、E、F、G and H 分別代表 C14、C18、C20、C28、C32、C36、C40 和 C44)。

圖2 3D RSM曲面(a)與彩色等高線(b)表示照射劑量和溫度之間的互動作用下D.maris DMYR9 突變體產生的Biomass量 (p<0.0001)。

圖3 3D RSM曲面(a，c)與 彩色等高線(b,d)，(a,b)表示照射劑量和接種量之間的互動作用下D.maris DMYR9 突變體產生的Biomass量 (p<0.0001);(b,d)表示pH值和溫度之間的互動作用下D.maris DMYR9 突變體產生的Biomass量 (p<0.0001)。