近物所重离子辐射Dietzia属菌株降解烃类有机分子获新发现
中科院近代物理研究所药研中心(筹)科研人员以一例Dietzia属机会性致病菌株为实验模型，利用兰州重离子研究装置(HIRFL)提供的碳离子束，开展了对其形态发生与致病性(形态转换)的机理研究，发现该菌对有机烃类化合物具有高降解能力。
科研人员针对该菌的各项参数进行了量化分析，并结合空间3D-RSM设计降解有机物过程中互动变量因子，通过方差(ANOVA)进行分析, 构建了降解原油过程中产生Biomass的二次回归目标函数模型。利用该模型优化参数，再次进行以石油为唯一碳源的降解实验，结果表明，利用该模型降解石油的第7天,原油样品中十六烷、十九烷、二十五烷与二十六烷完全被降解;在第7-14天, 原油样品中二十一烷、二十二烷、二十四烷与四甲基完全消失;第36天,原油样品中的十二烷、十三烷、二十四烷、3,5-二甲基十二烷的去除率分别达到 83.5%、58.9%、65.8%、74.5%。
此项研究重点集中于12C6+离子有效照射、最大Biomass量、降解烃类有机分子与固态氮源之间互动合作的关系，尤其是在降解过程中，Dietzia属微生物量、辐射参数和生物降解率之间的相互作用。首次证明，“12C6+离子辐照和生物有机体的重量产生互动模块”在降解过程中导致时空演化——有机突变体和生物降解网络之间的直接与间接的相互作用。
这项研究结果为进一步揭示重离子辐射致病菌株形态转换的机理提供了新思路、新理论，对重离子辐射药用微生物的机理研究具有重要意义。研究结果发表在近期出版的Bioresource Technology(2013, 137, 386-393)。
该研究工作得到中科院“百人计划”和国家自然科学基金项目的资金支持。
图1 辐照剂量影响菌株 DMYR9 在不同正构烷烃中的生长(A、B、C、D、E、F、G and H 分别代表 C14、C18、C20、C28、C32、C36、C40 和 C44)。
图2 3D RSM曲面(a)与彩色等高线(b)表示照射剂量和温度之间的互动作用下D.maris DMYR9 突变体产生的Biomass量 (p<0.0001)。
图3 3D RSM曲面(a，c)与 彩色等高线(b,d)，(a,b)表示照射剂量和接种量之间的互动作用下D.maris DMYR9 突变体产生的Biomass量 (p<0.0001);(b,d)表示pH值和温度之间的互动作用下D.maris DMYR9 突变体产生的Biomass量 (p<0.0001)。
