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随着对剧毒高残留农药的禁用,拟除虫菊酯类农药在全世界范围内被广泛使用,其残留及危害问题已日益成为人们关注和研究的热点。3-苯氧基苯甲酸(3-PBA)是大多数拟除虫菊酯类农药的分解产物之一,其不仅造成二次污染,更能抑制微生物生长代谢,并切断该类农药彻底转化为无毒小分子的生物降解途径。微生物降解具有高效、无二次污染等特点,被认为是消除有毒污染化合物的重要手段；而酶降解比微生物降解效率更高,且酶是一类蛋白质,具有比微生物更高的安全性。本实验以3-PBA降解菌鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)为降解酶来源,对菌株中3-PBA降解酶进行定位,菌株产酶条件进行优化,并对鞘氨醇单胞菌SC-1的3-PBA降解酶粗酶进行固定化,研究其固定化酶的性质。本文对鞘氨醇单胞菌SC-1的3-PBA降解酶进行了定位,结果表明,胞外酶、胞内酶及细胞碎片均有一定的降解酶活性,但胞外及胞内活性相对较低,主要降解活性存在于破碎后的细胞碎片中,分离细胞碎片中的细胞膜,降解3-PBA反应有活性,结果证实鞘氨醇单胞菌SC-1的3-PBA降解酶主要位于细胞膜上。对分离得到的细胞膜样品破碎后进行Native-PAGE,得到多条蛋白条带,对条带切胶回收,降解3-PBA反应后发现条带c具有活性。对条带c切胶回收后,SDS-PAGE得到两条蛋白条带,其分子量分别约为90Ku和50Ku。以MM为起始培养基对培养基组分及培养条件进行鞘氨醇单胞菌SC-1的3-PBA降解酶优化,优化后培养基起始pH值为8.33、培养时间37.75 h和SC-1种龄40.0 h,3-PBA浓度100 μg/mL,蛋白胨含量为0.5%,酵母膏含量为0.5%,葡萄糖0.8%,硫酸镁0.01%,转速180 r/min,温度30℃,接种量4%(鞘氨醇单胞菌SC-1菌浓度为108cfu/mL),装液量30 mL(250 mL三角瓶),单位体积培养基中3-PBA降解酶产量提高到了0.3871 U/mL。通过单因素实验得出3-PBA降解酶包埋固定化的最优固定化条件：酶液与海藻酸钠比例为1：5(v/v),海藻酸钠及氯化钙浓度分别为2%和1%。在该条件下进行固定化,固定化时间对固定化酶酶活影响不明显,但固定化酶颗粒直径对其酶活有较大影响。固定化酶最适反应温度为30℃,热稳定性较差,在温度高于40℃时酶活不足50%。在pH为7.0时酶活具有最高值,固定化酶在pH5.5～8.5之间能保持60%以上的酶活,偏碱性条件下固定化酶稳定性略高于偏酸性条件。Mg2、Mn2+及较高浓度Ba2+、低浓度Cu2+对固定化酶的酶活具有一定程度的促进作用：而Pb2+、Zn2+及高浓度Cu2+、Fe3+对固定化酶有较强的抑制作用。而常用酶活促进剂、抑制剂中EDTA、0.01% BSA、10-6 mol/L邻菲罗啉、0.1%Vc对酶活有较好促进作用,0.1% SDS、10-2 mol/L的邻菲罗啉对酶活具有较强抑制作用。固定化酶的米氏常数(Km)为46.63 ×106 nmol/L,最大反应速率(Vmax)为为3.70x103U/g。对固定化酶的应用进行了初步的模拟实验,结果表明：在本实验条件下,鞘氨醇单胞菌SC-1细胞碎片3-PBA固定化酶在最适反应温度下连续反应900min后仍具有较高的降解活性。本实验结果不仅可为鞘氨醇单胞菌SC-1中3-PBA降解酶的研究奠定理论基础,还可为消除环境及农产品食品中3-PBA提供参考,具有一定的理论意义和实际应用价值。