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芳烃化合物在工业生产过程中得到广泛应用,但其在环境中不易被降解,会不断积累而造成长期污染。在研究中发现,微生物降解是去除芳烃化合物的主要途径。其中开环断裂过程是微生物降解芳烃化合物过程中的关键步骤,而外二醇双加氧酶是作用于这一过程的重要酶类。本论文对实验室分离得到的联苯降解菌株Dyella sp. LA-4进行了全基因组测序和分析,确定了唯一的联苯代谢基因簇。随后,分别利用磁性纳米颗粒Fe304以及介孔分子筛SBA-15固定化代谢途径中的限速酶外二醇双加氧酶BphC,考察固定化BphC的酶学特性,并将固定化酶应用于菌株Dyella sp. LA-4降解联苯的反应体系中,为推进该酶在实际的生物修复过程中的应用提供重要的借鉴。采用Illumina测序方法得到了菌株LA-4的全基因组序列,是目前唯一一株联苯降解菌株的全基因组报道。经生物信息学分析,发现其存在唯一的联苯降解基因簇bphA1A2(orfl)A3A4BCX0。根据前期的实验结果,选择了整条途径中的限速酶——2,3-二羟基联苯1,2-双加氧酶(BphC)进行同源模建,得到可靠的BphC三级结构模型。考察了磁性材料Fe304负载BphC的固定化条件以及催化特性。其固定最优条件为：pH9.0, Fe3O4超声时间10～30min,共孵化时间30min。利用红外光谱(FTIR)分析,证明BphC被成功固定于Fe304上。在该条件下得到的固定化酶BphC-Fe3O4,负载量为40.70mg/g,保留活性42.3%,且其稳定性相比游离酶有明显提高。为了进一步提高BphC固定化酶的固定量和稳定性,利用介孔分子筛SBA-15对BphC进行固定化。利用蛋白滴定曲线与不同pH下的BphC表面电荷分布分析,预测固定化的最优pH为8.0,并通过实验得以证实。利用FTIR以及N2吸附/脱附曲线等表征手段,证明BphC被成功固定。得到的固定化酶BphC-SBA-15的蛋白负载量为124.58mg/g,保留活性为38%,其储藏稳定性从12h增长至5d。利用圆二色谱技术,证明固定于SBA-15的BphC的二级结构发生变化,推测是酶活性及稳定性变化的关键因素。同时,为了考察固定化酶的实际应用价值,将两种固定化酶投加到菌株LA-4降解联苯的反应体系中,发现BphC-Fe3O4可加速2-羟基-6-氧-6-苯基己二烯酸(HOPDA)的生成,生成时间较空白样品缩短了32h,而BphC-SBA-15没有明显表现出对联苯降解的强化作用。该结果初步证明了固定化酶强化联苯生物降解体系具有可行性,但强化的性能与固定化酶的载体有关。