响应面法对Acidithiobacillus ferrooxidans发酵液脱除H2S的优化研究

目的:利用Acidithiobacillus ferrooxidans(A.f)发酵液对H2S的脱除条件进行优化.方法:在前期单因素影响脱硫率的基础上,利用Design expert软件中Box-Benhnker中心组合实验设计和响应面分析法对A.f发酵液脱除H2S的气体流量、温度和进行进一步优化.结果:获得了优化的A.f发酵液脱除H2S工艺,反应温度为31.02℃,气体流量为40.03 ml/min,H2S浓度为8.17g/m3.结论:在该条件下脱硫率达99.37％,表明响应面法可有效用于A.f发酵液脱除H2S工艺的优化.     

利用微藻固定烟道气中CO2的实验研究

为获得能适合于烟道气条件下生长的微藻 ,找到一种高效的温室气体固定的方法 ,利用配置烟道气 (CO2 和O2 的浓度分别为 15 %和 2 %)驯化稻田微藻混合试样 ,分离出对高浓度CO2 条件有很强适应力的微藻ZY 1,并研究了在不同培养条件下微藻ZY 1的生长情况 .微藻ZY 1在CO2 浓度从 10 %～ 15 %的范围内有较高生长力 ,在CO2 浓度为 10 %时 ,生长最好 .微藻ZY 1对温度、气体流速、pH值等物理条件也有很宽的适应范围 ,在温度为 2 5～ 30 .C、流速为 0 2 5～ 0 75L·min-1、pH4～ 6范围内 ,生长基本稳定 .在培养条件为 10 %CO2 、2 5 .C、pH5 0时 ,微藻ZY 1的生长率最高 ,CO2 的固定率平均值为 0 397%.可以认为 ,利用该藻固定烟道气温室气体具有一定的可行性 .     

低氧暴露下高原鼠兔血液中三种内源性气体分子含量的变化

内源性NO和CO以及H2S是目前发现的三种气体信号分子,在血管收缩调节和血管重构反应中发挥重要作用,影响肺血管收缩反应(HPV).本实验模拟5 000 m海拔高度,对高原鼠兔(Ochotona curzoniae)和SD大鼠进行不同时间的低氧处理,分别测定平均肺动脉压、右心指数和血液中内源性NO和CO以及H2S的浓度,以揭示三种气体分子在高原鼠兔低氧适应中的作用.研究结果显示:(1)随着低氧时间的增加,高原鼠兔肺动脉压没有出现显著性差异(P＞0.05),右心指数并未出现显著性变化(P＞0.05);SD大鼠肺动脉压在低氧7 d时出现极显著性增加(P＜0.01),并且随着低氧时间的增加肺动脉压持续升高,右心指数出现极显著性增加(P＜0.01);(2)高原鼠兔和SD大鼠血液中CO的水平在各处理间维持相对稳定(P＞0.05).高原鼠兔在低氧7 d时血液中NO浓度出现极显著性增加(P＜0.01),低氧21 d时NO浓度又恢复到正常水平(P＞0.05);SD大鼠在低氧1 d时血液中NO浓度出现显著性降低(P＜0.05),低氧7 d和21 d时NO浓度又恢复到正常水平(P＞0.05).高原鼠兔在低氧1 d时血液中H2S浓度无显著性差异(P＞0.05),低氧7d和21 dH2S浓度出现极显著性增加(P＜0.01);SD大鼠在低氧1 d时血液中H2S浓度出现极显著性增加(P＜0.01),低氧7 d、21 dH2S浓度与正常水平相比显著性降低(P＜0.05).结果表明,高原鼠兔提高血液中H2S的水平可能对其维持正常的肺动脉压和氧气传输具有重要作用.     

加工番茄污水污泥生物好氧发酵对有机污染物的降解及其影响因素

通过研究加工番茄污水污泥的有机污染物降解变化和好氧发酵条件(含水量、p H、C/N、含氧量和CO2)来确定番茄污水中有机污染物降解情况,从而优化加工番茄废水处理。结果表明:最佳生物好氧发酵条件为含水量60%~80%,C/N范围为5~10,氧气浓度10%,p H=6.5,污泥发酵15 h后,有机物降解速率达到平衡。     

开放式空气CO2浓度增高条件下旱地土壤气体CO2浓度廓线测定

设计了一套适合于FACE(free airCO2 enrichment)平台的旱地土壤气体CO2 浓度廓线测定方法 ,并将其应用于田间实验 .在江苏省无锡市郊区具有太湖地区典型水稻土的稻麦轮作农田 ,对FACE和对照麦田以及裸土 0～ 30cm土层的土壤气体CO2 浓度廓线进行了观测研究 .结果表明 ,所采用的方法满足进行旱地农田土壤气体CO2 浓度廓线研究的要求 ;在 0～ 30cm土层中 ,上层土壤气体中的CO2 向上垂直扩散要比下层土壤快 ;在作物旺盛生长期 ,大气CO2 浓度升高 2 0 0± 4 0 μmol·mol-1使 0～ 30cm土层的土壤气体CO2 浓度显著提高 14 %± 5 % (t 检验P <0 .0 0 1) .     

气体信号分子CO和H_2S与抑郁症之间的相关研究

为了探讨气体信号分子一氧化碳(carbon monoxide,CO)及硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)与抑郁症之间的关系。选取抑郁症患者40例作为实验组,同时选取健康人40例作为对照组,两组在年龄、性别、肝功能、肾功能、血糖浓度等基本资料方面均无统计学差异(P>0.05),同时检测两组血浆CO、H2S的浓度和过氧化氢酶(catalase,CAT)的活性。研究发现实验组血浆CO含量和CAT活性均高于对照组,而H2S的含量低于对照组,差异均具有统计学意义(P<0.05);实验组血浆中CO和H2S的含量呈直线负相关关系,但和CAT没有直接关系。结果提示内源性CO、H2S与抑郁症之间存在着一定关系,氧化应激参与了反应。     

不同温度条件下运动和摄食对细鳞鲑幼鱼代谢模式的影响

为了揭示不同温度条件下运动和摄食对细鳞鲑幼鱼代谢模式的影响,在饱和溶氧(>8.0 mg·L^-1)条件下,分别测定了空腹组和摄食组在5个处理温度(4、8、12、16和20 ℃)下的运动前代谢率(MO_2p)、活跃代谢率(MO_2a)、代谢范围(MS)、临界游泳速度(U_C)以及10个流速水平下的实时游泳代谢率(MR).结果表明: 在各个温度条件下,摄食组的MO_2p和MO_2a均显著高于空腹组(P<0.05),且分别提高了15%和12%(4 ℃)、47%和23%(8 ℃)、30%和21%(12 ℃)、43%和36%(16 ℃)及8%和7%(20 ℃);摄食组与空腹组的U_C和MS均无显著性差异(P>0.05),但随着温度升高,两组的MS均呈现下降趋势;随流速的增加,各组的游泳代谢率呈先升高后降低的变化规律,且摄食组显著大于空腹组(P<0.05),各组的最大代谢率峰值均出现在低于U_C的流速条件下;在细鳞鲑幼鱼的游泳速度接近70%U_C的运动过程中,其代谢率不断增大至峰值,随后在游泳速度达到U_C的过程中,代谢率呈下降趋势.表明在一定温度范围条件下,细鳞鲑幼鱼的最大代谢率是由运动与摄食共同诱导产生的,在达到最大代谢率峰值的过程中代谢表现为添加模式;之后随游泳代谢率的下降,摄食诱导的代谢率被削减,该过程表现为运动优先代谢模式.     

内源性H2S --一种新的气体信号分子

20世纪90年代中期,发现半胱氨酸代谢生成气体分子硫化氢（H2S）,对神经系统特别是海马的功能具有调节作用,并可以调节消化道和血管平滑肌的张力,而其作用特点有别于另外两种气体信号分子NO及CO,但H2S的信号转导途径一直未能阐明,直到最近研究证实,内源性H2S直接作用于KATP通道实现对血管的调节作用;而且可以刺激神经细胞cAMP水平增加,提高NMDA受体介导的突触后兴奋性电位,提高诱导海马长时程增强。越来越多的证明表明,内源性H2S是一种新的气体信号分子,对其研究是当前生物学领域的崭新课题,具有重要的理论和临床意义。     

植物中硫化氢的生理功能及其分子机理

在动物中已经发现,硫化氢(H2S)可能是继NO和CO之后的第三种气体信号分子,参与各种生理调节作用。植物中很早就发现有H2S释放的现象,但是其生理功能一直不明。最近的研究表明,低浓度H2S能参与调节植物的气孔运动和光合作用、缓解非生物胁迫的伤害以及促进植物的生长发育等。本文综述了近年来有关H2S的植物生理调节作用和分子机理的研究进展,并对H2S作为信号分子的可能性进行了展望。     

气体信号分子硫化氢在植物中的生理功能及作用机制

硫化氢（hydrogen sulfide,H2S）是继一氧化氮（nitric oxide,NO）和一氧化碳（carbon monoxide,CO）之后发现的第3种气体信号分子,它能参与生物体内的多种生理生化过程并发挥特定功能。在动物体内,H2S能够调节血管及神经系统功能。植物也能通过产生内源H2S来提高对环境的适应能力,缓解多种逆境胁迫造成的损伤和毒害,参与特定的生理代谢过程,诸如参与气孔运动和延缓衰老等。本文从H2S产生和代谢途径、已发现的生理功能和信号转导机制等方面综述H2S在植物中的最新研究进展,同时也探讨了H2S与其它信号分子的相互作用以及H2S对蛋白质的修饰机制。     

某些气体温度对红点锦蛇等心率的影响与血象的测定

本文测定了四种气体和不同温度对红点锦蛇与红斑锦蛇心跳频率的影响,引起红点锦蛇的心率变化为H_2S>SO_2>CO_2>CH_4;温度20—30℃时心跳38—51次/分钟,50℃时达147次/分。而双斑锦蛇50℃时已近热僵,心率由40℃时111次/分,降为41次/分,心跳强度亦下降,红点锦蛇较耐热。测定了心电图及血象的正常值,心电图分P、R、R、S、T五部分,P波多数是正波,R是向上的负波,T波在高温时多数为负波,Q、S波不清楚。红点锦蛇P、R波波幅较双斑锦蛇低3—5倍,心动周期相,20℃时为1.5秒。     

火干扰对小兴安岭白桦沼泽温室气体排放的短期影响

利用静态箱-气相色谱法,研究了火干扰对小兴安岭白桦沼泽生长季CH4、CO2和N2O排放的季节变化、源/汇功能的影响,以及其与环境因子的关系.结果表明:轻度火干扰使白桦沼泽的气温和地表温度升高1.8℃～3.9℃,水位下降6.3 cm;重度火干扰使气温和0～40 cm土壤温度升高1.4 ℃～3.8℃,水位下降33.9 cm.轻度火烧、未火烧样地CH4呈春季吸收、夏秋季排放,重度火烧样地则呈春夏季吸收、秋季排放;未火烧样地CO2呈夏季>秋季≈春季,火干扰样地呈夏季>秋季>春季;未火烧样地N2O呈春季>夏季>秋季,轻度火烧样地呈秋季>春季>夏季,重度火烧样地呈夏季>秋季≈春季.未火烧样地CO2通量与气温、地表温度呈显著正相关,轻度火烧样地CO2通量与气温、5～10 cm土壤温度和水位呈显著正相关,重度火烧样地CO2通量与5～40 cm土壤温度呈显著正相关.火干扰使其CHM4排放量提高169.5%(轻度)或转变为弱吸收汇(重度),CO2和N2O排放量分别下降21.2%～34.7%和65.6%～95.8%,全球温暖潜势下降22.9%～36.6%.火干扰能够减少白桦沼泽温室气体排放,湿地管理实践中可适当开展有计划的火烧.     

气体信号分子NO、CO和H_2S的生物学研究进展

一氧化氮(nitric oxide,NO)、一氧化碳(carbon monoxide,CO)和硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)这三种大气组分相继被发现具有重要的生物活性,参与多种病理生理过程。近年来,关于NO、CO的研究日趋成熟,而H2S作为新发现的气体信号分子在各个系统中的作用也日益受到重视。这三种信号分子的生物学特性具有很多异同点,且相互调控。本文将在合成代谢、生物学功能、分子靶标和信号机制等方面系统地介绍这三种分子在生命和医学领域的研究进展。     

大气CO2增加对陆地生态系统微量气体地-气交换的影响

简要综述了近年来国内外在大气CO2浓度增加对微量气体交换影响方面的研究进展,首先介绍了有关大气CO2浓度增加的研究技术和方法,比较了目前两种常用技术开顶箱（OTC）和开放式空气CO2增加（FACE）方法的优缺点,然后着重阐述了用OTC和FACE研究陆地生态系统CH4、N2O、CO2等微量气体的地气交换对大气CO2浓度增加的响应,综合现有的资料表明,大气CO2浓度增加,会促进绿色植物生物量增加,同时改变生物质的C/N,降低有机质的分解速率,增强了陆地生态系统对大气CO2的固特作用;大气CO2浓度增加会提高产甲烷菌的活性和影响CH4的排放过程,有可能导致湿地生态系统CH4的排放增加;大气CO2浓度增加对N2O排放影响的研究较少,且尚无一致的结论;另外,对于其他微量气体,尚没有盯关研究报道,鉴于此,今后应加强大气CO2浓度增加的微量气体地气交换响应研究。     

PFOS对中华倒刺鲃幼鱼爆发游泳及运动后代谢恢复的影响

为探究水体全氟辛烷磺酸(PFOS)污染对鱼类爆发游泳及其代谢恢复能力的影响, 将中华倒刺鲃幼鱼(Spinibarbus sinensis)暴露在不同浓度(0、0.32、0.8、2和5 mg/L)PFOS后, 测定PFOS暴露对其静止代谢率(RMR)、爆发游泳速度(U_burst)以及运动力竭后代谢恢复特征的影响。结果发现, 暴露浓度对实验鱼的U_burst和相对爆发游泳速度(rU_burst)均影响显著(P<0.05), 5 mg/L PFOS暴露导致U_burst和rU_burst分别下降了17.4%和10.8%, PFOS对rU_burst的影响表现出“非单调剂量效应”; 暴露浓度对实验鱼的RMR影响显著(P<0.05), 5 mg/L PFOS暴露导致RMR显著升高, 但PFOS对运动后代谢峰值(MMR)、代谢率增量(MS)、代谢变化倍率(F-MS)、力竭运动后过量氧耗(EPOC)无显著影响(P>0.05)。研究结果提示: PFOS污染改变实验鱼能量代谢水平的下限, 而对其代谢水平的上限无明显的限制性作用; PFOS污染将可能对鱼类捕食——逃避捕食者、穿越激流寻找适宜生境等生存关联的生命活动起到负面影响, 但对无氧代谢关联的代谢恢复能力无显著的生态毒理效应。     

不同生境微生物转化H2/CO2产乙酸及其在合成气发酵中应用

【目的】合成气发酵对大力开发可再生资源和促进国家可持续发展具有重要意义,研究旨在探究不同生境微生物转化H2/CO2产乙酸及其合成气发酵的潜力。【方法】采集剩余污泥、牛粪、产甲烷污泥和河道底物样品在中温(37 °C)条件下生物转化H2/CO2气体,将来源于牛粪样品的H2/CO2转化富集物用于合成气发酵,通过454高通量技术和定量PCR技术分析复杂微生物群落的组成,GC气相色谱法检测气体转化产生的挥发性脂肪酸(VFAs)浓度。【结果】牛粪和剩余污泥微生物利用H2/CO2气体生成乙酸、乙醇和丁酸等,最高乙酸浓度分别为63 mmol/L和40 mmol/L,明显高于河道底物和产甲烷污泥样品的最高乙酸浓度3 mmol/L和16 mmol/L。牛粪和剩余污泥微生物中含有种类多样化的同型产乙酸菌,剩余污泥中同型产乙酸菌主要为Clostridium spp.、Sporomusa malonica和Acetoanaerobium noterae,牛粪中则为Clostridium spp.、Treponema azotonutricium和Oxobacter pfennigii。【结论】同型产乙酸菌的丰富度和数量两个因素都对复杂微生物群落转化H2/CO2产乙酸效率至关重要;转化H2/CO2得到的富集物可用于合成气发酵产乙酸和乙醇,这为基于混合培养技术的合成气发酵提供了依据。     

利用微藻固定烟道气中CO2的实验研究

为获得能适合于烟道气条件下生长的微藻,找到一种高效的温室气体固定的方法,利用配置烟道气(CO₂和O₂的浓度分别为15%和2%)驯化稻田微藻混合试样,分离出对高浓度CO₂条件有很强适应力的微藻ZY-1,并研究了在不同培养条件下微藻ZY-1的生长情况.微藻ZY-1在CO₂浓度从10%～15%的范围内有较高生长力,在CO₂浓度为10%时,生长最好.微藻ZY-1对温度、气体流速、pH值等物理条件也有很宽的适应范围,在温度为25～30.C、流速为0.25～0.75L·min^-1、pH4～6范围内,生长基本稳定.在培养条件为10%CO₂、25.C、pH5.0时,微藻ZY-1的生长率最高,CO₂的固定率平均值为0.397%.可以认为,利用该藻固定烟道气温室气体具有一定的可行性.     

借助pH计校准CO2红外气体分析仪的方法

在光合作用研究中,准确测定空气的CO2浓度是很重要的。光合测定中使用的各种CO2红外气体分析仪需要经常校准以保证其正确性。校准CO2红外气体分析仪需要CO2浓度为已知的标准气。然而,标准气不是经常可以得到的,自己配制既费时间又不易准确。这里介绍一种简便可靠的方法,可在没有标准气的情况下,用PH计校准CO。红外气体分析仪。方法原理当NaHCO。溶液与从其流过的空气形成动态平衡之后,溶液的PH值取决于空气中的CO。分压。当空气中的CO。分压降低时,溶液放出CO。,PH值升高;反之,则溶液吸收CO。,PH值降低。测定装置如…     

温度对南方鲇肝组织离体线粒体代谢耗氧率的影响

于2007年2月,把40尾南方鲇1龄幼鱼分为5个不同的温度处理组,用流水式呼吸仪测定每尾实验鱼的静止代谢率(Ms:mg O2/h·kg),随即处死该实验鱼,提取其肝脏线粒体,采用氧电极在与其静止代谢测定相同的温度条件下以琥珀酸为代谢底物测定其线粒体的代谢耗氧率.在12.5、17.5、22.5、27.5和32.5℃条件下,静止代谢率的值分别为26.64、49.03、73.64、102.40、156.72mg O2/h·kg,单位线粒体蛋白重量的线粒体耗氧率(Mp)分别为12.24、11.76、16.28、21.56和31.43nmol O2/min·mg,单位组织重量的线粒体耗氧率(Mt)则分别为64.02、78.72、117.51、121.57和194.20nmol O2/min·g.为了比较南方鲇肝脏离体线粒体的底物偏好性,在27.5℃条件下还测定了其以丙酮酸 苹果酸为底物时的耗氧率.结果显示:该种鱼肝脏离体线粒体对琥珀酸的氧化代谢能力显著高于丙酮酸 苹果酸(p<0.05);在实验温度范围内,鱼体的Ms、Mp和Mt值分别与温度(T: ℃)之间呈显著的双对数直线相关,协方差分析表明,鱼体静止代谢率与线粒体代谢率回归方程的斜率(温度指数b)差异显著(p<0.05),即鱼体静止代谢率与线粒体代谢率随温度变化的趋势不一致.经过计算发现:在最低实验温度条件下(12.5℃)肝器官线粒体代谢总耗氧率占鱼体静止代谢总耗氧率的比例显著高于其他温度梯度(p<0.05).通过讨论认为:在低温条件下,肝脏线粒体代谢水平随温度下降速率的减小是该种鱼抵抗低温的适应性调节机制.     

Rhizobium sp. N613胞外多糖的抗氧化活性

以铁氰化钾和铁离子为检测系统测定了Rhizobium sp.N613胞外多糖(REPS)对氧化物的还原力;H2O2和Fe2+为羟自由基生成系统检测了REPS对羟自由基的清除作用;邻苯三酚自氧化法检测了REPS对超氧阴离子的清除作用;并体外检测了REPS对H2O2引起的氧化溶血现象的抑制作用及对小鼠肝组织脂质过氧化损伤的保护作用。结果显示,REPS对氧化物具有明显的还原力,其对羟自由基的清除作用达到35.46%(多糖浓度为2mg/mL),对超氧阴离子的清除作用达到36.84%(多糖浓度为0.78mg/mL),对H2O2引起的氧化溶血现象的抑制作用达到43.84%(多糖浓度为1.14mg/mL),对小鼠肝组织脂质过氧化的保护作用达到34.46%(多糖浓度为1.14mg/mL),表明REPS具有良好的抗氧化作用,有着重要的应用价值。