百草枯对木质素降解菌产酶及其生物化学变化的影响

为研究外源活性氧对木质素降解菌的影响,本实验对外源百草枯诱导下的杂色云芝(Coriolus versicolor)产酶及其生物化学过程进行了研究。将一定浓度的百草枯加入培养7 d的杂色云芝菌培养液中,连续培养148 h,测定其胞外木质素降解酶、胞内抗氧化酶的活性及生物化学参数的变化。与对照相比,30μmol/L的百草枯能够显著促进杂色云芝锰依赖过氧化物酶(MnP)、木质素过氧化物酶(LiP)和漆酶(Lac)的活性,3种酶活性分别提高了1.3、7和2.5倍;在连续培养的前48 h,30μmol/L的百草枯促进了胞内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性。百草枯对于胞外木质素降解酶活性的促进作用比对胞内抗氧化酶活性的促进作用明显。百草枯的加入促进了胞外酚类化合物与甲醛的浓度的增加,而丙二醛的浓度在培养的前24 h内增加,随后下降。结果表明,百草枯的加入对白腐菌产生了氧化胁迫,但菌株的抗氧化系统能够有效地进行氧化剂的清除,从而阻止氧化剂对机体的氧化伤害。百草枯作为外源氧化胁迫剂,可以增加木质素降解酶活性,有利于木质素的降解。     

斯氏油脂酵母降解百草枯的效率及影响因素

本文研究了温度、pH值、葡萄糖浓度对斯氏油脂酵母降解百草枯的影响。结果表明在温度为30℃,pH值6~7,葡萄糖浓度大于6%的培养条件下,斯氏油脂酵母降解百草枯的效率最高。斯氏油脂酵母在无氮培养基中的生长速度与百草枯的降解效率呈正相关。     

斯氏油脂酵母基因组Fosmid文库的构建及降解百草枯氮次级代谢相关基因的筛选

斯氏油脂酵母在以百草枯作为唯一氮源的培养基中能降解百草枯,但其机制尚不清楚。为分离鉴定斯氏油脂酵母中降解百草枯的相关基因,本研究通过构建斯氏油脂酵母的Fosmid文库,用百草枯作为筛选标记,成功筛选到7个百草枯抗性的大肠杆菌克隆。对阳性克隆插入片段进行了测序分析,并对真核基因进行注释。结果在插入片段中发现了nmrA基因及氮代谢相关基因,nmrA是真菌在限氮的条件下才激活的氮代谢相关基因,能调控激活下游的次级氮代谢基因家族,分解那些不常见的氮源。这提示斯氏油脂酵母可能也具有氮的次级代谢调控机制,在百草枯作为唯一氮源的环境下斯氏油脂酵母能激活次级氮代谢相关基因,分解代谢百草枯。     

血、尿中百草枯含量测定方法的研究进展

正百草枯(Paraquat,PQ)为农业上广泛使用的除草剂,其有效的化学成分为1,1'-二甲基-4,4-联吡啶二氯物,对人畜具有很强的毒性和腐蚀性,极容易通过皮肤、呼吸道、消化道吸收。目前,对百草枯急性中毒尚无特效解毒剂,死亡率极高,口服中毒死亡率可高达90%左右[1,2]。由于百草枯的致死量小,其摄入量与预后密切相关,且已有学者确证了血液、尿液中百草枯浓度与中毒预后的相关性[3],因此通过检测血     

氟乐灵在土壤中的降解及其影响因素的研究

本文介绍了除草剂氟乐灵在室内外条件下不同土壤中的降解动力学特征及其主要影响因素。结果表明氟乐灵在土壤中的降解主要形成脱烷基和硝基还原产物,降解物的种类和数量的分布均受土壤条件控制;各种处理中氟乐灵的降解半衰期t_1/2多集中于30-90天,但在有机质含量较高或水份含量≤6％的土壤中具有较长的t_1/2。适当增加土壤水份含量和提高土壤温度可促进微生物活性,有利于氟乐灵的生物降解。     

3-苯氧基苯甲酸降解菌Sphingomonas sp. SC-1降解苯酚环境条件及其降解中间产物的研究

【目的】探究高效降解3-苯氧基苯甲酸(3-Phenoxybenzoic acid,3-PBA)的鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.) SC-1对苯酚的降解特性。【方法】采用HPLC测定微生物降解体系中苯酚残留量,考察环境条件对菌株SC-1降解苯酚的影响;分析不同培养时间苯酚降解体系混合样品的HPLC谱图,确定其降解中间产物。【结果】菌株SC-1能在基础盐培养基中以苯酚为唯一碳源和能源生长,在初始pH 7.0、30 °C条件下,24 h可完全降解100 mg/L苯酚;Cu2+、Ba2+、Mn2+等对其降解苯酚有不同程度的抑制作用;HPLC谱图分析,初步确定邻苯二酚是菌株SC-1降解苯酚的中间产物,且该菌株可在48 h内完全降解100 mg/L邻苯二酚。【结论】菌株SC-1对苯酚及邻苯二酚均有较强的降解能力,为完善3-PBA的降解途径及污染3-PBA或含酚废水或含酚农药残留的降解提供了数据参考。     

一株α-苯乙胺的微生物降解菌的优选及其最佳生长条件研究

针对磷霉素制药废水处理难的问题,采用生物强化处理技术,在前期获得两株磷霉素制药废水中α-苯乙胺降解菌P1和P2的基础上,优选出一株α-苯乙胺优势降解菌,并对其最佳生长条件进行研究。结果表明:两株菌P1和P2中优势降解菌为P2;其最佳生长条件为:接种量20%,温度35℃,pH 7;P2的降解效率受传代次数的影响,传代17代以后P2开始出现缓慢的退化现象;将α-苯乙胺优势降解菌投至实际磷霉素制药废水中,α-苯乙胺降解效率为76%。     

蓝藻水华堆积处理池中微囊藻毒素降解细菌的分离及降解特性

微囊藻毒素(microcystins, MCs)近年来由于蓝藻水华在世界范围内频发而受到广泛关注。从太湖北部蓝藻水华堆积处理池中分离出一株微囊藻毒素降解细菌SW1, 经16S rDNA序列分析鉴定为鞘氨醇单胞菌(Sphingopyxis sp.)。SW1的生长最适pH为中性(pH 6-8), 但也能生长于pH 10条件下。SW1对MCs的两种异构体MC-LR和MC-RR具有高降解活性, 并表现出一级反应动力学特征, 其降解速率常数分别为0.35/h和0.28/h。温度和pH对SW1降解活性有很强影响: 在温度为22-37℃, pH中性或弱碱性条件下(MC-LR, pH 6-9; MC-RR, pH 7-8), SW1具有高降解活性; 而在低温和强碱性条件下其降解活性受到强烈抑制。聚合酶链式反应(PCR)表明SW1及蓝藻水华堆积处理池均含有mlrA的同源基因, 表明处理池中存在MCs的生物 降解。       

低温萘降解菌的筛选、鉴定及降解条件优化

研究采用富集培养法从黑龙江省大庆油田地区污染土壤中筛选能以萘为唯一碳源和能源的低温菌株,采用气相色谱-质谱法(GC-MS)研究降解菌在萘-无机盐培养基中对萘的降解情况,通过单因素试验与正交试验测定降解菌的培养条件并进行优化,同时分析降解阶段其主控因素。结果表明:筛选出2株在低温条件下高效降解萘的菌株,编号为GN1和GN2。在低温条件下GN1和GN2可以快速降解萘,在对照组非生物因素影响基础上,萘(300 mg/L)的降解率在4 d内达到94.43%和95.47%,在耐受能力和降解速度方面具明显优势;经形态观察、生理生化特性和16S rDNA基因序列鉴定两株降解菌皆属于假单胞菌属(Pseudomonas);均在萘-无机盐培养基(萘浓度300 mg/L),培养温度15℃,初始pH 6.0,培养转数180 r/min,培养时间7 d的条件下生长最佳。2株降解菌的生长与5种环境因素均有显著关系。     

过氧化氢对铜锌超氧化物歧化酶结构损伤作用的进一步研究

我们曾观察到H_2O_2可使牦牛红细胞超氧化物歧化酶的活性下降及某些理化性质发生变化。在此基础上,进一步确证H_2O_2可使该酶结构受到损伤,其依据为H_2O_2作用后,酶的圆二色谱变化显示其β-折叠含量减少,无规则卷曲含量增加;酶分子中有二酪氨酸生成;组氨酸、精氨酸、赖氨酸、丝氨酸和苏氨酸含量相对减少,而天冬氨酸、谷氨酸和甘氨酸含量相对增加;用2.4-二硝基苯肼试剂可测得羰基生成;SDS-PAGE测出酶的部分亚基被降解为小肽段;用荧光胺法测得自由氨基量的增加。本文对上述变化的机理进行了探讨。     

海带发酵降解中相关海洋功能菌的分离、鉴定与筛选CSCD

目的从海带养殖环境中筛选有效降解海带的海洋功能菌,对海带进行降解处理,提高利用率,增加海带原料价值。方法采用以果胶或海藻酸钠为唯一碳源的选择性培养基挑选含有果胶酶、褐藻酸裂解酶的菌株;测定海带发酵液中海藻酸含量,复筛降解效果好的单菌及复合菌;16S rDNA测序对菌种进行鉴定。结果使用含10%鲜海带的富集培养基培养48 h,其中降解效果较好的为1-2和3-10菌种的组合,其降解量为95%。结论经上述研究选出有效的降解海带功能菌1-2和3-10,其降解海带效果较好,对海带利用率高。     

海带发酵降解中相关海洋功能菌的 分离、鉴定与筛选

目的 从海带养殖环境中筛选有效降解海带的海洋功能菌,对海带进行降解处理,提高利用率,增加海带原料价值。方法 采用以果胶或海藻酸钠为唯一碳源的选择性培养基挑选含有果胶酶、褐藻酸裂解酶的菌株;测定海带发酵液中海藻酸含量,复筛降解效果好的单菌及复合菌;16S rDNA测序对菌种进行鉴定。结果 使用含10%鲜海带的富集培养基培养48 h,其中降解效果较好的为1-2和3-10菌种的组合,其降解量为95%。结论 经上述研究选出有效的降解海带功能菌1-2和3-10,其降解海带效果较好,对海带利用率高。     

一株金黄杆菌对2-吡啶甲酸的好氧生物降解

【背景】2-吡啶甲酸具有高毒性、致癌性,能长期稳定存在于水体中,从而对环境造成危害。【目的】开发一种能够高效经济处理含2-吡啶甲酸废水的技术。【方法】筛选一株在好氧条件下以2-吡啶甲酸为唯一碳、氮、能源的菌株,考察该菌株的降解性能,建立降解动力学模型。【结果】经过16S r RNA基因序列分析,该菌株被鉴定为金黄杆菌(Chryseobacterium sp.),命名为ZD2。当2-吡啶甲酸初始浓度为100、200、400、600和800 mg/L时,ZD2完全降解2-吡啶甲酸的时间分别为10、18、22、78和114 h。零级动力学模型较好地描述了2-吡啶甲酸的降解行为,当初始浓度为100-400 mg/L时,降解速率常数随着浓度的增加而增加,并于400 mg/L时达到最大;600-800 mg/L时,降解速率常数开始下降,呈现抑制作用。【结论】菌株ZD2对2-吡啶甲酸的降解效果较好,能够为处理实际的2-吡啶甲酸工业废水提供理论依据。     

渗透胁迫对杜氏盐藻胞内甘油含量及相关酶活性影响

杜氏盐藻(Dunaliella salina)是一种抗渗透能力强的单细胞绿藻, 甘油在其渗透调节过程中发挥重要作用。本实验对5种不同NaCl浓度条件下, 盐藻的生长、细胞内甘油含量及甘油代谢相关酶的活性变化进行了测定。结果表明, NaCl浓度过高或过低均影响盐藻的生长; 高渗胁迫条件下甘油含量迅速增加,3-磷酸甘油磷酸酶的活性和二羟丙酮还原酶催化二羟丙酮转化为甘油的活性明显增加; 而低渗胁迫条件下的甘油含量会迅速降低, 3-磷酸甘油磷酸酶的活性丧失, 二羟丙酮还原酶催化甘油转化为二羟丙酮的活性增加。基于此实验结果, 我们对盐藻渗透胁迫条件下细胞内的甘油代谢过程与其抗渗透胁迫能力的相关性进行了探讨。     

渗透胁迫对杜氏盐藻胞内甘油含量及相关酶活性影响

杜氏盐藻（Dunaliella salina）是一种抗渗透能力强的单细胞绿藻,甘油在其渗透调节过程中发挥重要作用。本实验对5种不同NaCl浓度条件下,盐藻的生长、细胞内甘油含量及甘油代谢相关酶的活性变化进行了测定。结果表明,NaCl浓度过高或过低均影响盐藻的生长;高渗胁迫条件下甘油含量迅速增加,3-磷酸甘油磷酸酶的活性和二羟丙酮还原酶催化二羟丙酮转化为甘油的活性明显增加;而低渗胁迫条件下的甘油含量会迅速降低,3-磷酸甘油磷酸酶的活性丧失,二羟丙酮还原酶催化甘油转化为二羟丙酮的活性增加。基于此实验结果,我们对盐藻渗透胁迫条件下细胞内的甘油代谢过程与其抗渗透胁迫能力的相关性进行了探讨。     

不同储存条件对大麻化学稳定性的影响

为探讨光照和温度对大麻植物中大麻酚类稳定性的影响,该研究将大麻植物检材以固体粉末和甲醇提取溶液的形式分别在室温(22±2)℃见光、室温(22±2)℃避光、4℃避光、-20℃避光条件下储存20 d后,采用超高效液相(UPLC-PDA)检测分析样本中Δ9-四氢大麻酚(Δ9-THC)、大麻二酚(CBD)和大麻酚(CBN)的含量变化情况。结果表明:3种大麻酚类在不同化学表型大麻中的含量变化趋势相同,固体粉末样本的Δ9-THC、CBD含量在室温光照条件下显著下降,CBN含量基本不变;甲醇提取样本中Δ9-THC、CBN和CBD含量在室温光照条件下均显著下降。避光条件下的室温(22±2)℃及低温(4℃、-20℃)可稳定保存两种形式的大麻样本。大麻中的精神活性成分Δ9-THC的降解满足一级反应动力学规律,光照是影响Δ9-THC降解的重要因素,如果在室温避光条件下储存,大麻或其甲醇提取物可稳定保存,可以更好地指导司法实践活动中短期内大麻检材的取证、运送、保存及鉴定。     

混合菌群DBFC对二苯并呋喃的降解特性及其代谢途径

[目的] 二苯并呋喃（DBF）是研究多环芳烃降解过程的模式化合物,研究其代谢过程和代谢途径对于阐明多环芳烃的代谢机制有重要意义。[方法] 从辽河河口区石油污染土壤中筛选到1个高效降解DBF的混合菌群DBFC。提取总DNA对菌群的生物多样性进行分析,通过稀释涂布平板法对菌株进行分离纯化。通过测定OD₆₀₀的吸收值对混合菌群的最适生长条件进行研究。在最适生长条件下研究底物浓度、底物谱、营养物质及表面活性剂对菌群降解效率的影响。利用超高分辨质谱检测混合菌群降解DBF的中间代谢物质,并推测其代谢途径。[结果] 生物多样性分析表明该混合菌群的组成为类芽孢杆菌（84.06%）、无色杆菌（8.17%）、假单胞菌（0.77%）、其他菌株（2.13%）。分离得到苍白杆菌、无色杆菌、寡养单胞菌和细杆菌。生长测定结果显示苍白杆菌、无色杆菌、寡养单胞菌和细杆菌均不能在DBF培养基中生长。混合菌群DBFC的最适生长条件为30℃、pH 8.0。在该条件下,混合菌群DBFC能将1.0 g/L的DBF在8 d内完全降解。在DBF浓度1.0 g/L条件下,混合菌群DBFC的最大降解速率为0.031 mmol/（L·h）。在培养基中添加葡萄糖、酵母粉和蛋白胨能将菌群降解DBF的效率分别提高1.38倍、1.14倍和1.24倍。在培养基中添加十二烷基磺酸钠或Triton-X-100能够抑制混合菌群降解DBF的效率。利用超高分辨质谱检测到4种中间代谢物质（2,2'',3-三羟基联苯、2,4-已二烯酸、龙胆酸和水杨酸）,并推测了DBF代谢途径。[结论] 本研究分离到高效DBF降解菌群,该菌群能在碱性（pH 8.0）条件下完全降解DBF,为该类污染物的原位修复提供优良菌系;利用超高分辨质谱分析得到了DBF降解途径,为该类物质的混合菌群代谢研究提供了参考。     

一株不动杆菌降解石油烃的特性及关键烷烃降解基因分析

【背景】Acinetobacter sp. Tust-DM21 (GenBank登录号KX390866)是本实验室前期从渤海湾海洋石油勘探船废油收集区采集的水油混合样中分离出的一株高效石油降解菌,其对短、中、长链烷烃均表现出很强的降解能力,有较好的应用前景。【目的】从应用层面探究其最佳降解条件,同时从生物信息层面探究其降解基因的作用。【方法】将其在不同温度、pH下培养144h,通过GC-MS内标法测定石油烃各组分的变化情况,计算出其最佳降解条件;同时,通过生物信息学手段确定基因组中的降解基因,每个基因分别选择7个同源基因,对它们的蛋白序列进行比较;最后对2个降解基因在0-144 h的表达情况进行了Real-time PCR分析。【结果】Acinetobacter sp. Tust-DM21最佳降解条件为35°C、pH 8.5,该条件下对石油降解率可达97.5%,其中,对长链烷烃降解率达98.5%,对环烃为81%,对芳香烃为87%;同时,研究发现基因组中含有常见烷烃降解基因alk B(GenBank登录号MH368539)和长链烷烃降解基因alm A (GenBank登录号MH357335),2个降解基因的蛋白经比较均与其同源蛋白表现出一定的相似性,同属菌的相似性最高;通过Real-timePCR发现这2个基因在0-144 h的相对表达量随时间逐步提高。【结论】Acinetobacter sp. Tust-DM21在最佳降解条件下对石油各组分都显示出了优良的降解能力,特别对长链烷烃的降解能力尤为突出;将2个降解基因的相对表达量结合该时间段的生长趋势,证明了菌株Acinetobacter sp. Tust-DM21的生长和降解与alk B和alm A基因的上调表达存在关联。     

球形红细菌厌氧降解邻二氯苯及其机理研究

研究分析光合细菌球形红细菌在厌氧光照条件下降解邻二氯苯的条件和机理。结果表明, 在厌氧光照条件下球形红细菌的最佳生长和对邻二氯苯的最佳降解条件为：pH 7.0, 温度为30℃, 接种量10％。在最佳条件下, 邻二氯苯的去除率可达90％以上; 其降解中间产物主要有氯苯、4-羟基苯甲酸; 根据降解产物的分析, 推断球形红细菌降解邻二氯苯的机理主要是按照先脱掉一个氯原子生成氯苯, 然后氯苯进一步脱氯并通过4-羟基苯甲酸的代谢途径开环进行。     

球形红细菌厌氧降解2,4-二硝基甲苯

【目的】研究不同环境条件对2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)生物降解的影响。【方法】采用光合细菌球形红细菌在温度为30 °C的光照培养箱中厌氧降解2,4-DNT,并用高效液相色谱仪测定其浓度。【结果】去除2,4-DNT的最佳条件是初始浓度40 mg/L、初始pH 7.0和接种量15%。另外,2,4-DNT在菌体延滞期被细胞吸收,然后在指数期作为碳源被降解。2,4-DNT的去除率在72 h达到98.8%。从液相色谱图中观察到有2种中间代谢产物,但在120 h内产物被逐渐降解。2,4-DNT的去除动力学符合一级速率模型。【结论】不同条件下2,4-DNT的去除率表明球形红细菌能有效降解2,4-DNT。