三株新型发酵产氢菌生物学特征鉴定与比较

比较了三株发酵产氢细菌的形态和生理生化特征,分析了它们的16S rDNA序列系统发育关系,并测定了它们的产氢量和液相发酵产物。认为它们同属于一类新的发酵产氢菌属,其液相产物以乙醇和乙酸为主,在一定的培养条件下可获得较高产氢量。此外,对该类细菌的某些共同的生物学特征也作了描述。     

sp. B49发酵糖蜜制氢条件

研究1株产氢细菌Ethanoligenens sp. B49利用废糖蜜为基本原料进行生物制氢的条件,及外加氮素营养物对废糖蜜生物制氢的影响。结果表明,在10.3～20.6 g·L^-1的化学需氧量（COD）范围内,经过驯化的Ethanoligenens sp. B49细胞具有较好的生物利用能力,细胞生长量和产氢能力随着废糖蜜COD的提高而增加。当废糖蜜COD超过20.6 g·L^-1时Ethanoligenens sp. B49的细胞生长受到抑制,同时产氢能力下降,COD超过41.2 g·L^-1时细胞基本不具有生长和产氢能力。Ethanoligenens sp. B49利用废糖蜜产氢的最佳COD为20.6 g·L^-1。在20.6 g·L^-1COD条件下外加有机氮源可以促进Ethanoligenens sp. B49利用废糖蜜制氢的能力,促进作用顺序为酵母粉>牛肉膏>蛋白胨>脲素。添加4 g·L^-1的酵母粉时,Ethanoligenens sp. B49细胞具有最好的生长活性和产氢能力。优化营养条件后,单位体积产氢量从44.82 mmol·L ^-1提高到78.97 mmol·L^-1,提高了76.2%。     

高耐镉膨胀肾形虫种群金属硫蛋白基因的鉴定与诱导表达

为研究金属硫蛋白(Metallothionein, MT)对生物体抵抗重金属毒性的效应,获得一种具有镉高耐受性的膨胀肾形虫(Colpoda inflata)东北种群,该种群96h最高镉耐受浓度10 mg/L,其金属硫蛋白含量表现出与镉浓度、肾形虫种群增长率存在正相关关系。克隆获得金属硫蛋白Col-MT1基因,对基因序列和氨基酸序列特征分析表明,其为金属硫蛋白基因家族7a亚型的新成员。qRT-PCR实验证实, Col-MT1基因在60h、84h和108h三个时间点对5种浓度镉胁迫均上调表达,与镉浓度之间呈现出一定的剂量-效应关系。其分子调控机制还有待进一步研究。上述结果补充了原生动物MT基因数据库,为进一步揭示C. inflata MT基因的功能,以及应用于镉污染监测和环境修复奠定了基础。     

木糖发酵产氢菌的筛选及其生长产氢特性研究

利用改进的Hungate厌氧技术, 从牛粪堆肥中分离出一株能有效利用木糖发酵产氢的中温菌HR-1。通过16S rRNA系统发育树分析表明, 菌株 HR-1 与丙酮丁醇梭菌Clostridium acetobutylicum ATCC 824 相似性最高为96%, 结合生理生化和生长特性分析表明, HR-1是梭菌属Clostridium的一个新种, 命名为Clostridium sp. HR-1。菌株HR-1为单胞生长的规则杆状菌(0.3 mm ~0.6 mm)×(1.4 mm~2.3 mm), 革兰氏染色为阴性, 无荚膜、无鞭毛、表面光滑、无明显凸起, 专性厌氧菌。HR-1可在10°C~45°C, pH 4.0~10.0条件下生长; 37°C和pH 8.0分别为其最适生长条件。发酵PYG的主要发酵产物有氢气、二氧化碳、乙酸、丁酸及少量乙醇。HR-1可以利用有机氮源和无机氮源生长并产氢, 酵母提取物是其最佳产氢氮源。HR-1在木糖浓度为3 g/L和初始pH 6.5条件下, 其比产氢量为1.84 mol-H2/mol-木糖, 最大比产氢速率为10.52 mmol H2/h·g-细胞干重。HR-1可以亦利用葡萄糖、半乳糖、纤维二糖、甘露糖和果糖等碳源生长并发酵产氢, 发酵葡萄糖时比产氢量为2.36 mol-H2/mol-葡萄糖。     

氢化酶结构研究进展

氢化酶是微生物代谢产氢过程中的关键酶,也是目前生物制氢领域的研究热点。本文综述了厌氧发酵产氢微生物中氢化酶的分类及特点,以及[Ni—Fe]、[Fe—Fe]和[Fe—Scluster—free]三种氢化酶晶体结构和活性中心结构;阐述了多种微生物来源的氢化酶结构的研究进展,对几种典型氢化酶的结构及活性中心进行了对比分析,并根据当前研究热点,对氢化酶的研究方向进行了展望。本文阐述的内容信息量丰富且具有一定的实用性,对于氢化酶相关领域研究具有重要的意义。     

微生物絮凝剂处理废水的研究和发展趋势

概括了微生物絮凝剂及其产生菌的研究成果,重点阐述了微生物絮凝剂在处理高浓度废水、废水脱色、废水除浊、废水除油、污泥脱水和污泥改性等方面的研究现状,并指出研究中存在的问题。同时,提出微生物絮凝剂在废水处理领域的发展趋势和实现规模化生产的研究重点。     

单链构象多态性技术在微生物群落动态监测中的应用

详述了单链构象多态性技术实现的基本过程和关键步骤．以及在微生物群落结构和动态分析中的应用。还针对SSCP技术存在的问题,根据实践经验提出了一些改进建议,认为在进行复杂微生物群落分析时,应采用低pH值(pH77)的TBE电泳缓冲液,并以λ核酸外切酶将PER产物中的反意义链去掉,从而减少大量非特异的异源双链带的出现,提高技术的分辨率。采用淡技术能够很好地监测到群落中优势种群的动态变化,从而为工艺运行提供了可靠的依据。