杀菌剂苯并异噻唑啉酮对斑马鱼胚胎的急性毒性和氧化应激效应研究

苯并异噻唑啉酮(Benzisothiazolin,BIT)是一种广泛使用的工业防腐剂,在水体中分布较广,对水生生物特别是对鱼类存在潜在威胁。本研究以斑马鱼为受试生物,通过96 h急性暴露实验,氧化应激效应检测和相关基因表达量的分析,研究BIT对斑马鱼胚胎的发育毒性和氧化损伤。结果表明BIT对受精后51 h(51 hours post-fertilization,51 hpf)斑马鱼胚胎孵化具有强烈抑制作用,能导致胚胎畸形,96 h半致死浓度(96 h half lethal concentration,96h-LC50)为3.65 mg/L,96 h半数致畸浓度(96 h half teratogenic concentration,96 h-TC50)为1.31 mg/L。氧化应激相关酶(SOD,CAT,GST)的活性都受到了不同程度的影响,抗氧化相关基因(Mn-sod,cat,gstp-2,nqo-1,cox-1和ucp-2)的表达量也受到了干扰,这些结果说明机体受到了严重的氧化损伤。细胞凋亡相关基因(bcl-2和bax)的表达模式也向着促进凋亡的方向发生改变,表明氧化损伤导致了细胞凋亡。BIT对斑马鱼胚胎具有很高的发育毒性,能造成机体氧化损伤,最终导致胚胎死亡。本实验结果可为BIT在环境中的风险管理提供科学依据。     

有机磷农药微生物降解研究进展

微生物降解是有机磷农药在环境中去毒降解的主要方式,是治理环境污染的一项有效手段。该文综述了有机磷农药降解菌的分离鉴定、降解机理与代谢途径、降解基因的克隆及表达、降解菌制剂和酶制剂的应用、以及有机磷农药微生物降解研究趋势五个方面的研究现状。     

魔斑合成酶的分离、鉴定及功能分析

细菌响应营养饥饿或环境胁迫的反应称为严谨反应.本文采用Native-PAGE技术从毒死蜱胁迫下的Klebsiella sp.CPK菌株全细胞蛋白中分离得到了1种特异蛋白,该蛋白通过TOF-MS测序推测为魔斑合成酶RelA.对该蛋白编码基因进行PCR扩增,并利用ORF Finder,showorf等生物信息学软件对其开放性阅读框架进行鉴定,获得了1个全长为2 238bp的完整relA基因.序列及系统发育分析表明,Klebsiella sp. CPK菌株的RelA蛋白与E.coli RelA蛋白的同源性为92%,但与双功能的Rel-SpoT蛋白同源性却比较低.由此推测,Klebsiella sp. CPK RelA蛋白可能只有魔斑合成酶活性.另外,对relA基因进行功能互补分析表明,该基因编码的特异蛋白具有魔斑合成酶活性,从而证明了Klebsiella sp. CPK菌株在毒死蜱胁迫下能够产生典型的严谨反应。     

CP1菌株的分离、筛选及其对毒死蜱的降解

从生产毒死蜱的农药生产厂曝气池中分离、筛选到降解毒死蜱且能以毒死蜱为唯一碳源生长的微生物菌株,命名为CP1。根据该菌株的Biolog特性鉴定和16S rRNA序列相似性分析,初步鉴定该菌为苍白杆菌属(Ochrobactrum sp.)。利用正交实验和Box-Behnken响应面法对影响CP1菌株降解毒死蜱的主要因素进行优化分析,得到菌株CP1对毒死蜱的最适降解条件为:农药浓度100 mg/L,pH值7.0,温度为28.5°C。优化后,CP1对毒死蜱的降解率由最初的70.26%提高到75.18%。毒死蜱降解优化试验提高了CP1菌株对毒死蜱的生物降解性能。     

高酯酶活性工程菌的构建及其对有机磷农药的降解

将抗性库蚊解毒酶酯酶B1基因片段引入融合表达载体pThioHisA中,转化入大肠杆菌DH5α,在IPTG诱导下,经过8 h,酯酶B1在大肠杆菌中获得融合高效表达,目的蛋白占菌体总蛋白的48.7%.重组质粒pThioHiA-B1表达的酯酶融合蛋白具有较高的酯酶B1活性,能高效降解酯酶的特异性底物β-乙酸萘酯(β-NA),并在37℃、pH7.5的条件下,2h内对1000mg/L的甲基对硫磷降解率达81%.     

甲基对硫磷降解菌L1的分离、鉴定及降解酶基因的克隆

从农药厂的污水处理池中分离到一株能高效降解甲基对硫磷的菌株L1,L1能以甲基对硫磷为惟一碳源、氮源和能源生长;经生理生化实验和16s rRNA同源性分析,初步将L1归为节杆菌属（Arthrobacter sp.）。紫外分光光度法对L1的降解性能研究表明,L1能在12h内将50mg/L的甲基对硫磷完全降解;用PCR方法克隆其甲基对硫磷降解酶基因mpd,这是迄今首次从革兰氏阳性菌中克隆到的mpd基因。     

Fec基因及BMPR-IB基因的突变特性与生物学意义

FecB基因位于Booroola绵羊的常染色体上,具有提高排卵率和产羔数等生物学作用。FecB基因已被定位在绵羊6号染色体6q23~q31的狭窄区域内,并且已从分子水平上找到了控制Booroola绵羊排卵数的主效基因。本文详细阐述了近年来对FecB基因的定位及分子生物学作用机制方面的研究进展。     

氯氰菊酯降解菌株L12的分离鉴定及降解特性

[目的]通过分离纯化氯氰菊酯降解菌,研究降解特性为实际应用提供理论依据.[方法]利用富集驯化培养技术分离菌株,通过形态、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析鉴定菌株.测定培养液中氯氰菊酯的浓度和代谢产物以及菌体细胞的密度和细胞表面疏水性,研究菌株的降解特性.[结果]从生产氯氰菊酯的农药厂污水曝气池中,分离到1株能...     

施氏假单胞菌YC-YH1的萘降解特性及产物分析

【目的】萘是一种重要的环境污染物,它在环境中的积累会对人类健康造成危害,生物降解是解决这一问题的有效方法。本实验室保存的施氏假单胞菌YC-YH1对萘具有较强的降解能力,在此基础上,研究和分析菌株对萘的降解特性、环境因素对萘降解率的影响以及代谢产物。【方法】本文首先采用单因素实验法研究pH、温度、接种量、萘初始浓度对萘降解率的影响;并在单因素实验结果的基础上,利用Design-Expert 8.0.5软件和Box-Behnken设计对pH、温度、接种量3个影响因素进行响应面优化分析,建立环境因素对萘降解率影响的优化模型。利用LC-MS检测萘降解过程中产生的重要代谢产物,从而推测菌株对萘的代谢途径。【结果】响应面分析结果表明,优化模型极显著(P<0.001),拟合度良好,预测结果可信度高。降解实验证明,在培养温度为32.4 °C、pH为7.10、接种量5.74% (体积比)的优化条件下培养3 d即可将浓度为100 mg/L的萘100%降解。LC-MS分析表明,菌株降解萘的过程中,能够被检测到的主要代谢产物有1,2-二羟基萘、水杨酸、邻苯二酚等。【结论】施氏假单胞菌YC-YH1对萘有高的降解效率,pH、温度、接种量3个因素对菌株的降解率有较大影响。利用响应面法优化菌株对萘的降解条件,能够提高YC-YH1菌株对萘的生物降解性能。初步推测菌株YC-YH1对萘的降解是通过水杨酸途径,萘首先被其代谢为1,2-二羟基萘,而后被转化为水杨酸和邻苯二酚,最后进入三羧酸循环被彻底降解。     

MehpH的生化与结构特性

[目的]本研究旨在系统探究环境因素对邻苯二甲酸单乙基己基酯水解酶（monoethylhexyl phthalate hydrolase,MehpH）活性的影响,模拟该酶的3D结构并分析活性中心氨基酸残基与底物之间的相互作用。[方法]根据标准的酶学实验验证了环境因素对酶活性的影响。该酶的基本结构分析由DNAMAN （2.1）分析所得,同时利用SWISS-MODEL对其3D模型进行预测,并通过PyMOL软件对相关结果作了可视化处理。Autodock工具,Swiss-Pdb以及PyMOL均用以酶与邻苯二甲酸单乙基己基酯（monoethylhexyl phthalate,MEHP）的相互作用分析。[结果]该酶的初级结构与已报道Gordonia sp. P8219菌株中的酯类水解酶相似,该酶的最适温度与pH （分别为40℃和8.0）和菌株P8219有所不同;该酶在有机溶剂、洗涤剂和金属离子环境中表现出良好的稳定性;然而,其酶活受2 mol/L的Ni²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺和Zn²⁺离子,1 mol/L苯甲基磺酰氟（PMSF）,0.5 mol/L的对氧磷,1 mol/L苯基醚（PGO）,2 mol/L焦碳酸二乙酯（DEPC）和5 mol/L的毒扁豆碱所抑制。丝氨酸水解酶中高度保守五肽基序GXSXG与催化三联体HSD结构均存在于该酶的编码序列中。根据分子对接结果,Thr152与Ser230在水解酶与其模板之间也显得更为保守,且与MEHP联系较为紧密（分别为5.8 Å和3.6 Å）,可能起着重要的催化作用。而MEHP与催化氨基酸残基Ser125、His291、Asp259并不十分靠近。[结论]YC-RL2中MehpH在有机溶剂、洗涤剂以及金属离子环境中具有稳定的生物活性,表明其具有良好的应用潜力。酶的结构及活性中心得到了初步的分析,对于催化机理及酶改造研究具有重要意义。