一株高效降解芘的细菌分离、鉴定及其降解效果

摘要：【目的】获得高效降解高分子量多环芳烃的细菌,并研究其对多环芳烃的降解能力。【方法】利用富集培养和芘升华平板方法,从焦化厂污染土壤中分离多环芳烃降解细菌,对分离菌株通过形态特征、16S rRNA基因和gyrb基因序列相似性分析进行鉴定,并研究该菌对高分子量多环芳烃（HMW-PAHs）的降解效果。【结果】筛选到一株能以芘、苯并蒽、屈、苯并芘、茚并芘、苯并苝、荧恩为碳源和能源生长并降解这些底物的菌株HBS1,该菌株的16S rRNA基因和gyrb基因序列与Gordonia amicalis的相应基因的相似     

链霉菌HP-S-01降解高效氯氰菊酯的特性及其动力学

研究不同接菌量、温度、pH、装液量和农药初始浓度对链霉菌HP-S-01降解高效氯氰菊酯的影响。结果表明,在接菌量为0.6 g/L、28°C、pH 7.5和装液量为50 mL/250 mL三角瓶条件下培养3 d,该链霉菌对100 mg/L高效氯氰菊酯降解率达到96%以上。链霉菌HP-S-01还能明显降解高效氟氯氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、右旋苯醚菊酯和胺菊酯等拟除虫菊酯农药,且降解过程符合一级动力学模型,降解半衰期分别为0.78、0.88、1.08和1.24 d。采用Andrews方程对链霉菌HP-S-01降解高效氯氰菊酯的过程进行拟合,其动力学参数为qmax=1.826 3 d?1,Ks=58.951 3 mg/L,Ki=359.378 2 mg/L,该链霉菌降解高效氯氰菊酯最佳的初始浓度为145.553 5 mg/L,试验数据与该动力学方程拟合较好。     

木质纤维素分解复合菌系WSD-5组成菌株的分离及其产酶特性

复合菌系WSD-5具有高效的分解能力和产酶能力,以探明WSD-5的协同分解机理和优化高效组合为目的,通过纯培养分离手段,获得了11株细菌和3株真菌。16S rDNA比对结果表明,细菌分别为Pseudomonas sp.、Pseudomonas aeruginosa、Achromobacter sp.、Stenotrophomonas sp.、Bacillus fusiformis、Bacillus cereus、Brevundimonas sp.、Ochrobactrum sp.、Cytophaga sp.、Benzo(a)pyrene-degrading bacter、Flavobacterium sp.的近缘种;26S rDNA比对结果表明3株真菌分别为Pseudallescheria boydii、Coprinus cinereus的近缘种。分离菌株中有4株细菌和3株真菌能在CMC平板上产生透明圈,但以糖化力法测定酶活结果只有3株真菌具有产酶能力。3株真菌的酶活动态测定结果,酶活的高峰均出现在7?14 d,并且呈现多峰变化;3株真菌的酶活种类表现为,滤纸酶活性、纤维素内切酶活性和外切酶活性均以菌株F1最高,分别达到了1.05、5.53和0.56 U/mL,β-葡萄糖甘酶活性和木聚糖酶活性以菌株FC最高,分别达到0.44和58.95 U/mL,其木聚糖酶活为F1最高值的6倍。     

发酵性丝孢酵母HWZ004利用水稻秸秆水解液发酵产油脂

为高效利用水稻秸秆中的纤维素和半纤维素产油脂,采用稀酸预处理和酶水解两步法对水稻秸秆进行水解,然后以水解液为碳源,培养发酵性丝孢酵母Trichosporon fermentans HWZ004产微生物油脂。结果表明,经简单overliming法脱毒后水稻秸秆水解液中乙酸、糠醛和5-羟甲基糠醛的浓度分别为0.4 g/L、0.1 g/L和0.05 g/L。只需添加少量氮源和微量CuSO4?5H2O,该水解液即可满足T. fermentans HWZ004发酵产油脂的要求。发酵最适接种量、初始pH和温度分别是5.0％、7.0和25 ℃。T. fermentans HWZ004在优化条件下培养7 d的生物量、油脂含量和油脂产量分别是26.4 g/L,52.2％和13.8 g/L;油脂得率系数为17.0,大大高于驯化前菌株T. fermentans CICC 1368在脱毒水稻秸秆半纤维素水解液中的对应值 (11.9)。所产油脂的脂肪酸组成与植物油相似,不饱和脂肪酸含量达70％以上,宜作为生物柴油的生产原料。     

一株高效降解木糖的耐酸、嗜热厌氧杆菌的生理特性及产物分析

【目的】分离高效降解木糖的嗜热厌氧杆菌菌株,用于发酵生产生物燃料乙醇,为后继的构建基因工程菌株及联合生物工艺提供材料。【方法】运用亨盖特厌氧操作技术从胜利油田油层采出液两年的富集样中分离到一株嗜热厌氧杆菌xyl-d。采用形态学观察、生理生化指标鉴定及基于16S rRNA的系统发育学分析确定其分类地位。【结果】菌株xyl-d为革兰氏阴性厌氧杆菌,菌体大小为(1.35-5.08)μm×(0.27-0.40)μm,单生、成对或成簇生长,芽胞圆形,端生。温度生长范围30-85℃(最适温度65℃);pH范围3.0-10.0(最适pH 7.5);NaCl浓度范围0%-4%(最适NaCl浓度2.0%)。发酵D-木糖的产物是乙醇、乙酸、CO2及少量的异丁醇、丙酸。菌株xyl-d的(G+C)mol%含量为45.6%,与热厌氧杆菌属模式菌株威吉利热厌氧杆菌(Thermoanaerobacter wiegelii)DSM10319T及嗜热乙醇杆菌(Thermoanaerobacter ethanolicus)DSM2246T的16S rRNA序列相似性均为99.3%。菌株利用D-木糖产乙醇的最佳初始pH为8.5;少量酵母粉能刺激生长并显著提高发酵D-木糖的产醇率,使乙醇成为主要的发酵产物;培养基中乙醇浓度达到7%(V/V)时菌体生长受到抑制,最佳生长条件下D-木糖的降解率可达91.37%,最佳产醇条件下发酵1摩尔D-木糖可产生1.29摩尔的乙醇。【结论】菌株xyl-d是从特殊生境(油藏)中分离到的一株高效降解D-木糖的耐酸、嗜热的厌氧杆菌,其为半纤维素降解产乙醇的联合生物工艺提供了菌源。     

2,4-二氯苯酚在土壤与河流底泥中降解动力学

以南京化学工业园内四柳河沿岸土壤与河流底泥为研究对象,通过土壤灭菌、温度与污染物初始浓度调控,研究了2,4-二氯苯酚在土壤与河流底泥中降解动力学及其影响因子。结果表明:微生物对2,4-二氯苯酚降解起主导作用,在45d内,非灭菌土壤和河流底泥的降解率分别是灭菌条件下的1.5～3倍、1.4～2.8倍,土壤和河流底泥中的2,4-二氯苯酚微生物降解量分别为0.128～0.599和0.113～0.718mg·kg-1,非灭菌处理半衰期时间短于灭菌处理;(10±1)℃～(30±1)℃范围内,随着温度的增高,2,4-二氯苯酚降解加快,在(30±1)℃土壤与河流底泥中残留量最小,分别为0.305和0.203mg·kg-1,半衰期也最短;土壤与河流底泥中的2,4-二氯苯酚均在其浓度为0.5mg·kg-1时降解最快,随着初始浓度的增加,2,4-二氯苯酚降解速度呈现递减趋势,半衰期增长。     

多环芳烃降解菌的筛选与降解能力测定

从本溪多环芳烃(PAHs)污染土壤中经富集培养筛选出8株PAHs降解菌,研究了8株菌及其等比例混合培养对菲、芘和苯并[a]芘的降解能力。结果表明,在28℃,培养基中菲、芘和苯并[a]芘的浓度分别为50、50和5mg·L-1的复合底物条件下,培养28d后,菌株B3的降解效果最好,对菲、芘和苯并[a]芘的降解率分别为88.4%、54.0%和68.4%,8株菌的混合培养对菲、芘和苯并[a]芘的降解率分别为87.7%、35.3%和42.0%;经生理生化实验和16SrRNA序列比对,初步鉴定B3菌为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)。     

κ-卡拉胶邻苯二甲酰基化衍生物的抗氧化活性研究

对κ-卡拉胶进行酸降解得到三种卡拉胶低聚糖,并进一步与苯二甲酰基合成制得三种分子量分别为1450、2520和3430的κ-卡拉胶邻苯二甲酰衍生物(LA、LB和LC)。对产物进行IR表征并对其取代度(DS)进行测定,并检测了产物对羟基自由基.OH、DPPH自由基和过氧化氢的清除活性以及还原能力。结果表明,上述三种κ-卡拉胶邻苯二甲酰衍生物的抗氧化能力强弱顺序依次为:LC>LA>LB,这可能与衍生物的羟基含量、取代基团的性质以及取代度等因素有关。     

抗肿瘤疫苗MAGE1-MAGE3-HSP70蛋白特性及其纯化策略的研究

目的:对MAGE1-MAGE3-HSP70(M1-M3-HSP70)融合蛋白的理化性质及其纯化策略进行初步研究,为后期的临床前试验提供数据和依据。方法:以本实验室构建的菌种(BL21(DE3)pLysS-M1-M3-HSP70)为材料,采用常规细菌培养及诱导方法进行诱导表达,用聚丙烯酰胺凝胶(SDS-PAGE)电泳、免疫印迹(Western blotting)对目的蛋白进行分析,然后确定盐析条件,使用ButylSepharose HP疏水相互作用层析以及阴离子交换(Source 30Q填料)对目的蛋白的纯化进行分析。结果:M1-M3-HSP70蛋白在大肠杆菌中表达后,目的蛋白分为两部分,一部分为包涵体形式(44.9%),一部分为可溶表达(55.1%)。对其可溶部分进行研究发现,细菌裂解后,目的蛋白存在聚合和降解现象;确定了盐析条件、洗脱缓冲液以及稳定的PH值范围,基本确定了目的蛋白的纯化工艺。结论:明确了M1-M3-HSP70融合蛋白的基本性质,确定了目的蛋白的纯化方法,为基于融合蛋白的肿瘤疫苗的进一步研究提供了参考。     

玉米赤霉烯酮生物合成和降解的研究进展

介绍了玉米赤霉烯酮及其6个衍生物的分子结构,以及玉米赤霉烯酮的生物合成途径。阐述了玉米赤霉烯酮生物合成的基因序列群以及基因簇的表达方式。论述了玉米赤霉烯酮钝化和降解过程, 探讨了玉米赤霉烯酮水解酶在基因工程中的应用研究, 并为今后玉米赤霉烯酮生物工程降解研究提出了建议。