白蚁-共生微生物系统降解木质纤维素研究进展

开发利用木质纤维素材料能显著增加地球上可再生资源的储备量。白蚁分布广泛,常见于热带和亚热带地区,它们借助细菌、古细菌、真菌等肠道微生物和原生动物协同降解食物中的木质纤维素,在生态系统的碳、氮循环中发挥着十分重要的作用。本文概括了近年来白蚁肠道微生物研究的进展,特别是近年来已被证明的肠道微生物在木质纤维素降解方面的作用,以期为后续研究木质纤维素的降解提供参考信息。     

土壤中聚乙烯降解菌的筛选、鉴定及降解特性

[目的] 农用地膜主要成分为聚乙烯（polyethylene,PE）,因其难以被降解,其废弃物常造成“白色污染”,本研究从常年覆盖农用地膜的土壤中筛选PE降解菌,并探究其对PE制品的降解效能。[方法] 采集的土壤样品用PE为唯一碳源的无机盐培养基进行富集,筛选、纯化PE降解菌,分离菌通过形态染色、生理生化特征、16S rRNA基因序列分析进行鉴定,检测其在不同PE浓度（0%、0.05%、0.10%、0.25%、0.50%、1.00%、2.00%、3.00%）的无机盐培养基中的生长曲线,最后通过扫描电镜、光镜观察,检测分离菌对农用地膜的降解效能。[结果] 从土壤中筛选获得一株能够降解PE的分离菌株（命名为SW1）,初步鉴定其为放线菌的诺卡氏菌属Nocardia sp.。SW1的生长对PE具有明显浓度依赖,在含2% PE的无机盐培养基中生长最快,在培养的第48 h菌液浓度开始明显增加,第60 h达到最大,而在不含PE的无机盐培养基中未见生长。形态生理学观察表明,35℃培养15 d后,扫描电镜观察可见有大量菌嵌入膜内或附于膜表面生长,膜表面粗糙,并开始出现破损;培养60 d后,光镜观察可见膜大面积破损,并出现空洞。[结论] 从土壤中筛选获得了一株能够有效降解PE制品的放线菌菌株Nocardia sp. SW1。该研究丰富了PE制品降解微生物的菌种资源,为PE塑料废弃物的生物降解提供了科学数据与参考。     

低分子量κ-卡拉胶马来酰基化衍生物的制备及抗氧化活性的研究

对κ-卡拉胶进行氧化降解,得到分子量不同的两种卡拉胶低聚糖,并分别制成四丁基铵盐,进而与马来酸酐进行酰化,制得两种不同分子量的卡拉胶马来酰基化衍生物.对产物进行IR表征,并对产物的抗氧化性能进行测试.结果表明:κ-卡拉胶在马来酰基化以后对超氧阴离子自由基O_2以及过氧化氢的清除能力都大大增强了.     

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。     

红笛鲷仔鱼体内特异性母源抗体降解动力学研究

应用山羊IgG免疫红笛鲷亲鱼,人工催产孵化出仔鱼后,用双抗体夹心法检测仔鱼特异性抗体的降解过程,发现抗体水平随时间变化呈下降趋势且可以持续7d,每尾仔鱼特异性抗体降解量约0.001μg,最低检测限为0.482μg/mL。采用饱和硫酸铵分步盐析与亲和层析等方法纯化红笛鲷仔鱼特异性抗体,结果显示,盐析仔鱼特异性抗体最理想的硫酸铵饱和度为40%－50%;亲和层析分离到两个明显独立的层析峰。SDS-PAGE证明纯化的抗体具有极高纯度,其L、H链分子量分别为29 kD和77.5 kD,抗体分子量约为852 kD。该抗体不仅能够与山羊IgG产生特异性免疫反应,而且能与兔抗红笛鲷IgM抗血清产生免疫反应,因而认为红笛鲷母源抗体可以垂直转移至仔鱼。     

氰化物在土壤中的自然降解模拟实验

通过对3种含不同氰化物浓度的粘黄土泥样的测定,探索氰化物在粘土中的降解规律。结果表明：粘黄土对氰化物（CN^-）有较强的吸附与净化作用;CN^-浓度随时间的变化符合一级动力学模式;制备土样中CN^-的初始浓度高降解慢,初始浓度低降解快。     

芘降解质粒提取方法的研究

采用碱裂解法、化学改良方法、CTAB法、酚氯法等4种方法提取从泉州红树林沉积物中筛选出多环芳烃降解菌群YL的质粒,并分别转化至大肠杆菌感受态细胞,然后采用富集筛选的手段,最终确立最佳方案得到一组质粒转化菌群.该转化菌群可以利用芘作为其生长的惟一碳源和能源,并能在21 d内将50 mg·L-1的芘降解85.69%.而受体菌E.coli DH5α的芘降解率仅为2.006%.由此可以证明,降解质粒已成功转化进宿主细胞,并发挥降解作用.YL的质粒含有降解芘的基因.     

生物法处理木质素的研究进展

对生物法处理木质素进行了简要概述,包括微生物降解、生物法酸析提取木质素以及生物法纯化木质素的效果及其研究进展.生物法处理木质素对资源的合理利用、经济的发展以及环境保护具有重要的意义.     

营养要素对原油降解菌生长的影响

目的:研究营养要素对原油降解菌生长的影响.方法:通过紫外分光光度计于600nm处测量菌体OD值检测6种碳源、5种氮源、无机离子含量和氯化钠含量对原油降解菌K5生长的影响.通过正交实验确定了原油降解菌K5生长的最佳营养条件.结果:当蔗糖含量0.6%、硫酸铵含量0.2%、氯化钠含量0.6%、微量元素含量0.1%时,原油降解菌生长得最好.结论:确定了原油降解菌K5生长的最佳营养条件,并且发现了培养基中的氮源和碳源对菌体生长量的影响最大以及不同微量元素对菌体生长量有不同程度的促进或抑制作用.     

苯酚降解菌ZJ-1的分离及降解特性研究

目的:筛选苯酚降解菌,用于降解苯酚提高氧化塘处理效率.方法:以苯酚为惟一碳源进行选择性培养.结果:从乌鲁木齐市某炼油厂污水池的活性污泥中分离出一株能以苯酚为惟一碳源培养基上生长的菌株,编号为ZJ-1,该菌株最高可耐受1000mg/L的苯酚.对该苯酚降解菌降解性能研究表明:该菌具有较强的降解能力,在32℃、pH 7左右、接种量1%时,摇床振荡速度120r/min的条件下,该菌株在48h内苯酚降解率可达81%以上.培养液中苯酚浓度在300mg/L、500mg/L时,该菌株的降解率比较明显.当苯酚浓度大于1000mg/L时,则元明显降解效果.结论:ZJ-1菌株对苯酚具有较强的降解能力,具有广阔的应用前景.