石油降解菌的分离鉴定及石油污染土壤的细菌多样性

从石油污染的土壤中分离筛选到28株石油降解菌,经鉴定分别为短杆菌属、假单胞菌属、邻单胞菌属和微球菌属;对4个石油不同程度污染的土壤样品中嗜油微生物分布状况进行分析,发现污染严重的土壤样品中嗜油菌的数量相对较多;用聚合酶链式反应(PCR)、变性梯度凝胶电泳(DGGE)和切胶测序相结合的方法对4个土壤样品中的细菌多样性进行分析,结果显示在受污染的土壤中,My cobacterium和B acillus在污染程度较低的样品中分布的较为集中,F lavobacterium和A zosp ira在污染程度较高的样品中丰度较高。属于B eta p roteobacterium类群的细菌在受污染的土壤中占有优势,同时还有一些不可培养的菌群存在。气质联用(GC-M S)分析结果表明石油污染程度及污染物中芳香烃类的含量对细菌多样性有着显著影响。在石油污染程度高,芳香烃类含量高的样品中细菌的多样性相对较低。     

分子检测技术对活性污泥中氨氧化细菌的比较研究

采用PCR扩增、随机克隆测序等技术,分析处理含高浓度氨氮的废水处理系统不同驯化时期的4个活性污泥样品,对样品中氨氧化细菌（AOB）的种类和氨单加氧酶（AMO）的活性进行分析比较,并在国内首次采用PCR变性梯度凝胶电泳（DGGE）相结合的技术对样品中总的细菌类群的差异进行研究。结果表明所检测到的氨氧化细菌优势菌群均属于变形细菌的β亚类,与Nitrosomonas sp.具有较高的相似性。活性污泥驯化成熟后,废水处理系统中AMO的活性有明显提高,活性污泥中的细菌类群更加集中,优势菌群相对稳定,系统对废水的处理效率也相应提高。结果表明采用分子检测技术有利于更全面地了解AOB的类群和功能,进而改善废水处理系统的处理效果。     

乳糖替代IPTG诱导脱色酶TpmD基因在大肠杆菌中的高效表达

本文考察了乳糖代替IPTG诱导三苯基甲烷类染料脱色酶TpmD在大肠杆菌BL21(DE3)中表达的可行性, 分别对用乳糖作为诱导剂时的诱导时机、乳糖浓度、诱导持续时间和添加方式进行优化并与IPTG诱导的差异等方面进行了比较分析, 确定了乳糖诱导的最佳条件。结果表明, 在工程菌对数生长中期(OD600约为0.8)添加终浓度为0.4 mmol/L的乳糖诱导6 h的条件下能获得最大量的目的蛋白和菌体量。由于乳糖可以作为碳源被菌体利用, 分批添加乳糖效果优于一次性添加。乳糖诱导条件下目的蛋白表达量占总蛋白的35.62%, 与IPTG诱导条件下的35.03%无明显差异。乳糖诱导后外源蛋白的表达时间有所滞后, 但收获的菌体量高于IPTG诱导, 显示出了乳糖同样是一种T7启动子的廉价高效诱导剂, 可以代替昂贵的IPTG用于脱色酶TpmD的规模化发酵, 同时也为其他重组蛋白的生产提供了有益的参考和借鉴。     

微生物对三苯基甲烷类染料脱色的研究进展

三苯基甲烷染料广泛应用于纺织印染、医药、生物染色、造纸、皮革、食品及化妆品等领域, 常见的有作为抗菌剂的孔雀石绿和结晶紫等。由于其特殊的化学结构, 在环境中较稳定且难以降解脱色, 因此其生物脱色降解的研究可为印染废水处理和染料污染环境的生物修复提供理论依据。本文从细菌、放线菌、真菌及藻类等微生物对三苯基甲烷类染料降解脱色研究新进展做综述。通过分析不同微生物脱色三苯基甲烷类染料的中间产物来探讨其降解机理和降解途径, 同时论及功能酶的分离纯化、酶学特性及其编码基因的克隆表达新进展, 并分别从基础理论和应用两方面对微生物降解三苯基甲烷类染料未来的研究方向进行了展望。     

ABR结合SBR法处理印染废水的研究

采用实验室规模的厌氧折流板反应器(ABR)与序批式活性污泥曝气反应器(SBR)结合工艺处理印染废水。通过对ABR-SBR处理系统工艺条件的试验,在ABR段HRT为24~36 h,污泥负荷为0.43~2.46 kg COD/(m3.d),进水pH值为6.5~8.0,温度20℃~35℃;SBR段的溶解氧为2 mg/L,曝气时间为3~10 h,沉淀时间为2 h的条件下,经处理的印染工业废水COD、色度和苯胺去除率分别为32%~95%、89%~99%和50%~98%,其COD为30.0~97.1 mg/L,色度为8~40倍,苯胺浓度为0.20~0.95mg/L,达到了国家一级排放标准。     

细菌脱色酶TpmD的酶学特性研究

从嗜水气单胞菌DN322中分离纯化出能够对三苯基甲烷类染料结晶紫、碱性品红、灿烂绿及孔雀绿进行高效脱色的脱色酶,命名为TpmD。在测定TpmD分子量、等电点及对不同三苯基甲烷染料脱色的动力学参数、脱色过程对分子氧及NADH/NADPH具有依赖性的基础上,又进一步从黄素FAD/FMN对酶活力的影响、酶抑制剂、酶蛋白N-末端测序及酶溶液的特征吸收光谱等方面对TpmD的酶学本质进行了分析。结果表明,TpmD不含核黄素,其脱色活性也不因加入FAD或FMN而提高。TpmD的N-末端氨基酸序列与多种氧化还原酶具有同源性。甲吡酮及维生素C(Vc)对TpmD的脱色活性具有明显的抑制作用。TpmD酶蛋白的溶液在408nm处有一特征吸收峰,但在连二亚硫酸钠的还原条件下通入CO气体后,该酶却不具有P450酶在450nm处的特征吸收峰。上述结果显示脱色酶TpmD是一种新的氧化酶。     

细菌脱色酶TpmD对三苯基甲烷类染料脱色的酶学特性研究

从嗜水气单胞菌DN322中分离纯化出能够对三苯基甲烷类染料结晶紫、碱性品红、灿烂绿及孔雀绿进行有效脱色的脱色酶,命名为TpmD。该酶的亚基分子量为29.4kDa,等电点为5.6。该酶催化上述4种三苯基甲烷类染料脱色反应的适合温度为40~60℃,适合pH范围为5.5~9.0。动力学参数测定结果显示TpmD对结晶紫、碱性品红、灿烂绿及孔雀绿的Km值分别为24.3、40.65、4.2、68.5μmol-1.L-1,Vmax值分别为19.6、74.1、82.8、115.6μmol.L-1.s-1。结晶紫为该酶的最适反应底物。TpmD催化的脱色反应依懒于NADH/NADPH及分子氧的存在,显示该酶属于NADH/NADPH依赖型的氧化酶类。这是国内外首次关于细菌中三苯基甲烷类染料脱色酶酶学性质的描述。     

处理印染废水的厌氧折流板反应器中的微生物种群组成及分布规律

设计出一个由12个隔室组成的厌氧折流板反应器(ABR),并将其应用于高浓度、高色度的印染废水生物处理,取得了良好效果。研究着重考察该反应器在处理印染废水过程中不同隔室的微生物种群构成,并分析与印染废水处理效率密切相关的具有脱色功能和苯胺降解功能的两类细菌的分布规律。结果表明,在处理印染废水的ABR反应器中,可培养的优势菌群以芽孢杆菌属(Bacillus)、不动杆菌属(Acinetobacter)、丛毛单胞菌属(Comamonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)和水螺菌属(Aquaspirillum)为主,且在ABR的前段、中段及后段隔室中不同种类的优势菌群存在数量差异;好氧及兼性厌氧优势菌群的数量随着废水在ABR隔室中的折流前进而逐渐减少;厌氧微生物的数量变化规律则是先增多,后减少;产甲烷活性在前段隔室中相对较低,后段隔室则相对较高。脱色菌在ABR的前段隔室中分布相对较多,后段隔室中分布相对较少;苯胺降解菌则呈现出在前段隔室中分布相对较少,后段隔室中分布相对较多的规律,这两类功能菌的分布与ABR不同隔室中色度下降、苯胺产生和消减之间密切相关。     

ABR结合SBR法处理印染废水的研究*

采用实验室规模的厌氧折流板反应器(ABR)与序批式活性污泥曝气反应器(SBR)结合工艺处理印染废水。通过对ABR-SBR处理系统工艺条件的试验,在ABR段HRT为24~36 h,污泥负荷为0.43~2.46 kg COD/(m³.d),进水pH值为6.5~8.0,温度20℃~35℃;SBR段的溶解氧为2 mg/L,曝气时间为3~10 h,沉淀时间为2 h的条件下,经处理的印染工业废水COD、色度和苯胺去除率分别为32%~95%、89%~99%和50%~98%,其COD为30.0~97     

有机溶剂和抑制剂对毕赤酵母表达TpmD酶活性影响

摘要：【目的】本文在利用毕赤酵母成功分泌表达高活性三苯基甲烷类染料降解酶TpmD的基础上,研究不同有机溶剂和常见酶抑制剂对纯化后的重组脱色酶TpmD活性的影响。【方法】 将毕赤酵母分泌表达的重组酶TpmD经超滤浓缩及镍离子亲和层析柱纯化后得到纯化的重组TpmD酶。利用分光光度计法测定其对孔雀石绿脱色活性,并研究了各种有机溶剂和抑制剂对TpmD酶脱色活性的影响。通过脱色过程溶氧测定和全波长扫描分析反映了DTT与NADH作为TpmD辅因子时对孔雀石绿脱色反应的表观区别。【结果】甲醇对酶活性抑制作用较弱,重组酶在甲醇中能维持约90%的活性,乙醇和丙酮则使重组酶活性则迅速丧失。低浓度二甲基亚砜有利于重组酶活性的维持,30%的二甲基亚砜可抑制一半以上酶活性。L-半胱氨酸、叠氮化钠及低浓度的EDTA对重组酶活性影响较小,较高浓度的EDTA才显示较强抑制作用;表面活性剂SDS有强烈的抑制作用,极低的浓度也能完全抑制重组酶活性。抗氧化剂二硫苏糖醇（DTT）对重组脱色酶的作用十分独特,它可替代NADH辅助脱色反应并增加脱色速率,但在反应终点脱色总效率约为NADH作为辅酶时的92%。DTT辅助TpmD脱色孔雀石绿过程中的耗氧情况及脱色产物与NADH作为辅酶时明显不相同。【结论】发现不同有机溶剂和常见抑制剂对重组酶活性的影响存在较大差异,首次证实DTT能辅助TpmD脱色反应,这一脱色反应过程的作用机理与NADH为辅酶催化的反应原理完全不同。