聚乙烯醇降解细菌筛选及其降解特性

从聚乙烯醇泡棉的堆肥降解过程中筛选出可以有效降解聚乙烯醇的菌株,并研究其对聚乙烯醇的降解效果和降解特性。将聚乙烯醇泡棉经过3年的堆肥降解,利用傅里叶转换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)检测泡棉的分子结构变化;采用Finley法从降解后的聚乙烯醇泡棉中筛选降解效果较好的菌株,通过菌落形态和细胞染色以及16S rRNA基因序列比对进行鉴定;通过紫外分光光度计检测菌株在降解聚乙烯醇材料过程中的菌体浓度变化和聚乙烯醇降解程度,并将筛选菌株对两种醇解度的聚乙烯醇降解效果进行对比。结果表明,经过3年的堆肥降解,聚乙烯醇泡棉分子结构中出现了新的羧基和羟基;筛选得到了四株菌,即Bacillus sp.DG01、Bacillus sp.DG02、Paenibacillus sp.DG03、Paenibacillus sp.DG04。这4株筛选菌株对3.0g/L PVA1788的降解率分别为67.27%、74.99%、56.74%和59.70%,对3.0 g/L PVA1799的降解率分别为58.27%、54.47%、43.32%和46.59%。PVA泡棉在堆肥降解过程中发生了明显的基团变化,4株菌的生长与聚乙烯醇的降解过程呈耦联关系,且4株菌株整体上对较低醇解度的PVA降解效果更好。     

PAN- b- PEG- b- PAN 两亲性嵌段共聚物的合成及热稳定性

以2-溴丙酰溴封端的聚乙二醇（PEG2000）为大分子引发刺,溴化亚铜（CuBr）为催化剂,2,2＇-联吡啶（bpy）为配体,碳酸乙烯酯（EC）为溶剂,采用原子转移自由基聚合（ATRY）法合成了两亲性嵌段共聚物PAN-b-PEG-b-PAN。通过FTIR、^1HNMR和GPC对产物的结构进行了表征,并运用TGA对PAN-b-PEG-b-PAN两亲性嵌段共聚物的热稳定性进行了研究。结果表明：PAN-b-PEG-b-PAN的热稳定性较纯PEG要高,且随着PAN-b-PEG-b-PAN两亲性嵌段共聚物的分子量的增加,此嵌段共聚物的热稳定性增强。它的起始的分解温度为275℃,在275℃-450℃失重较少,失重率约为15％,在400℃-450℃迅速分解,失重率为60％左右。     

聚乙二醇丙烯酸酯的合成与表征

以聚乙二醇-400（PEG400）与丙烯酸直接缩合反应,在不加有毒带水剂的条件下合成了丙烯酸聚乙二醇酯（PEGA）。通过正交实验确定酯化反应的最佳条件：丙烯酸／PEG400的摩尔比为2．0：1．0,反应温度是110℃,阻聚剂对苯二酚为0．4％（以醇酸总质量计）,反应时间为6小时,催化剂对甲苯磺酸为0．8％（以醇酸总质量计）,产率为76．7％。产品结构经IR和1HNMR表征,证明是所需的产物。     

聚乳酸材料在不同土壤环境中生物降解的菌群结构分析

【目的】评价聚乳酸(Polylactic acid,PLA)材料在不同土壤环境中自然降解的效果,通过对3种不同土壤菌群结构的分析,找到能够对聚乳酸材料有降解作用的优势菌群。【方法】通过扫描电镜、断裂拉伸强度和CO2释放量测定来评价3种土壤对PLA材料的降解效果,并运用高通量测序技术,对3种土壤细菌群落进行基因组测序分析,检测3个样本细菌群落的差异性。【结果】PLA材料在沼泽地、芒果林地和稻田中的生物降解率分别为13.7%、10.6%和4.5%。3种土壤的样品分别获得11 110、11 236和8 848个OTU,共涉及细菌域的9个主要门和16个主要科。其中沼泽地土壤的微生物群落丰富度和多样性最高,稻田土壤最低。【结论】结合土壤的降解效果,土壤中生物群落丰富度和多样性越高,对PLA材料的降解作用越好。同时变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)是降解聚乳酸材料的优势菌群。在科水平上,黄杆菌科(Flavobacteriaceae)、丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)和噬纤维菌科(Cytophagaceae)的微生物对聚乳酸材料的降解最有潜力。这一研究成果为能有效降解聚乳酸材料的微生物资源的开发提供了理论依据。     

中国亚热带山地植被垂直带分布对气候季节性的响应

根据植被研究的文献,收集了中国亚热带地区(23°-34°N)具有亚热带常绿阔叶林基带的49个山地的地理位置、气候因子、植被垂直带分布等数据;计算了不同山地基带的温度和降水季节性(分别以月平均温度和降水量的变异系数表示),以及气候季节性强度指数(以月平均温度和降水量的变异系数的乘积表示);最后分析了季节性强度与植被垂直带分布的关系。结果显示,中国亚热带地区北纬25°以南的所有山体缺少落叶阔叶林带,而北纬32°以北的则一定具有落叶林带;在中间地带,具有落叶阔叶林带的山体比例随纬度上升而上升。温度的季节性强度和气候季节性强度随纬度上升而增加,但降水的季节性强度与纬度没有显著关系。非参数相关分析表明,中国亚热带山地植被垂直带落叶阔叶林缺失与否与气候要素的季节性强度显著相关,即随山体的温度季节性强度和气候季节性强度的增加,山体拥有落叶阔叶林带的可能性增加。这种纬度梯度上的山体植被垂直分布格局(落叶阔叶林带存在与否)的变化与叶片水平上碳平衡模型的预测一致。     

神经嵴发育异常导致综合征型耳聋的机制

综合征型耳聋(Syndromic hearing loss, SHL)现已报道400多种,大多数发病率低,临床常见的有Waardenburg综合征(WS)、先天性小耳畸形综合征、前庭导水管扩大综合征等。因SHL具有极强的临床和遗传异质性,所以对其遗传基础及发病机制的研究变得十分困难。以SOX10和PAX3为中心的基因作用网络引起的神经嵴细胞功能异常与WS、小耳畸形及前庭导水管扩大等表型相关。本课题组前期研究也证实该基因网络参与WS的发病机制。文章针对神经嵴发育异常导致相关综合征型耳聋的发病机制的研究进展进行了系统的阐述,分析并归纳了与综合征型耳聋发病相关的神经嵴发育异常基因互作网络,以期为系统地研究常见综合征型耳聋致病基因的定位克隆以及发病机制提供研究思路和理论基础。