微生物协同Fe0氧化的环境修复作用研究进展

零价铁(Fe0)具有高效还原转化多种污染物的能力,但不能实现污染物的矿化作用。微生物与Fe0的协同作用过程,以微生物为主导,Fe0起促进作用,可有效提高多种污染物的降解效率,实现污染物的彻底脱毒与无害化,因此利用微生物协同Fe0氧化进行环境修复具有广阔的应用前景。本文从微生物协同Fe0氧化的作用机理、菌种多样性及其在环境修复中的应用等研究进展进行综述,提出微生物协同Fe0氧化的环境修复研究中存在的主要问题和重点研究方向,以期在更全面、深入地认识这一过程的基础上,充分发挥其在环境修复中的作用。     

腐殖质在环境污染物生物降解中的作用研究进展

腐殖质物质在地球的生态环境中大量存在,它不仅可以在有毒化合物的生物降解和生物转化过程中起到氧化还原中间体的作用,加速有毒物质的降解和转化。也可以作为唯一末端电子受体,接受来自一些有机酸或者甲苯等环境中有毒物质提供的电子,偶联能量的产生,支持菌体的生长,形成一种新的细菌厌氧呼吸形式——腐殖质呼吸。因此,对腐殖质在环境有毒物质的生物降解和生物转化过程中的作用进行研究,不仪对于深入理解细菌呼吸的本质具有重要的理论意义,而且对于环境有毒物质的降解和转化以及元素的生物地球化学循环具有重要的生态学意义,同时对地球表面的有毒物质进行更有效的生物降解具有重要的现实意义。     

中国希瓦氏菌D14^T的厌氧腐殖质呼吸

实验证明,希瓦氏菌新种(ShewanellacinicaD14T)在厌氧条件下可以利用多种有机酸盐和甲苯等环境有毒污染物作为电子供体,以腐殖质作为唯一末端电子受体进行厌氧呼吸(即醌呼吸)。电子在细胞膜呼吸链的传递过程中,偶联能量的产生来支持菌体的生长,1mmol/LAQDS可支持细胞增殖约60倍。电子供体的氧化和唯一电子受体腐殖质还原之间存在着动态的偶联过程,随着电子供体量的增加腐殖质还原的量也随之增加。典型呼吸链抑制剂诸如:抑制Fe-S中心的Cu2 ,甲基萘醌类似物标桩菌素,抑制甲基萘醌氧化型向还原型转化的双香豆素和细胞色素P450的专一抑制物甲吡酮等对腐殖质的还原有着极为显著的抑制作用,为进一步证明希瓦氏菌(Shewanellacinica)D14T可利用腐殖质进行厌氧呼吸提供了有力的佐证。而D14T在进行腐殖质呼吸的同时,对于甲苯,苯胺等环境有毒物质的有效降解则具有着重要的环境学意义。     

十溴联苯醚降解菌群的降解特性与组成分析

[目的]针对水体沉积物中日益严重的多溴联苯醚污染问题,以电子垃圾污染河床沉积物为种源富集驯化获得的菌群Cf3,研究该菌群对十溴联苯醚的降解特性以及其菌群结构组成.[方法]通过GC-MS分析十溴联苯醚降解后低溴代产物组成,并测定其降解率;通过DGGE技术分析了该BDE-209降解菌群的结构组成.[结果]菌群Cf3具有较强降解BDE-209的能力,经过120 d的培养,初始量为2.6 μmol的BDE-209降解率达到80.03％,OD600从0.01增长到0.21,pH由初始的6.93增加到反应结束时的8.50.菌群Cf3经过单菌落分离,共获得10株可培养细菌,通过16S rRNA基因序列比对发现,其中6株与柠檬酸杆菌属(Citrobacter spp.)具有较高同源性,其余4株与产碱杆菌属(Alcaligenes spp.)较相似.进一步采用DGGE分析菌群Cf3的结构组成时发现,除了分离得到的2个菌属外,该菌群中还含有拟杆菌属(Wolinella spp.)、氨基酸球菌属(Acidaminococcus spp.),以及随着降解时间延长而消失的脱硫弧菌属(Desulfovibrio spp.)和醋杆菌属(Acetobacterium spp.).[结论]获得了具有较强多溴联苯醚降解能力的菌群,并分析了其降解特性和群落组成,为进一步开展溴代阻燃剂等持久性有机污染物的生物修复提供宝贵的菌种资源和科学数据.     

基于FMT-AHP的海南农垦花岗岩类多雨区橡胶园地力评价

海南农垦是中国最大的天然橡胶生产基地,自第二次全国土壤普查以来橡胶园养分状况已发生了很大变化,但具体情况如何尚不清楚。运用耕地地力评价方法对海南农垦主要橡胶园的地力进行了系统评价,以期为橡胶园地力提升和天然橡胶的可持续发展提供理论支持。以土壤母质类型和降雨量为依据,首次将海南农垦橡胶园划分为8个类型区,并选取占海南农垦橡胶园总面积56.97%的花岗岩类多雨区作为评价区域,采集7204个0—20 cm层的土壤样品,运用特尔菲法、模糊数学理论和层次分析法确定11个评价指标及其权重,将评价区橡胶园地力划分为5等。研究结果发现:评价区以中间地力水平的二等、三等、四等橡胶园为主,占评价区橡胶园总面积的85.85%,它们广泛分布于琼中、屯昌、澄迈、儋州、万宁、保亭、乐东、三亚、陵水、定安、琼海、五指山、昌江、文昌和东方15个县市;一等地面积很小且分散,五等地相对集中面积也很小。相关分析表明土壤pH、有机质、有效磷和速效钾含量是影响评价区橡胶园地力水平的重要因素。评价区橡胶园土壤pH适宜橡胶树正常生长,但该区域土壤有机质和有效磷含量不能满足橡胶树正常生长的需要,而该区域一、二等地土壤速效钾含量能满足橡胶树正常生长,其三、四等地土壤速效钾含量仅达到橡胶树正常生长所需水平,随着地力下降到五等其土壤速效钾含量已不适宜橡胶树正常生长。根据上述研究结果,笔者建议橡胶园应大力间作绿肥,在增施有机质的基础上补氮、补钾、施用钙镁磷肥,同时加强养分管理,提高肥料利用率。     

微生物对水环境污染物的趋化性研究进展

随着人类活动的干扰以及社会工业化进程的加剧,水环境污染现象日益严峻。微生物是水环境污染治理和修复的主要驱动者。越来越多的研究发现,水环境中污染物的去除速率与微生物的趋化功能密切相关。综述了近几年有关微生物对水环境中无机盐、溶解性有机物和重金属等的趋化特性研究进展,讨论并展望了基于趋化功能微生物精准调控的水环境污染强化治理技术的应用前景及主要问题。     

两相系统在疏水性有机污染物高效降解菌富集培养中的应用研究进展

环境中疏水性有机污染物(Hydrophobic organic pollutants,HOPs)的浓度日益增加,获取HOPs高效降解功能微生物能有效提高HOPs污染治理效率。近年来,利用两相系统促进HOPs微生物降解转化的研究已取得一定进展。本文重点从两相系统的结构特点及其富集HOPs降解功能微生物的原理、主要影响因素和应用情况等方面进行综述,并在此基础上对两相系统在毒害性HOPs微生物加速降解脱毒中所存在的主要问题及其应用前景进行讨论和展望。     

Ad-sTNFRI-IgGFc腺病毒载体的构建及其转染人气道平滑肌细胞

TNF-a是一种具有广泛生物学活性的前炎症细胞因子, 参与哮喘整个病理生理过程。可溶性肿瘤坏死因子受体(sTNFR)可以拮抗肿瘤坏死因子活性, 已被用来治疗与TNF相关的炎性疾病。将sTNFRI-IgGFc基因插入腺病毒穿梭质粒pDC316, 与辅助质粒pBHGloxΔE1, 3Cre共转染HEK293细胞, 重组产生Ad-sTNFRI-IgGFc, PCR鉴定毒种正确后, 进行扩增、纯化和滴度测定, 转染人气道平滑肌细胞, 利用RT-PCR、免疫组化方法, 流式细胞仪, ELISA检测转染后细胞中sTNFRI-IgGFc的转录和表达。实验结果证明成功构建了Ad-sTNFRI-IgGFc腺病毒载体, 感染性滴度达3×1010 TCID50/mL, 200 moi转染气道平滑肌细胞阳性率达99.32%, 转染后气道平滑肌细胞在mRNA和蛋白水平均有sTNFRI-IgGFc表达。转染上清稀释64倍后仍对TNF有拮抗活性。为将表达sTNFRI-IgGFc腺病毒基因治疗哮喘的实验研究提供了基础。     

溴代阻燃剂微生物降解的研究进展

溴代阻燃剂以其优异的阻燃性能而在工业生产和日常生活中大量使用。这些外源性的化学物质因其蓄积性、持久性、生物毒性而对人类健康和生态环境造成威胁。微生物特有的降解代谢能力为溴代阻燃剂污染治理带来了希望。但是,目前有关溴代阻燃剂的微生物降解研究仍然很少。综述了国内外在溴代阻燃剂微生物降解方面的最新研究动态,包括厌氧、好氧和基团化等生物降解方式。在此基础上,提出目前溴代阻燃剂微生物降解研究中存在的主要问题和重点研究方向,并对其在溴代阻燃剂污染治理方面的应用潜力进行展望。     

P物质在幽门螺杆菌感染中的协同促炎作用

幽门螺杆菌(Helicobacter pylori, H. pylori)感染是引起消化系统疾病的主要病因之一,其中以慢性胃炎、胃黏膜相关淋巴组织(mucosa-associated lymphoid tissue lymphoma, MALT)淋巴瘤、胃腺癌为最严重的疾病结局,其致病机制尚不完全清楚。神经肽P物质(substance P, SP)是神经元胞体合成的一种重要的神经肽物质,生物学功能众多,因在宿主免疫应答中作为一种广泛存在的炎症介质而被广为研究。H. pylori感染后可激活神经纤维末梢,引起SP的释放,SP再与多种细胞上受体结合导致不同的细胞炎症因子的释放,SP还可以扰乱正常的信号通路,引起细胞异常增殖。动物实验也证实,SP在促进慢性炎症的发展及癌症的产生中也起作用。本文就SP的相关生物学特性,致病机制及其在H. pylori感染后协同炎症发生等方面的最新进展做一综述,以期为治疗H. pylori相关疾病提供新的思路。