微生物还原Cr(VI)的研究进展

随着现代工业的发展,水环境中的重金属对人类健康和环境带来严重的危害,其中的Cr(VI)具有强烈的毒性.微生物在代谢过程中可以将Cr(VI)还原为Cr(Ⅲ),有效降低Cr(VI)的毒性.本文从可还原Cr(VI)的微生物、微生物还原Cr(VI)的机理、还原过程中存在的问题及发展方向等方面进行了综述.     

絮凝酵母吸附Cr(VI) 的机理

絮凝酵母SPSC01为酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae和粟酒裂殖酵母Schizosaccharomyces pombe的融合菌株,用其吸附水溶液中的重金属Cr(VI),可以大大降低生物吸附的固液分离成本。为了探讨SPSC01菌体絮凝蛋白对Cr(VI) 还原吸附的影响,对SPSC01与其亲本菌株的吸附行为进行了比较。结果表明,SPSC01和其具有絮凝性状的亲本S. pombe的Cr(VI) 去除速率基本同步,远优于无絮凝性状的亲本S. cerevisiae;达到吸附平衡时,S. pombe、SPSC01和S. cerevisiae对总Cr去除率分别达68.8％、48.6％和37.5％;从而证明了絮凝有利于Cr(VI) 的还原、吸附,絮凝蛋白在Cr(VI) 的还原吸附过程中起促进作用。通过化学屏蔽方法和傅立叶变换红外光谱 (FTIR) 分析,对SPSC01菌体表面吸附Cr(VI) 的机理进行了研究,结果表明SPSC01菌体表面吸附Cr(VI) 起主要作用的基团是氨基、羧基和酰胺基。     

絮凝酵母吸附Cr(VI)的机理

絮凝酵母SPSC01为酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae和粟酒裂殖酵母Schizosaccharomyces pombe的融合菌株,用其吸附水溶液中的重金属Cr(VI),可以大大降低生物吸附的固液分离成本。为了探讨SPSC01菌体絮凝蛋白对Cr(VI)还原吸附的影响,对SPSC01与其亲本菌株的吸附行为进行了比较。结果表明,SPSC01和其具有絮凝性状的亲本S.pombe的Cr(VI)去除速率基本同步,远优于无絮凝性状的亲本S.cerevisiae;达到吸附平衡时,S.pombe、SPSC01和S.cerevisiae对总Cr去除率分别达68.8%、48.6%和37.5%;从而证明了絮凝有利于Cr(VI)的还原、吸附,絮凝蛋白在Cr(VI)的还原吸附过程中起促进作用。通过化学屏蔽方法和傅立叶变换红外光谱(FTIR)分析,对SPSC01菌体表面吸附Cr(VI)的机理进行了研究,结果表明SPSC01菌体表面吸附Cr(VI)起主要作用的基团是氨基、羧基和酰胺基。     

不动杆菌属(Acinetobacter)细菌降解石油烃的研究进展

不动杆菌属细菌分布广泛,作为重要的石油烃降解者,在乳化和降解石油烃、降低石油烃生物毒性等方面有重要作用。本文概述了不动杆菌属细菌对烷烃、芳香烃等石油烃组分的降解,总结了该属细菌中已发现的烷烃氧化酶和芳香烃氧化酶,综述了该属细菌所分泌的表面活性剂的类型和乳化机理,讨论了固定化对该属细菌降解石油烃的影响,展望了该属细菌降解石油烃的应用前景。基于此,作者认为探索不动杆菌属细菌降解石油烃的详细机理和途径、发现关键酶、寻找遗传工具、构建基因工程菌、发掘环境友好的固定化材料,应是未来的研究重点及热点。     

微小杆菌属(Exiguobacterium)细菌的能量代谢途径分析

【目的】微小杆菌属(Exiguobacterium)细菌广泛分布于海洋及非海洋环境中,具有多种代谢途径以适应复杂多样的生境。本研究从能量代谢途径角度出发,探究该属菌株对不同生境的适应能力。【方法】从美国国家生物科技数据中心(National Center for Biotechnology Information, NCBI)数据库中获取146个Exiguobacterium属菌株的基因组,查找并统计光营养、厌氧呼吸和底物代谢等多种能量代谢途径的关键蛋白或关键酶基因在各菌株基因组中的分布,包括光营养型的视紫红质基因、厌氧呼吸营养型的钼辅因子合成蛋白基因,以及底物代谢营养型中乙醛酸分流途径的异柠檬酸裂解酶及苹果酸合酶基因等。根据对应的氨基酸序列构建视紫红质、MoaC和异柠檬酸裂解酶的系统发育树,分析不同能量代谢途径在该属菌株进化过程中的保守性,推测其对于该属菌株的重要性。【结果】Exiguobacterium属中50%的种具有视紫红质基因,其中分离自非海洋生境的菌株更趋向于含有视紫红质基因。本研究所统计的全部非海洋生境菌株中,含有视紫红质基因的菌株占比约为70%,而在海洋生境菌株中该比例...     

Proteomic Alterations of Antarctic Ice Microalga Chlamydomonas sp. Under Low-Temperature Stress

Antarctic ice microalga can survive and thrive in cold channels or pores in the Antarctic ice layer. In order to understand the adaptive mechanisms to low temperature, in the present study we compared two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis （2-DE） profiles of normal and low temperature-stressed Antarctic ice microalga Chlamydomonas sp. cells. In addition, new protein spots induced by low temperature were identified with peptide mass fingerprinting based on matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry （MALDI-TOF-MS） and database searching. Well-resolved and reproducible 2-DE patterns of both normal and low temperature-stressed cells were acquired. A total of 626 spots was detected in control cells and 652 spots were detected in the corresponding low temperature-stressed cells. A total of 598 spots was matched between normal and stressed cells. Two newly synthesized proteins （a and b） in low temperature-stressed cells were characterized. Protein spot A （53 kDa, pl 6.0） was similar to isopropylmalate/homocitrate/citramalate synthases, which act in the transport and metabolism of amino acids. Protein spot b （25 kDa, pl 8.0） was related to glutathione S-transferase, which functions as a scavenger of active oxygen, free radicals, and noxious metabolites. The present study is valuable for the application of ice microalgae, establishing an ice microalga Chlamydomonas sp. proteome database, and screening molecular biomarkers for further studies.     

芽孢杆菌原生质体的形成,再生及种间融合的研究

原生质体融合技术不仅能使遗传基因高频率重组,而且可以集双亲优良遗传性状为一体.自Schaeffer等人成功地进行了微生物原生质体融合以来,这项技术便广为人们所接受.枯草芽孢杆菌分泌的抗菌蛋白能抑制多种植物病原菌的生长,苏云金芽孢杆菌生成的伴孢晶体蛋白可毒杀植物害虫.利用原生质体融合技术将这两种芽孢杆菌抑菌杀虫的遗传特性融为一体,选育出防治植物病虫害的新一代生防菌株成为可能,有关这方面的研究国内外尚未见报道.本文报道了抗菌蛋白产生菌TG26-10和晶体蛋白产生菌AS1.904-17原生质体的形成,再生及种间融合的影响因素,为进一步筛选目的融合子提供基础.     

含Cr(Ⅵ)电镀废水处理研究进展

铬的毒性与其存在状态有关,六价铬是电镀含铬废水中的主要特征污染物。综述了电镀废水中六价铬污染相关研究的近期进展。分析了水体中六价铬污染主要来源,介绍了水体中六价铬对水生生物的毒性研究概况,包括六价铬被水生生物吸收后在生物体内的积累和分布状况以及所导致的形态学、生物化学和超微结构上的伤害,介绍了电镀含铬废水常用的几种处理方法,包括离子交换树脂法、化学沉淀法、电化学法、吸附法等,重点介绍了生物除铬新技术的优点及其发展前景,最后阐述了代铬镀层的发展趋势,从源头减少六价铬的污染。     

真菌还原Cr(Ⅵ)的研究

从不同来源的样品中分离筛选出几株抗Cr（Ⅵ）的真菌,他们能在含300—500mg／LK2Cr2O7的蔗糖合成培养基中生长,其中BS－1菌株抗K2Cr2O7达900mg／L．BS－1等4株真菌在含200mg／LK2Cr2O7的培养基中生长4-6d后,培养液中的Cr（Ⅵ）已全部消失。这些真菌经鉴定为青霉菌（Penicilliumsp．）BS－1和BS－3,黑曲霉（Aspergillusniger）BR-4和黄曲霉（Aspergillusflavus）BX－1。经紫外可见光扫描及化学分析证实,高毒的Cr（Ⅵ）可被真菌还原成为低毒的Cr（Ⅲ）。BS－1菌株细胞还原Cr（Ⅵ）的最适温度为30℃,最适pH7．0。葡萄糖（0．25％）对细胞还原Cr（Ⅵ）有促进作用,但高浓度的Cr（Ⅵ）则抑制细胞对Cr（Ⅵ）的还原。     

水环境中Cr(Ⅵ)对鱼类毒性机理研究进展

随着工业,特别是不锈钢产业的迅速发展,环境中的铬污染问题日益严重,Cr(Ⅵ)能够很容易地透过细胞膜进入细胞和生物体内,其毒性远高于Cr(Ⅲ).铬作为变价金属,其在鱼类体内能够产生活性氧自由基(ROS),对机体产生氧化胁迫效应;此外,Cr(Ⅵ)在细胞还原作用下生成的中间产物\[Cr(Ⅴ)、Cr(Ⅳ)等\]会进一步和DNA结合,导致基因的损伤和突变,从而危害鱼类的生长发育和种群结构.本文在不同水平上,系统总结了Cr(Ⅵ)对鱼类的毒性效应,从多个层次(分子、细胞、组织、器官、个体）阐述了Cr(Ⅵ)的毒性作用机制和鱼类相应的毒性解毒机制,并对于Cr(Ⅵ)的毒性研究中尚不完全清楚、需要深入考察的方面进行了探讨.     

微生物还原Cr(VI)的研究进展

随着现代工业的发展, 水环境中的重金属对人类健康和环境带来严重的危害, 其中的Cr(VI)具有强烈的毒性。微生物在代谢过程中可以将Cr(VI)还原为Cr(III), 有效降低Cr(VI)的毒性。本文从可还原Cr(VI)的微生物、微生物还原Cr(VI)的机理、还原过程中存在的问题及发展方向等方面进行了综述。     

芽孢杆菌属产生的胞外多糖的研究

不同芽孢杆菌能产生不同的胞外多糖,根据多糖中的中性糖组成,可以把产生多糖的芽孢杆菌划分为三大类：第一类为中性糖由甘露糖和葡萄糖组成的菌株,计有B. subtils, B. pu-milus, B alvei B. cereus, B. sphaerieus, B. lichniformis, B. laterosporus, B．Pulvifaciens,B.brevis,B．Mycoides,B．Polymyxa,B．Popilliae,B．Macerans,B. fitmus 和 B. megaterium; 第二类为中性糖由甘露糖,葡萄糖和半乳糖组成的菌株,计有 B.polymyxa,B. larvae, B. thermop-hilus 和 B．Mycoides;第三类为中性糖由四种以上单糖组成的菌株,计有B. megatetium, B.coagulans 和 B．Circulans B．Polymyxa 和 B．Larvae产生的胞外多糖是一种类琼脂型的多糖,它们的水溶液(1％)具有加热熔化,冷却后凝固的特征,这种多糖是酸性多糖,它由甘露糖、葡萄糖,半乳糖和糖醛酸组成。     

曾候乙墓穴木椁微生物降解对木材危害及防治措施研究

从曾候乙墓分离到的16株菌,其中有11株为芽孢杆菌属类,4株微杆菌属,1林为黄色杆菌属。将16株细菌分别侵染6种木材,结果证明细菌降解对6种木材均有不同的韧性下降,个别木材出现腐烂病灶。2号菌降解后对泡桐、枣树、马尾松、香樟、刺槐和桑树分别下降8％,12％,10％,5％,10％和13％。3,5,6,7,8,9和16号菌对上述6种木材也有不同程度影响。而4,11,12,13,14和15号菌对6种木材的韧性下降影响不明显。但其渗透性大大提高了,因此也会影响木材的使用年限。采用杀菌、杀虫的石油气,乙醇等有机溶济,防治微生物降解产物对木材的浸蚀,均有较好的防菌、防认腐效果。     

脱硫弧菌SRB7对重金属铬Cr(VI)还原特性

利用化工厂污泥废水中分离到的一株耐酸脱硫弧菌(Desulfovibrio SRB7),对不同pH,温度、碳源、菌废比等条件下SRB7还原Cr(VI)能力进行研究.并从H2S还原途径、电子传递途径以及胞外聚合物(EPS)吸附途径研究SRB7菌体整体去除Cr(VI)的特性.结果表明:当Cr(VI)起始浓度为50 mg/L时,pH 7.5,培养温度36℃,碳源为乳酸钠,混合菌液和Cr(VI)溶液的菌废比为1:5(V/V)能获得很好的还原效果.在SRB7去除Cr(VI)的特性中,吸附途径对Cr(VI)的去除几乎不起作用;电子传递途径在Cr(VI)的还原过程中不占优势,24 h去除率为51.42%;而H2S途径在Cr(VI)的还原过程中占主导地位,24 h去除率为78.02%.     

一株分离自胡杨的赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus)ML-64的微生物学特性

摘要:【目的】从胡杨茎秆液中分离得到的一株菌株ML-64,对其进行微生物学特性的分析。【方法】通过细菌培养和染色的方法进行了形态和培养特征的检测,使用多相分类学方法测定菌株的各项生理生化指标,脂肪酸组分、醌组分、极性脂类型、16S rRNA基因系统发育分析、(G+C)mol%含量的测定和DNA-DNA杂交分析。【结果】菌株ML-64为革兰氏阳性菌,杆状,产生芽孢。菌落为圆形,淡黄色,表面光滑。菌株生长温度范围为10－45℃(最适37℃),pH范围为7.0－9.0(最适pH7.0),NaCl浓度范围为0－6%(W/V) (最适0－2%)。菌株ML-64 的类脂酯酶,精氨酸双水解酶,脲酶活性和VP-实验为阳性。在API 50CH酶活性检测实验中菌株不能发酵任何糖类。可利用的碳源有: L-丝氨酸,丙酮酸甲酯,α-酮-丁酸,乙酰乙酸。对多粘菌素B(30 μg)、新生霉素(30 μg)、青霉素G(10 U)不敏感。16S rRNA基因序列分析结果表明,菌株ML-64T与ysinibacillus chungkukjangi 2RL3-2T,Lysinibacillus sinduriensis BLB-1T有密切亲缘关系。相似率分别为100%和99.1%。菌株ML-64与Lysinibacillus chungkukjangi 2RL3-2T和Lysinibacillus massiliensis CIP108446T之间的杂交率分别为82%和50.9%。基因组DNA(G+C)mol%含量为36.8%。菌株ML-64优势脂肪酸类型为iso-C15:0(55.05%)和anteiso-C15:0(20.70%),醌组分类型是MK-7。【结论】基于表型特征、遗传型特征和系统发育分析,将菌株定为Lysinibacillus chungkukjangi的新变种,获得序列注册号为KC609752。胡杨内生菌ML-64的基因组结构已与最近源菌株L．chungkukjangi产生了较大的分化,选择性地适应了胡杨内生环境。     

黄杆菌(Flavobacterium sp.)几丁质酶的纯化和性质

黄杆菌(Flavobacteium sp.)在几丁质的诱导下产生几丁质酶.通过(NH_4)_2SO_4沉淀、DEAE纤维素柱层析、Sephacryl 300柱层析及Sephadex G-75柱层析,从Flavobacterium sp.培养上清液中分离纯化了几丁质酶.SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)纯度分析表明,纯化后的几丁质酶达到了均一的程度.用SDS-PAGE测得该酶的分子量约45D00道尔顿.该酶水解几丁质的最适pH为 7.0,最适温度为50℃,-20C贮存两年以上仍有活性.水解几丁质的Km值为5.0mg/ml.金属离子对几丁质酶活性影响较大,Ca^(2+) 、Co^(2+)’和Cu^(2+)对酶有激活作用.而NH_4^-、Ba^(2+)、Mg^(2+)、Mn^(2+)对酶有抑制作用.几丁质酶水解几丁质的产物是几丁质二糖.     

人下肠道中拟杆菌属的探讨

用平板活菌计数法分析了30名正常成人粪便标本的4类菌群,结果表明,每克(湿重)标本中的需氧菌数(以Log计,均数土2标准差,下同)为8.47士1．32,肠杆菌数为7．75±1．34,肠球菌数为7．29士1．38,拟杆菌数为10．71士1．08。同时还分析了21名腹泻患者的粪便标本,得到需氧菌数为9．01士1．06,肠杆菌数为s 39士0．94,肠球菌数为6．36 5：1．72,拟杆菌数为10．15：t：0．68。其中5名菌痢患者的粪便标本中福氏痢疾杆菌数为7．66"t-0．60,拟杆菌和肠球菌数明显减少。与正常人的相比,21名腹泻患者粪便标本中需氧菌、肠杆菌数增加(p<0．05),而肠球菌、拟杆菌数减少(p<0．01),差异显著。对分离的25l株革兰氏阴性无芽孢厌氧杆菌的代谢产物,进行了气液相色谱分析,确定4株为梭杆菌属菌株,247株为拟杆菌属菌株(15个种),正常与腹泻时拟杆菌属中种的差异不显著。     

曾候乙墓穴木椁微生物的分离与鉴定

从曾侯乙墓中椁室、东椁室、西椁室和北椁室分别取样,经平板划线培养,分离,纯化共获得典型的菌株16株。将16株分别涂片镜检,生理生化分析鉴定,结果证明芽孢杆菌属11株,其中苏云金变种1株,地衣芽孢杆菌1株,巨大芽孢杆菌1株,球形芽孢杆菌5株,蜡状芽孢杆菌2株,多粘芽孢杆菌1株。其余菌株微杆菌属4株,黄色杆菌属黄杆菌1株。     

一株李氏禾内生细菌去除Cr(Ⅵ)的特性

李氏禾(Leersia hexandra)是中国境内发现的第一种铬超积累植物,该文对李氏禾内生菌及其除铬性能进行了研究。采用添加Cr(VI)的牛肉膏蛋白胨固体平板培养方法,从李氏禾根部分离筛选获得一株具有较强Cr(VI)抗性的内生细菌G04,分子生物学鉴定结果表明该菌株属于阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)。采用摇瓶培养方法,以Cr(VI)去除率、总Cr(铬)的去除率以及菌体生物量为指标,考察了pH、温度、底物浓度、装液量、接种量、摇床转速以及反应时间等因素对Cr(VI)去除率、总铬去除率和菌株生长的影响。结果表明:在牛肉膏蛋白胨液体培养基中,菌株E. cloacae G04去除Cr(VI)的较优反应条件为初始pH5. 0、温度37℃、Cr(VI)浓度为100 mg·L~(-1)、装液量80 mL(250 mL三角瓶)、接种量15%、摇床转速为120r·min~(-1)、反应时间48 h。在此条件下,菌株E. cloacae G04对Cr(VI)和总铬的去除率分别为84%和8%。根据Cr(VI)去除率和总铬去除率的结果推测该菌株去除Cr(VI)的机制可能是以还原为主、吸附为辅。这表明李氏禾内生细菌E. cloacae G04菌株具有较好的应用潜力,既有可能直接用于土壤、水环境铬污染的修复,也有可能作为促植物修复铬污染的后备菌株,另外可为深入研究李氏禾的铬积累作用机制提供参考。