芳香烃分解代谢的龙胆酸途径*

龙胆酸代谢途径是微生物降解芳香烃的3条典型的代谢途径之一,是一条重要但需要深入研究的代谢途经。综述了龙胆酸代谢途径的研究进展,特别是分子生物学方面的成果。     

分解代谢质粒

天然的与合成的有机化合物的循环很大程度上依赖于细菌和真菌各种分解代谢活性。一些复杂的代谢途径,其中许多是微生物所独有的。通过它降解各类不同的化合物,多年来的研究证明,这些代谢途径是微生物生物化学家的最丰富的领域。这种降解     

多环芳烃微生物降解基因的研究进展

多环芳烃(PAHs)是环境中普遍存在的一类有机污染物,微生物的降解是PAHs去除的主要途径。近年来,有关PAHs微生物降解途径和代谢产物的研究已有很多报道。小分子PAHs一般可以直接被微生物降解,而大分子PAHs则需要微生物以共代谢的方式降解。在过去20年中,微生物降解PAHs的基因相继被发现,各种基因在调控PAHs降解过程中的功能也越来越清晰。本文概述了PAHs微生物降解基因方面的研究进展,详细介绍了微生物对萘、菲的降解基因,最后对PAHs微生物降解基因的应用前景进行了展望。     

二硝基苯胺类除草剂微生物降解研究进展

二硝基苯胺类除草剂是一类广谱、高效且广泛使用的除草剂,微生物的降解代谢作用是其在环境中消解的最主要因素。分离筛选除草剂的高效降解菌株、分析其降解途径并阐明其微生物降解机制,可为除草剂残留污染的微生物降解修复提供理论依据和优良的降解菌株、降解基因和酶资源。本文简述了二硝基苯胺类除草剂的微生物降解菌株、降解代谢途径和降解基因/酶的研究进展,为进一步研究该类除草剂的微生物降解及其污染生物修复提供理论依据和资源。     

氯代苯胺类化合物微生物降解的研究进展*

对氯代苯胺类化合物(Chlovoanilines,CAS)好氧微生物降解的研究现状进行了系统的综述,内容包括具有降解氯代苯胺类化合物能力的微生物、氯代苯胺类化合物的代谢途径及相关代谢酶的分析、降解质粒和关键代谢酶的基因克隆和表达,并提出了氯代苯胺类化合物好氧微生物降解研究中存在的问题和尚需进一步研究的方面。     

有机磷农药微生物降解研究进展

微生物降解是有机磷农药在环境中去毒降解的主要方式,是治理环境污染的一项有效手段。该文综述了有机磷农药降解菌的分离鉴定、降解机理与代谢途径、降解基因的克隆及表达、降解菌制剂和酶制剂的应用、以及有机磷农药微生物降解研究趋势五个方面的研究现状。     

基于电活性微生物的芳香烃类污染物转化机制研究进展

芳香烃类化合物(aromatic hydrocarbon compounds)是一类基于苯环结构的有机物,广泛分布在自然环境中,难以自然降解、易被生物积累,且有很大的环境危害性。生物法是有机化合物转化降解的主流工艺,而电活性微生物(electroactive microorganisms, EAM)因其独特的胞外电子传递(extracellular electron transfer, EET)能力和生理代谢模式在芳香烃类化合物污染修复领域具有巨大的应用潜力。电活性微生物可以通过还原脱卤、脱硝与氧化开环过程相结合的方式,最终实现芳香烃类污染物的降解矿化。本文重点综述了电活性微生物降解芳香烃类污染物过程中主要还原/氧化反应机理,归纳了电活性微生物高效还原脱卤、脱硝的关键酶活、代谢途径及转化机理,分析了不同含氧条件下电活性微生物开环方式及降解代谢途径,并通过调控微生物胞外聚合物与添加导电材料等途径来提升电活性微生物的胞外电子传递过程,总结了电极电位、电极材料、电解液性质及温度等环境因子对芳香烃类化合物降解的影响,探讨了芳香烃类污染物的强化生物降解策略的可行性。最后,展望了电活性微生物降解技...     

环境微生物介导的木质素代谢及其资源化利用研究进展

木质素是一种丰富的芳烃生物大分子聚合物,其分解代谢与地球元素循环和生物资源利用密切相关。但由于木质素结构的复杂性和无规则性导致其难以降解,使得木质素降解的研究成为全球碳循环和生物质资源利用研究的难点。近年来,来自不同环境的微生物陆续被发现具有木质素降解能力,并解析出参与木质素分解代谢的多种氧化还原酶。然而对木质素详细的代谢过程仍不十分清楚,因此,探究木质素降解酶系、作用机理和代谢网络是研究微生物代谢木质素机理的关键。本文综述环境中参与木质素降解的微生物,重点解析其木质素解聚酶系组成、分泌机制和木质素的代谢途径,并在此基础上阐明近年来木质素生物转化的最新研究进展,以期为今后环境微生物代谢木质素机理及其资源化利用的研究提供参考。     

石油烃类化合物降解菌的研究概况

综述了国内外艰石油烃类化合物的微生物降解的研究情况,分别就石油烃类化合物各组分微生物降解率、不同组分的微生物代谢途径、降解菌各类、降解性质粒、工程菌以及修复方法进行了介绍,以期全面反映此领域的研究,为研究工作提供一定参考依据。     

硝基苯类化合物微生物降解研究进展

硝基苯类化合物是一类具有稳定化学性质、高毒性和易在生物体内积累的优先污染物.微生物降解在硝基苯类化合物废水废气治理和污染环境修复方面具有明显优势.从降解菌的驯化筛选、降解途径、降解机理、共代谢、趋化性和分子遗传学角度,阐述了硝基苯类化合物微生物降解研究的最新进展,指出应进一步加强工程菌的构建及其应用开发研究.在硝基苯类化合物污染环境的微生物修复方面,共代谢和混合菌株的协同作用具有重要的应用前景.     

石油烃类化合物降解菌的研究概况*

综述了国内外对石油烃类化合物的微生物降解的研究情况 ,分别就石油烃类化合物各组分微生物降解率、不同组分的微生物代谢途径、降解菌种类、降解性质粒、工程菌构建以及生物修复方法进行了介绍 ,以期全面反映此领域的研究成果 ,为研究工作者提供一定参考依据。     

微生物对环境中难降解有机污染物共代谢作用

对微生物共代谢途径的概念、机理、类型进行了综述,详细介绍了微生物共代谢作用在去除难降解有机污染物过程中所起到的重要作用,并对微生物共代谢作用降解有机污染物的关键因素及其应用价值做出分析。     

微生物代谢环境难降解性有机物的酶学研究进展

随着人类社会的快速发展,工业化水平不断提高,产生大量的污染物并排放到环境中,给人类的生活和身体健康造成了严重的影响。这些污染物中包含种类繁多的难降解有机物,如多芳香烃(PAHs)、环硝胺类物质(RDX、HMX和CL-20)、多氯联苯(PCBs)及烷烃类化合物等,对自然界的污染危害大。微生物可以消除它们对污染的影响,研究结果表明微生物的代谢或共代谢活动是降解这些物质的有效途径,降解起始阶段需要一些关键酶的参与活动,以氧化还原酶为主。这些氧化还原酶一般与细胞膜上其他的活性组分在一起,形成一个氧化还原系统氧化底物。被氧化的中间物质再通过一系列酶催化继续氧化成三羧酸中间代谢产物被微生物所利用。以下综述了与这些物质降解相关的代谢途径和关键的酶,展望今后在开展这类研究工作时要加强降解微生物的筛选和相关酶学的研究,进一步研究这些污染物的代谢或共代谢途径和机理,为工程化治理环境污染提供依据。     

微生物降解联苯的研究进展

联苯是一种有机污染物,在自然环境中很难分解。目前研究的降解方法中,微生物降解最有潜力。微生物法处理成本低、效果好、无二次污染,且操作简单,能够实现真正意义上的再循环。该文对国内外开展的微生物降解联苯的相关研究进行了综述,对联苯降解的菌群、代谢途径及其关键酶进行了详细的阐述,指出了微生物降解联苯存在的关键问题是修复效率低,高效菌株的筛选、基因工程菌的构建及其多种修复技术的结合是今后研究的方向。     

微生物降解4-羟基苯甲酸的研究进展

4-羟基苯甲酸(4HBA)是在自然界中广泛存在的芳香族化合物,也是很多天然产物和人工合成化合物的中间代谢产物。4HBA的代谢途径有原儿茶酸开环途径、脱碳酸途径和厌氧微生物的苯甲酰-CoA还原途径,以及尚未完全阐明的龙胆酸开环途径。从4HBA转化为龙胆酸的过程包含NIH重排反应步骤,本综述重点介绍NIH重排反应的研究进展并初步介绍了涉及4HBA降解过程中的酶。在本综述中,结合我们的研究工作介绍了一个嗜热Bacillus sp.B1菌株降解4HBA等芳香族化合物的代谢途径,最后对4HBA降解过程中的NIH重排反应研究进行了展望。     

应用生物技术降解木质纤维素水解液中呋喃醛

木质纤维素是地球上储量最为丰富的可再生有机碳资源,但由于其结构的复杂性,必须经过一系列预处理过程才能被微生物高效利用,这就不可避免地带来了呋喃醛等典型抑制物,严重阻碍了微生物的生长和后续发酵过程。认知微生物的呋喃醛代谢途径,并基于此开发耐受性和转化能力强的微生物菌株是生物炼制领域的重要研究内容。文中综述了呋喃醛抑制物的来源、呋喃醛对微生物的抑制机理以及微生物降解呋喃醛的代谢途径,并重点讨论了基于生物法降解呋喃醛抑制物的研究进展,涉及的主要技术手段包括传统的适应性进化工程和代谢工程,以及近年来新兴的微生物共培养系统和功能化材料辅助微生物脱除呋喃醛等。     

一株氯霉素降解细菌的分离鉴定与代谢特性研究

微生物是介导环境中氯霉素降解转化的主要驱动者,但高效降解矿化菌株资源匮乏,氧化反应介导的代谢途径不清。为研究微生物介导下氯霉素的环境归趋过程,为氯霉素污染环境强化修复提供菌株资源,文中以受氯霉素污染的活性污泥为接种源,首先富集获得一个由红球菌Rhodococcus主导 (相对丰度>70%) 的氯霉素高效降解菌群,并从中分离获得一株能够高效降解氯霉素的菌株CAP-2,通过16S rRNA基因分析鉴定为红球菌Rhodococcus sp.。菌株CAP-2能在不同营养条件下高效降解氯霉素。基于菌株CAP-2对检测到的代谢产物对硝基苯甲酸和已报道的代谢产物对硝基苯甲醛和原儿茶酸的生物转化特征,提出其降解途径是由氯霉素侧链氧化断裂生成对硝基苯甲醛,进一步氧化为对硝基苯甲酸的新型氧化降解途径。该菌株对于氯霉素分解代谢的分子机制研究以及受氯霉素污染环境的原位生物修复应用具有巨大潜力。     

丛毛单胞菌在环境污染物降解方面的研究进展

环境污染物的微生物降解是环保领域研究的一个热点。研究发现,丛毛单胞菌对多种污染物有很好的降解效果。综述目前已分离的一些丛毛单胞菌对不同污染物的降解特性、代谢途径,并分析了影响其降解效果的各种因素,介绍应用现状并对前景进行展望。     

细菌降解多环芳烃上游途径的遗传学研究进展

多环芳烃是一类毒性较大的环境污染物。微生物降解和转化是消除此类污染物的理想方法,已发现多种细菌具有这种功能。主要针对细菌在多环芳烃降解中上游途径的代谢酶及基因簇的组成进行综述,阐述了酶的遗传学特点,并探讨了PAHs代谢基因的进化。这有助于了解PAHs的细菌降解机制,并为有效实施生物修复提供理论依据。     

蛋白质定向进化及其在微生物代谢调控中的应用

蛋白质定向进化是非理性改造蛋白质的一种有效方法。利用蛋白质定向进化技术可以改变代谢流,扩展或构建新的代谢途径,弱化或消除不必要或有害的代谢途径,从而达到提高某种代谢产物产率或降解有害物质的目的。蛋白质定向进化技术在代谢调控中的应用有效拓宽了代谢工程的应用范围。本文介绍了主要的蛋白质定向进化技术如易错PCR技术、DNA改组技术、交错延伸技术和临时模板随机嵌合技术等,评述了蛋白质定向进化技术对微生物细胞代谢中的关键蛋白进行定向改造,从而改善其代谢能力,调控微生物代谢等的应用。