海岸盐沼湿地土壤硫循环中的微生物及其作用

硫及硫化合物的动态循环是海岸盐沼湿地的重要组成部分,硫酸盐还原菌(SRB)和硫氧化菌(SOB)是推动硫循环的重要微生物。硫酸盐还原菌把硫酸盐还原为硫化物,同时消耗土壤中的有机物质;硫氧化菌把还原性硫化合物氧化为硫酸盐,缓解土壤中硫化物的积累,它们共同维持硫循环的动态平衡。本文综述了海岸盐沼湿地土壤中硫的存在形式、硫的地球化学循环以及在硫循环过程中扮演重要角色的硫酸盐还原菌和硫氧化菌的生物多样性、活性测定方法及其生态学意义等的最新研究进展,并提出了存在的问题及研究展望。     

农药

860430用真氧产碱菌JMF134(PJF4)对2,4一O和3一氯苯甲酸醋降解途径的转座子诱变和克隆化分析〔英二/Don,R.H.…     

酸性煤矿排水中硫的迁移转化及其与铁的相互作用——以贵州织金废弃煤矿区为例

硫酸盐是酸性煤矿排水的主要组成部分,高浓度硫酸盐废水排到环境中会产生一系列污染及环境效应。本文选取贵州省织金县珠藏镇酸性煤矿排水相对集中的小流域为对象,采集了水体与沉积物样品,研究硫酸盐在喀斯特地区酸性煤矿排水中的迁移转化过程。结果表明:研究区水体酸化明显,水中溶解态硫主要以SO_4~(2-)形式存在,且SO_4~(2-)随水的迁移过程有明显的衰减,亚稳态硫含量较少;可交换态硫酸盐(ExS)是沉积物中硫的主要存在形态,约占总硫(TS)的65%,还原态硫在这种强氧化环境中含量很少,各还原态硫含量的大小顺序是元素硫(ES)酸可挥发性硫化物(AVS)铬还原态硫化物(CRS);水体中SO_4~(2-)和Fe(Ⅲ)存在明显的正相关关系,SO_4~(2-)与Fe(Ⅲ)相结合共沉淀到沉积物中是SO_4~(2-)衰减的重要原因。     

厌氧条件下Shewanella oneidensis MR-1对2,4-二硝基甲苯的还原转化

【目的】研究Shewanella oneidensis MR-1厌氧生物转化2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)的能力、转化过程和影响因素。【方法】以乳酸钠为电子供体, 2,4-DNT为电子受体, S. oneidensis MR-1为降解菌, 黄素为胞外电子载体, 设立四个不同的对照体系并监测各体系在转化过程中2,4-DNT及其产物的动态变化。同时研究不同2,4-DNT浓度下细胞的生长情况, 以及不同黄素浓度下2,4-DNT的降解情况。【结果】S. oneidensis MR-1菌能够高效还原转化2,4-DNT为4-氨基-2-硝基甲苯(4A2NT)和2-氨基-4-硝基甲苯(2A4NT), 并将其进一步还原为2,4-二氨基甲苯(2,4-DAT), 黄素能加速转化过程。【结论】S. oneidensis MR-1菌具备高效还原转化2,4-DNT的能力, 为实际环境中硝基苯污染的原位修复提供科学依据。     

能源上的应用

8 3 1 374添加可溶性级化荆对啥热厌氧消化生物量形成甲烷的影响〔英〕/R三v称川,卜C二J.…了Appl.Bioehem。Bioteohnol一1988,17一2嫂5~262仁译自CBA,1日58,(g),4029」、 向嗜热厌氧半连续搅拌罐反应器中的生物量添加可溶性氧化剂,探索其效应。结果,添加的硝酸盐大量被还原为氨。向补充硝酸盐的连续消化器添加硫酸盐,导致硫酸盐累积,而向未补充硝酸盐的消化器添加硫酸盐,则导致硫酸盐的降解。上述结果支持这种假说,即在硫酸盐和硝酸盐同时存在下,硝酸盐优先被还原。(王璋瑜)891375在交联固定化细胞反应器中采用运动发酵单胞菌生产乙醇…     

海水养殖生境中柠檬酸杆菌降解半胱氨酸产生硫化物的机制研究

【目的】含硫氨基酸的生物降解是造成海水养殖环境中毒性硫化物上升的重要因素,而微生物降解含硫氨基酸的机制和影响因素解析是控制该系统中硫化物浓度的关键环节。【方法】本研究利用稀释涂布-叠皿夹法自本实验室海水养殖环境的沉积物中分离得到一株产生硫化物的厌氧菌株,并通过代谢组学研究其以半胱氨酸为底物产生硫化物的机制和途径。【结果】经鉴定,该菌株为弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacterfreundii),能够在厌氧条件下还原硫酸盐,能够降解半胱氨酸产生硫化物,投加L-半胱氨酸可提高其还原硫酸盐的能力。该菌株以1g/L半胱氨酸为底物,在35℃、盐度为10、pH 8.0的条件下,硫化物的最高积累量可达302.4 mg/L。对菌株中硫化物产生具有重要贡献的半胱氨酸脱巯基酶研究表明,该酶最适温度为35℃,在pH6.0–8.0有较高的活性,能够快速降解半胱氨酸产生硫化物。结合代谢组学研究发现,该菌株中含有的3-巯基丙酮酸硫酸转移酶、胱硫醚-γ-裂解酶、半胱氨酸脱巯基酶催化半胱氨酸降解是产生硫化氢的主要途径;亚硫酸盐还原酶还原硫酸盐、亚硫酸盐是其产生硫化氢的次要途径。【结论】通过揭示柠檬酸杆菌降解半胱氨酸产生...     

海水养殖生境中柠檬酸杆菌降解半胱氨酸产生硫化物的机制研究

【目的】含硫氨基酸的生物降解是造成海水养殖环境中毒性硫化物上升的重要因素,而微生物降解含硫氨基酸的机制和影响因素解析是控制该系统中硫化物浓度的关键环节。【方法】本研究利用稀释涂布-叠皿夹法自本实验室海水养殖环境的沉积物中分离得到一株产生硫化物的厌氧菌株,并通过代谢组学研究其以半胱氨酸为底物产生硫化物的机制和途径。【结果】经鉴定,该菌株为弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii),能够在厌氧条件下还原硫酸盐,能够降解半胱氨酸产生硫化物,投加L-半胱氨酸可提高其还原硫酸盐的能力。该菌株以1 g/L半胱氨酸为底物,在35℃、盐度为10、pH 8.0的条件下,硫化物的最高积累量可达302.4 mg/L。对菌株中硫化物产生具有重要贡献的半胱氨酸脱巯基酶研究表明,该酶最适温度为35℃,在pH 6.0–8.0有较高的活性,能够快速降解半胱氨酸产生硫化物。结合代谢组学研究发现,该菌株中含有的3-巯基丙酮酸硫酸转移酶、胱硫醚-γ-裂解酶、半胱氨酸脱巯基酶催化半胱氨酸降解是产生硫化氢的主要途径;亚硫酸盐还原酶还原硫酸盐、亚硫酸盐是其产生硫化氢的次要途径。【结论】通过揭示柠檬酸杆菌降解半胱氨酸产生硫化物的机理,可为海水养殖环境中毒性硫化物的防控提供理论基础。     

光合磷酸化的研究——Ⅻ.细菌载色体的非循环光合磷酸化

研究兼性厌氧紫色非硫螺旋菌及严格厌氧紫色硫细菌的离体载色体的非循环光合磷酸化,结果指出: (1)在厌氧并用HOQNO抑制载色体循环光合磷酸化的情况下,以过量维生素丙及催化量DCPIP为电子供体时,维生素K_3,FMN,反丁烯二酸等化合物均可作为电子受体构成非循环光合磷酸化。(2)在有氧状态时,维生素丙及DCPIP为电子供体的非循环光合磷酸化能以分子氧为最终电子受体。外加任何电子受体,不再促进磷酸化活力。(3)紫色硫细菌的载色体尚能以H_2S为电子供体与维生素K_3构成非循环光合磷酸化。(4)在载色体中的氢化酶的催化下,分子氢可以通过DCPIP,在光下联接于维生素K_3或反丁烯二酸的还原。其所偶联的磷酸化,具有非循环类型的特性。基于上述结果,对非循环光合磷酸化在光合细菌中的生理意义作了简短的讨论。     

环境保护上的应用

91726 乙酸对产甲烷、互养型苯甲酸盐降解的抑制作用〔英」/Dolfillg,J...//Appl.Environ.Miezobiol一1988,54(7)一1 871一1873仁译自DB八,1988,7(20),8 88一10034 在35℃下,以补充有维生素及lomM苯甲酸盐作为唯一碳源的无机盐培养基     

环境保护及农业废物利用

924618在固态发醉过程中木质纤维素降解:桩皮健耳和Phanerochaete chrysosPorium[英〕/Kerem,Z。…/Appl.Environ.Miorobiol一i。。2,58 (4)一1121~1127〔译自DBA,1992,11(11),92一06579〕 采用糙皮侧耳(ple。,ot:5 05‘,ea‘。s)Flo-rida f6和p无二eroc而ae‘e ch,,。o舀夕。,东“m BKM,试验了在棉杆的固态发酵过程中,木质纤维素的降解及与木质素降解相关的活性。尸.“五r梦808,。-石。。可旺盛生长,在15天内快速无选择降解55%的棉杆的有机组分。糙皮侧耳生长缓慢,具有明显的选择性,30天后仅仅有20%的有机物降解。“C木质素矿化动力…     

基因库构建

922884直接偏选含YAC克隆的cosmid文库〔英〕/Bax“-ndale,5.…/Nueleio Aeids Res一i。。1,1。 (25)一6651〔译自DBA,1992,11(4),92-01865〕 介绍了直接筛选含人类人造染色体(HAC)的cosmid基因文库的方法。从48XXXX人类细胞系的酵母人造染色体(YAC)基因文库中分离出重叠YAC克隆〔YGAS(41okb)和YGAio(4‘okb)〕,置于亨廷顿舞蹈病基因4 p16。3候选区内在紫外光下(36Onm)从凝胶上的酵母染色体带中切下HAC带。用(a一‘ZP)一dGTP和一dATP对D NA进行随机引物标记。通过与人切变胎盘DNA预杂交,从探针和经流式分拣的人第4染色…     

硫代硫酸盐氧化菌TX的分离、鉴定及其生物学特性

从聚硫橡胶废水处理系统中分离到一株硫代硫酸盐氧化细菌TX.根据其形态学特征、生理特征和16S rRNA基因序列相似性分析,将该菌株初步鉴定为盐生硫杆菌属(Halothiobacillus sp.)(GenBank登录号为EU871645).该菌株能利用硫代硫酸盐、单质硫、连四硫酸盐、硫化物或亚硫酸盐为唯一能源进行自养生长,不能利用葡萄糖、蔗糖、果糖、乳糖、麦芽糖或酵母粉进行异养生长,为专性化能无机自养型硫杆菌.在以硫代硫酸钠为唯一能源的培养基中其最适生长温度为30℃～35℃,最适起始pH值为3.0～5.0.在矿物盐培养基中,硫代硫酸盐最终被氧化成硫酸,造成培养基pH持续下降.在摇瓶分批培养和硫胶废水处理过程中均检测到连四硫酸盐的积累,表明该菌株主要通过连四硫酸盐途径或"S4I"途径进行硫代硫酸盐的生物氧化.     

脱氮硫杆菌生长特性及其对SRB生长的影响

由土壤中分离得到一株自养型的脱氮硫杆菌(Thiobacillus denitrigioans,硫杆菌属,硫杆菌科,革兰氏阴性化能自养细菌),该菌株的最佳生长pH为7．0。将此菌株与硫酸盐还原菌(Sulfate Reducing Bacteria,SRB,脱硫弧菌属,革兰氏阴性厌氧细菌)混合培养,测定SRB的菌量变化,结果表明,脱氮硫杆菌的生长抑制了硫酸盐还原菌的生长,降低了SRB的腐蚀性的代谢产物硫化物的浓度,腐蚀速率降低,有利于防治SRB引起的微生物腐蚀。     

脱氮硫杆菌生长特性及其对SRB生长的影响*

由土壤中分离得到一株自养型的脱氮硫杆菌 (Thiobacillusdenitrificans,硫杆菌属 ,硫杆菌科 ,革兰氏阴性化能自养细菌 ) ,该菌株的最佳生长 pH为 7 0。将此菌株与硫酸盐还原菌 (SulfateReducingBacteria ,SRB ,脱硫弧菌属 ,革兰氏阴性厌氧细菌 )混合培养 ,测定SRB的菌量变化 ,结果表明 ,脱氮硫杆菌的生长抑制了硫酸盐还原菌的生长 ,降低了SRB的腐蚀性的代谢产物硫化物的浓度 ,腐蚀速率降低 ,有利于防治SRB引起的微生物腐蚀。     

废黄河口盐沼土硫酸盐还原速率的研究

本文报道了江苏省北部废黄河口滩面盐沼土中的硫酸盐还原速率。两年内,用同位素标记法测定了两块试验地的硫酸盐还原速率。结果表明,它们均有较高的还原速率。积分得大米草地和互花米草地年总还原值分别为77.75mol SO_4~(2-)·m~(-2)和110.3mol SO_4~(2-)·m~(-2)。硫酸盐还原速率高可能有3个原因:①米草地下部分向上层提供大量有机物;②SO_4~(2-)可由渗透潮水补充,不会因SO_4~(2-)亏损而影响还原率;③硫化物浓度保持在低于引起毒害的水平。硫酸盐还原主要终产物是FeS_2。FeS_2作为被还原的临时贮存库,其浓度有季节性变化。此外,还讨论了硫酸盐还原在有机碳矿化中的作用及在盐沼生态系统中能流的意义。     

医药其它

920561链球菌抗肿瘤蛋白:在大肠杆菌细胞中的表达及其皿组蛋白的特性〔英〕/Kanaoka,M.”·,Agr-ie。Biol.Cbem一1991,55(3)。一743~750〔译自DBA,1991,10(12),。i一067。幻 用质粒pUC19作载体,将链球菌抗肿瘤蛋白SAGP(源千酿脓链球菌(召‘:e夕名oeoee。召尹犷。-g。介。。)Su染色体的Hindl片段)克隆到大肠杆菌 JMio3中。获取重组质粒pSP3i、ptae SPZ和ptac SP3,以便在大肠杆菌中表达SAGP。通过 (NH‘):50‘沉淀、Zx离子交换HPLC和凝胶过滤HPLC,从5.51大肠杆菌JMio3/质粒ptae SP培养液中纯化重组SAGPt纯度大于90%)。重…     

环境保护及农业废物利用

924252通过脱氮细菌纯培并物厌级降侧甲笨〔英〕/Soh。-eher,R.J.…j Areh.Mierobiol一1991,157(1)一7~12〔译自DBA,1992,11(s),92一04791〕 从各种芳香化合物中分离到几株脱氮的假单胞菌,并试验其在有分子氧时降解甲苯的能力。从苯乙酸(SP)、对一苯基苯乙酸(B‘P)以及苯丙氨酸(FF)中富集并分离的菌株不能够使甲苯无机化。从脱氮、降解甲苯的试验室蓄水柱中分离的假单胞菌(pse:‘o仍o.as)T菌株、从苯酚中富集分离的K170和5100菌株、从水杨酸中富集并分离的52菌株,在有N:O作为唯一电子供体时可降解甲苯。从苯环标记甲苯中50%以上的“…     

水稻土中硫酸盐还原微生物研究进展

硫是水稻必需的营养元素之一.硫酸盐还原是硫元素生物地球化学循环中的关键步骤,在稻田土壤表层和水稻根际都十分活跃.介导硫酸盐还原过程的硫酸盐还原菌(sulfate- reducing bacteria, SRB)是稻田土壤中重要的功能菌群.它们不仅是硫元素生物地球化学循环的重要参与者,也是土壤中有机污染物降解的主要力量之一,发挥着重要的生态和环境功能.综述了稻田土壤中微生物参与的硫酸盐还原过程、SRB的生物多样性以及目前研究稻田土壤SRB主要采用的分子生态学方法,如末端限制性片段长度多样性(T-RFLP)、变性梯度凝胶电泳(DGGE)、实时荧光定量PCR(real-time PCR)、荧光原位杂交(FISH),并对水稻土壤中SRB的分子生态学研究方向进行了展望.     

氧化还原对硝酸还原酶的调节作用

氧化还原作用可调节硝酸还原酶(NR)的活力,还原作用使活化形式的酶变为钝化形式的酶,而氧化作用使钝化形式的酶重新活化,这两种形式的酶在代谢上是相互转变的。已经知道,NR复合体由两部分活力组成的,第一部分是黄递酶部分,以NADH或 NADPH作电子供体,可以用细胞色素C作为电子受体;第二部分是硝酸还原部分,可以外源还原的黄素核苷酸或紫精作为电子供体使NO_3~-还原。氧化还原的调节部位是在     

染色体DNA转化原生质球构建解烃工程菌

用供体菌C_(20-11)和D_(36-3)染色体DNA转化受体菌T_3原生质球。采用5mg/ml溶菌酶,37℃水浴1小时制备原生质球。原生质球形成率为99％,再生率为72.5％。在30％、PEG6000和0.1MCaC1_2作用下,供体DNA转化受体原生质球。我们用上述条件构建了能够同时降解以下四种碳源:苯甲酸、萘、樟脑、十六烷的工程菌株TCD32-14-1。