嗜热解烃菌DM-2产生的生物乳化剂

【目的】生物乳化剂是一类由微生物代谢产生的大分子生物表面活性物质,从胜利油田中1区N3块地层环境中筛选到一株能产生一种生物乳化剂的嗜热解烃菌DM-2,经鉴定为嗜热脂肪地芽孢杆菌(Geobacillus stearothermophilus),研究其产生的生物乳化剂的化学组成和理化性质。【方法】采用化学显色、红外光谱、高效液相色谱和氨基酸自动分析等方法确定乳化剂的化学组成;根据乳化剂在不同条件下的乳化指数(EI-24)确定其理化性质。【结果】菌株DM-2产生的乳化剂主要由多糖(71.4%,质量比)和蛋白(27.75%,质量比)组成,对柴油、苯、二甲苯和煤油等石油烃均有很好的乳化效果。理化性质分析显示它是一种耐高温、耐盐、耐酸碱的高效乳化剂。【结论】菌株DM-2产生的乳化剂是一种新型的生物乳化剂,在石油开采、原油集输、油罐清洗和石油污染治理等领域具有潜在的应用价值。     

嗜热酶的特性及其应用

海洋微生物作为一类生长在特殊极端环境下的生物正日益引起人们的重视。其中嗜热微生物由于能在高温温泉及火山口附近的高热环境下生长而引起人们的极大关注[1] 。同时 ,人们也从许多人工高热环境 (如堆肥 )中分离得到这种嗜热菌。近年来 ,人们从这些嗜热菌中已分离得到多种嗜热酶 (5 5℃～80℃ )及超级嗜热酶 (80℃～ 1 1 3℃ ) [2 ] 。嗜热酶不仅具有化学催化剂无法比拟的优点 ,如催化效率高和底物专一性强 ,而且酶在高温条件下的稳定性极好[3 ] 。因而它可以克服中温酶 (2 0℃～ 5 5℃ )及低温酶 (-2℃～ 2 0℃ )在应用过程中常常出现的…     

一株中度嗜热嗜酸硫氧化杆菌的分离和系统发育分析

从云南腾冲温泉酸性水样分离得到一株中度嗜热嗜酸硫氧化杆菌MTH 0 4 ,对分离菌株进行了形态、生理生化特性研究及 1 6SrDNA序列分析。该菌株为革兰氏阴性细菌 ,短杆状 ,菌体大小 (0 6～ 0 8) μm× (1～ 2 ) μm ,化能自养 ,可利用硫磺、四硫酸盐、硫代硫酸盐为能源生长 ,不能利用蛋白胨、葡萄糖、酵母粉 ,也不能进行混合型生长。最适生长温度在 4 0℃～ 4 5℃之间 ,最适生长pH 2 0～ 3 0 ,代时 8h。以 1 6SrDNA序列同源性为基础构建了包括 1 3株相关种属在内的系统发育树 ,结果表明 ,MTH 0 4与喜温硫杆菌 (Thiobacilluscaldus)处于同一进化树分支中 ,相似性达 99 5 %以上     

我国生物能源的发展现状和发展趋势

能源已成为一个制约我国经济迅速发展的瓶颈。 2 0 0 3年我国已成为仅次于美国的世界第二大能源消耗国。我国 2 0 0 1年加工原油 1 6亿t,其中进口原油 4 2 0 0万t。 2 0 0 2年我国原油加工已达到 2 2亿t,其中进口原油 5 30 0万t,进口量已占我国石油能源的 2 4 % ,我国 2 0 0 3年进口原油已达 90 0 0万t。 2 0 0 4年 ,中国进口原油 1 2亿t。原油进口已成为我国能源安全的重大隐患。我国目前已探明的石油储量只够 30年开采 ,煤储量可开采 10 0年左右。因此新型能源的开发不但对我国国民经济的发展有重要推动作用 ,而且已成为我国国家安全必须…     

一种新的巨型病毒

在病毒领域中已知最大的病毒要算痘病毒 (Poxvirus)中的天花病毒 (Variolavirus或Smallpoxvirus) ,此病毒已于 2 0世纪 70年代在全世界灭绝 ,它的形体大小呈小点状 ,0 3mm ,相当 3 0 0纳米 (nm) ,在放大高倍光学显微镜 (放大率 1,0 0 0x)下可以看到它。据美国《科学》 (2 0 0 3 )报道 ,法国地中海大学研究人员发现一种新的病毒比天花病毒大得多 ,有巨型病毒之称。研究者在研究空调冷却水循环系统中 (曾发现有引发军团病的致病因子即军团菌 (Legiontlla的存在 )栖息着变形虫(Amoeba) ,从其体内发现一种新的病毒 ,同样用放大光学显微镜可见…     

内蒙古草原布氏田鼠的最大同化能

利用低温诱导,以食物平衡法对内蒙古草原布氏田鼠的最大同化能进行了测定：实验分为两组．一组为逐渐降温,温度梯度依次为：23℃、l5℃、l0℃、5℃、0℃、–3℃和–6℃。结果显示动物的同化能5℃后基本维持不变．0℃达峰值,为3.37±0.33 kJ/g·d。另一组动物则直接进5℃和℃测定同化能,在0℃时测得突然降温组最大同化能为2.39±0,22 kJ/g·d 布氏田鼠的基础代谢率(Basal metabolic rate, BMR)为2.796±0.209 ml O₂/g·h (1.35±0.10 kJ／g·d)。两种方式诱导的最大同化能是基础代谢率的1.8～2.5倍,在所有已测定的哺乳动物的最大同化能范围之内,表明布氏田鼠在自然状态下可能长期保持其实际能量收支接近其生理极限。本文的结果支持中心限制假说。     

细胞膜磷脂棕榈酸含量对自絮凝颗粒酵母耐酒精能力的影响及作用机制

研究揭示细胞膜磷脂脂肪酸组成与酵母菌耐酒精能力的一种新颖关系及其机制。分别培养于添加 0 6mmol L棕榈酸、亚油酸或亚麻酸不同条件下的自絮凝颗粒酵母 ,其细胞膜富含各自所添加的脂肪酸。细胞膜富含棕榈酸、亚油酸或亚麻酸的三种菌体于 30℃经 2 0 %(v v)酒精冲击 6h的存活率分别为 5 2 %、1 8%和 0。通过考察三种菌体于 30℃在 1 5 %(v v)酒精冲击下的细胞膜透性发现 ,细胞膜富含棕榈酸的菌体的胞外核苷酸平衡浓度分别仅为细胞膜富含亚油酸或亚麻酸菌体的 48%和 32 %,其细胞膜透性系数 (P′)分别仅为后者的 37%和 2 0 %,且三者的胞外核苷酸浓度和P′由小到大的排列顺序均与它们的存活率由高到低的排列顺序完全一致。因此 ,细胞膜富含棕榈酸的菌体具有较强的耐酒精能力是与其在高浓度酒精冲击下可维持较低的细胞膜透性密切相关的 的。     

嗜极微生物的多样性

嗜极微生物(extremophilicmicrobes)指的是极端条件下生存及繁衍的微生物,也称极端环境微生物。这个微生物世界的成员,有的能培养,从中获得培养物;有的则否,但它是客观存在的,通过间接的方法推断其存在。这些年来,人们较为熟悉的嗜极微生物有嗜碱微生物、嗜酸微生物、嗜高温微生物、嗜冷微生物、嗜盐微生物、嗜高压微生物;还有把抗辐射微生物、耐干旱微生物列为嗜极微生物。这充分表明,嗜极微生物生存于地球、宇宙间的多样性。就那些嗜盐微生物而言,也有它的多样性,丰富多彩。在美国,研究人员发现结晶盐中存在着微生物世界,也就是说,在大块…     

耐辐射异常球菌DNA损伤与修复相关基因的比较基因组研究

耐辐射球菌 (Ｄｅｉｎｏｃｏｃｃｕｓｒａｄｉｏｄｕｒａｎｓ,ＤＲ)是Ａｎｄｅｒｓｏｎ等[1] 在 1 95 6年从灭菌处理的肉类中发现的一种非病原性红色球菌 ,该球菌对电离辐射 (存活最高剂量约 1 5ｋＧｙ,即普通真核生物的 1 0 0 0倍 )、紫外线、干燥、强氧化剂和一些化学诱变剂显示惊人的抗性[2～5] 。实验证实 ,由辐射引起的损伤ＤＮＡ在几十小时内能够完全修复[4 ,5] 。这种超强ＤＮＡ修复能力吸引人们去研究其潜在修复机制以及寻找与修复有关的特殊基因或酶 ,以便能应用基因工程的技术对放射性、重金属污染物进行生物修复 ,为癌症治疗尤其…     

钙离子通过降低细胞膜透性提高自絮凝颗粒酵母耐酒精能力

生长阶段和冲击阶段均添加 1 6 4mmol LCa2 能显著提高自絮凝颗粒酵母于 30℃在 2 0 % (V V)酒精冲击下的存活率 ,经过 9h冲击 ,对照组的存活率为 0 ,而添加Ca2 试验组的存活率为 5 0 0 % ,表明添加适当浓度的Ca2 能显著提高菌体的耐酒精能力。通过考察Ca2 对菌体于 30℃在 15 % (V V)酒精冲击下细胞膜透性的影响发现 ,生长阶段和冲击阶段均添加 1 6 4mmol LCa2 的试验组的菌体胞外核苷酸平衡浓度和细胞膜透性系数 (P′)分别仅为对照组水平的 5 0 0 %和 2 9 3% ,表明添加适当浓度的Ca2 能显著降低受冲击菌体的细胞膜透性 ;而且 ,添加Ca2 提高存活率与添加Ca2 降低胞外核苷酸浓度和P′存在直接的对应关系。因此 ,Ca2 提高自絮凝颗粒酵母耐酒精能力是与其降低受冲击菌体的细胞膜透性密切相关的。     

一株中度嗜热嗜酸铁氧化细菌特性研究*

从我国煤矿废石堆分离到一株中度嗜热嗜酸铁氧化细菌MLY菌株,最适生长温度50℃－54℃,最适pH1.2-1.4。MLY菌株是兼性化能自养菌,能利用酵母粉异养生长。在自养和混合营养条件下,能氧化Fe^2 、黄铁矿(FeS2)和元素硫(S^0)。自养营养时,氧化元素硫较弱。对比研究MLY菌株和氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans)A10菌株对Fe^2 和黄铁矿的氧化作用,结果表明,MLY比A10的氧化速度快1倍多。     

内源性CO在缺氧性肺动脉高压大鼠肺血管重构中的作用

目的和方法 :应用逆转录聚合酶链式反应 (RT PCR)、双波长分光光度法、右心导管及维多利亚蓝染色方法 ,动态观察慢性缺氧不同时间点大鼠肺组织中诱导型血红素氧合酶 (HO 1)基因表达、内源性CO生成、肺动脉压力及构型的变化 ,探讨内源性CO在大鼠缺氧性肺动脉高压肺血管重构中的作用。结果 :①正常大鼠肺组织可表达少量HO 1mRNA ,缺氧 5、10、15d大鼠肺组织HO 1mRNA含量分别增加 2 .3、3.6、4 .0倍 (P <0 .0 1) ,动脉血中COHb分别较正常大鼠增加 1.9、2 .6和 2 .9倍 (P <0 .0 1或P <0 .0 5 ) ,同时RVSP升高。光镜下可见IAPA血管壁增厚 ,管腔变窄。②Hemin可使缺氧大鼠肺组织HO 1mRNA和动脉血中COHb保持在高水平 (分别高达正常对照组的 5 .2和 3.7倍 ,P <0 .0 1或P <0 .0 5 ) ,能部分地抑制缺氧时大鼠RVSP的升高 ,减轻IAPA的病理改变。结论 :在慢性缺氧性肺动脉高压大鼠肺组织中HO 1基因的表达增加 ,内源性CO生成增多。Hemin促进HO 1基因表达和内源性CO生成 ,可抑制肺动脉压升高 ,阻抑肺血管重构 ,对缺氧性肺动脉高压的形成有一定的防治作用     

中度嗜盐细菌Halomonas sp.BYS-1甜菜碱醛脱氢酶基因的克隆和表达

Halomonas sp.BYS-1是一株能矿化苯乙酸的中度嗜盐细菌,该菌能在0～20％NaCl的条件下生长。甜菜碱是其主要渗透保护剂,通过在培养基中添加甜菜碱合成前体(胆碱、甘氨酸)的方法发现它能以胆碱为前体合成甜菜碱。通过PCR的方法克隆了甜菜碱醛脱氢酶基因(betB),测序后在大肠杆菌中进行了高效表达,表达产物占菌体总蛋白的31．5％,酶活为38．5U／mg,为构建耐盐的转基因植物提供了材料。     

北朱雀、燕雀和白腰朱顶雀的能量代谢特征和体温调节

本实验采用封闭式流体压力呼吸计 ,测定了环境温度在 5 - 34℃范围内北朱雀 (Carpodacusroseus)、燕雀 (Fringillamontifringilla)和白腰朱顶雀 (Acanthisflammea)的耗氧量、热传导、体温等指标 ,探讨了其代谢产热特征。结果表明 :在环境温度 (Ta)为 5 - 30℃的范围内 ,北朱雀的体温基本维持恒定 ,平均体温为4 0 4 6± 0 1 0℃ ,热中性区为 2 2 5 - 2 7 5℃ ,基础代谢率为 4 30± 0 0 8mlO2 /(g·h) ;环境温度在 5 - 2 0℃范围内 ,代谢率 (MR)与Ta 呈负相关 ,回归方程为MR [mlO2 /(g·h) ]=9 34- 0 2 1Ta (℃ ) ;在此范围内 ,北朱雀的热传导率最低且基本保持恒定 ,平均为 0 2 4± 0 0 0mlO2 /(g·h·℃ )。在环境温度为 5 - 34℃的范围内 ,燕雀的体温基本保持稳定 ,为 4 0 4 0± 0 1 1℃ ,热中性区为 2 5 - 30℃ ,基础代谢率为 4 1 9± 0 0 5mlO2 /(g·h) ;环境温度在 5 - 2 5℃范围内 ,MR与Ta 的回归方程为 :MR [mlO2 / (g·h) ]=1 1 6 4 - 0 2 9Ta (℃ ) ;在 5- 30℃内 ,燕雀的热传导最低 ,平均为 0 2 9± 0 0 1mlO2 / (g·h·℃ )。白腰朱顶雀的热中性区为 2 5 - 2 8℃ ,平均体温为 4 0 4 8± 0 1 1℃ (5 - 34℃ ) ,最低代谢率为 4 4 5± 0 1 4mlO2 / (g·h) ,最低热传导为 0 3     

冷适应微生物产生的冷活性酶

冷适应微生物 (Ｃｏｌｄａｄａｐｔｅｄｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ)包括嗜冷菌和耐冷菌。嗜冷菌可在 0℃生长 ,其最适和最高生长温度分别低于 1 5℃和 2 0℃。耐冷菌可在 0℃～ 5℃生长繁殖 ,其最适和最高生长温度分别低于2 0℃和 35℃。冷适应微生物通过产生冷活性酶 (Ｃｏｌｄ ａｃｔｉｖｅｅｎｚｙｍｅ)来调节它们的代谢活动并以此来适应低温环境。依Ｆｅｌｌｅｒ( 1 996)提出的定义 ,冷活性酶具有如下特征 :1 酶活性曲线作为温度的函数趋向于低温 ;2 在低温范围内 ( <40℃ )酶的转换数 (ｋｃａｔ)或生理系数 (ｋｃａｔ/Ｋｍ)高于来自…     

棕眉山岩鹨的代谢产热特征的初步研究

实验采用封闭式流体压力呼吸计和数字式温度计 ,分别测定了环境温度 (Ta)在 5～ 35℃范围内棕眉山岩鹨 (Prunellamontanella)的耗氧量和体温 (Tb) ,由此计算出代谢率 (MR)、热传导率 (C)和代谢预期比与热传导预期比 (F)等值 ,以探讨该种的代谢产热特征。结果表明 :棕眉山岩鹨在Ta 为 5～ 35℃时 ,Tb 基本维持恒定 (为 4 1 2 5± 0 12℃ ) ,MR的最低值为 4 2 7± 0 0 7mLO2 /(g·h) ;Ta 在 5～ 2 4℃时 ,MR与之负相关 :MR [mLO2 /(g·h) ]=10 39- 0 2 4Ta℃ ;Ta 在 5～ 2 6 5℃时 ,C最低且基本保持恒定 ,平均为 0 2 6±0 0 0mLO2 /(g·h·℃ ) ;Ta 在 2 4～ 30℃时 ,F值为 1 0 5 ,表明该种具有较好的体温调节能力。与热带地区鸟类比较 ,棕眉山岩鹨具较高的MR和Tb,稍高的C ,符合北方小型鸟类的代谢特点 ,能较好的适应冬寒冷、夏炎热的环境。     

萌发绿豆种子中的一种大豆胰蛋白酶抑制剂钝化酶

通过 30 %～ 6 0 % (NH4 ) 2 SO4 分级沉淀、DEAE_SepharoseCL_6B离子交换层析、SephacrylS_2 0 0凝胶过滤层析和WatersAP_1离子交换层析 ,从萌发的绿豆 (Vignarabiata (L .)Wilczek)种子中分离纯化出一种可降解大豆胰蛋白酶抑制剂 (STI)的蛋白酶。SDS_PAGE测定该酶的分子量为 2 9.8kD。该酶催化降解STI的Km 值为 76 9.2BAEE/mL ,Vmax为 115 .3BAEE·mL-1·min-1。该酶在 5 0℃、pH 8.0、相对酶活力 5 0 0 0BAEE/mL和 4h的反应时间时可将脱脂大豆粉中的STI活性钝化 90 .91%。该酶在温度低于 5 0℃及pH 6 .5～ 8.5时能保持其活性。     

新型复合生物乳化剂的性质及其在多环芳烃降解中的作用

对一株能利用多种石油烃的Em1菌株产生的生物乳化剂 ,采用柱层析方法进行分离纯化 ,其表面活性组分存在于氯仿、甲醇、浓盐酸混合物 (V V V =5∶1∶0 0 1 )的洗脱液中 ,挥发洗脱溶剂即为纯化的生物乳化剂。该生物乳化剂可使蒸馏水的表面张力由 72mN m降至 30mN m ,其临界胶团浓度 (CMC)为 75mg L。它不含糖类、蛋白、中性脂、磷酸基团和α 氨基酸 ,采用红外光谱 (IR)、气质联用 (GC MS)和核磁共振 (NMR)测定其化学组成和结构 ,表明其主要由十六烷酸、脂肪醇类、酯类和脂肪酰胺类等组成 ,这些物质的协同作用是该生物乳化剂高表面活性的关键。该生物乳化剂可明显促进菌株对多环芳烃的降解作用 ,可将降解率提高 2 0 % ,其促进降解的机制主要是提高多环芳烃在水中的溶解度 ,平均可提高约 1 0倍的溶解度     

极端嗜酸热古菌S5菌株的重新分类研究

对已经鉴定的嗜酸热硫球菌 (Sulfosphaerellusthermoacidophilumgen.nov .sp .nov)S5菌株的进一步研究发现 ,它既能在好氧条件也能在厌氧条件下代谢元素硫进行化能自养生长 ,结合其 1 6SrRNA基因的分子系统学分析 ,S5菌株应归于Acidianus属。另外 ,S5菌株与Acidianus属中三个已知种基因组DNA的同源性分别仅有 44%、2 2 %和 2 3% ,DNA中G +Cmol%为 38,与已知种 31 0和 32 7有较大差异 ;而且 ,在代谢特性上S5菌株为专性化能无机营养型 ,与Acidianusbrierleyi有明显不同。因此S5菌株应是Acidianus属中一个新种 ,建议定名为 :腾冲嗜酸两面菌 (Acidianustengchongensessp .nov .)。     

生物炼制技术用于生物石油开发

几年前美国一家国家实验室研究人员发明生物炼制石油技术,即用一种极端纤细细菌的催化作用炼制优质的石油产品,该菌能在高温（60℃）下分离重油（注：重油指非常规石油的统称。包括重质油、高粘油、油沙、天然沥青等）中的硫氢、重金属物,使这些杂质含量降低20％～50％左右。这种生物炼油技术不仅提高“生物石油”的质量,而且更有利于环保。在炼制生物石油方面除细菌外,有些微藻也值得注意,一种叫丛粒藻（Botryococcus braunii,又称葡萄藻）的单胞藻,它产生的碳氢化合物占其干物质重量的15％～75％,最高达到90％,其组成与原油极为类似,经过加工处理后达到真正石油的指标。除了该藻藻体有“储能库”之称以外,微藻中还有小球藻、盐藻（均系绿藻类）等均有“储能”的潜力,都可用透明玻璃管作为“生物反应器”,通入含1％CO2的空气,对数增殖期测定其产烃量,已达到占细胞干重的16％-44％,每天可从藻体生物量中索取大量油烃化合物,完全有可能利用“环型玻璃管生物反应器”按需求量扩大再生产,从其生物量炼制生物石油。在美国,哈佛大学和斯坦福大学有关专家组建了一家公司想从生物炼油开辟新径：