芘高效降解菌的分离鉴定及其降解特性

以芘为唯一碳源,采用富集培养方法,从沈抚灌区石油污染土壤中分离得到一株芘降解菌ZQ5.根据形态学观察、生理生化鉴定和16S rDNA序列分析结果,将菌株ZQ₅鉴定为寡养单胞菌属（Stenotrophomonas sp.）.采用摇瓶振荡培养方法研究该菌株降解芘的特性及培养条件对降解效能的影响.结果表明：菌株ZQ₅在30 ℃振荡培养10 d后,对100 mg·L^-1的芘降解率为91.2%,加入水杨酸（100 mg·L^-1）作为共代谢底物可以提高菌株ZQ₅对芘的降解率.当培养基pH为7～8、盐浓度不高于2%时,有利于菌株ZQ₅降解效能的发挥.     

盐碱土壤PAHs 降解菌的筛选鉴定及其降解特性

采用富集培养的方法,从天津大港油田PAHs污染盐碱化土壤中分离出一株能以菲、芘为唯一碳源和能源的优势菌TJB5。经形态观察和16S rDNA序列分析结果表明,该菌株为成团泛菌(Pantoea agglomerans)。采用液体培养的方法,研究了pH、盐度、菲芘的初始浓度对TJB5菌株降解菲芘效果的影响,确定了最佳降解条件。结果表明,该菌对菲、芘的降解具有较广泛的pH、盐度范围和良好的降解效果。在菲、芘浓度分别为50 mg/L、pH 6.8-9.5、盐度2%-3%、温度30°C条件下,接种15 d后菲降解率在93.3%以上,芘降解率在20%以上。     

1株芘降解酵母菌HXY-5的筛选鉴定及对芘的降解研究

以长期被石油污染的沈抚污灌渠底泥为菌源,富集筛选出以芘为唯一碳源能够生长的菌株HXY-5,采用形态学和分子生物学鉴定相结合的方法进行菌株鉴定,运用光电比浊法测定其对芘的降解效果,通过单因素实验和正交实验确定其最佳发酵和培养条件。结果表明:HXY-5菌株为间型假丝酵母(Candida intermedia);其最适发酵和培养条件为蔗糖20 g,酵母浸粉2 g,MgSO_4·7H_2O 0.5 g,CaCl_2 0.01 g,KH_2PO_4 0.5 g,溶于1 000 mL蒸馏水中,初始pH 6.0,培养温度为25℃,175 r/min发酵24 h;在初始芘浓度为100 mg/L的液体无机盐培养基中,15 d时,HXY-5菌株对芘的降解率可达63%。结果表明,HXY-5菌株可以对芘环境污染进行修复。     

一株高分子量多环芳烃降解菌的筛选、鉴定及降解特性研究

采用富集培养方法从多环芳烃污染土壤中筛选分离得到1株能以苯并[a]芘(B[a]P)为唯一碳源和能源生长的菌株.形态特征观察和16S rDNA序列分析结果表明,该菌株为副球菌属(Paracoccus sp.),编号为HPD-2.HPD-2在3.0 mg/L的B[a]P液体培养基中生长较慢,培养5 d后B[a]P的降解率为89.7%.同时,该菌株对四环的芘和荧蒽也具有较好的降解能力,培养7 d后芘和荧蒽的降解率分别达到47.2%和84.5%.可见,该菌株对高分子量PAHs具有很好的降解潜力.     

底泥中芘高效降解菌株的富集分离及特性研究

从辽河流域浑河沈阳段采集底泥样品,利用吸附性载体,以芘为唯一碳源,筛选到一株芘高效降解菌F8,根据形态。生理生化特性及测序结果鉴定该菌为产碱杆菌(Alcaligenes sp.)。对菌株F8降解率进行测定,结果表明,菌株F8在32℃振荡培养条件下,7d后对50 mg·L~(-1)的芘降解率为62.75%,芘的降解与细菌浓度的增长呈正相关关系?通过对其培养条件优化,确定其生长的最适温度和pH分别为36℃和6.5。对菌株F8在重金属离子胁迫下的生长研究发现,Cd~(2+)对菌株F8有毒性;Zn~(2+)对菌株有一定的抑制作用;Cu~(2+)对菌株生长影响很小。研究了植物-微生物联合修复作用,结果显示水稻促进了菌株F8对芘的降解,使降解率增加了11.85%。     

Pseudonomas sp.W2双酚A代谢途径的研究

利用气相色谱质谱联用技术(GC-MS)、液相色谱紫外检测技术(LC-UV)和基因比对分析对Pseudonomassp.W 2菌株双酚A(Bpa)代谢途径进行了初步研究,发现对羟基苯甲醛、对羟基苯甲酸、对羟基苯乙酮,为中间代谢产物;并发现该菌株具有原儿茶酸双加氧酶基因(pcaG)。     

芘高效降解菌的分离鉴定及其降解特性的研究

以芘为惟一碳源.采用寓集培养方法,从沈抚灌区石油污染土壤中分离得到一株芘降解菌B05.根据形态学观察、生理牛化鉴定和16S rDNA序列分析结果.将菌株B05鉴定为Aminobacter ciceronei.在芘初始浓度为1mg/L的液体无机盐培养基中,培养10d,菌株B05对芘的降解率为51%;在芘初始浓度为1mg/kg的土壤培养基条件下,培养30d,菌株B05对芘的降解率可达51%;在芘初始浓度为50mg/L的乙醇液体培养基条件下,培养5d,菌株B05对芘的降解率可达25.9%.对菌株培养条件进行优化,经SlideWrite统计软件拟合,菌株B05在牛肉膏蛋白胨液体培养基上的最适生长pH值为7.3,最适生长温度为32.5℃,最适装液量为25.4mL(150mL三角瓶).     

红树林沉积物中多环芳烃降解菌Aquabacter sediminisP-9T的分离、鉴定及降解机制的研究

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)是一类具有致畸、致癌和致突变特性的高风险有毒污染物,近年来,关于红树林生态系统受到PAHs污染的报道引起广泛关注,微生物降解被认为是处理PAHs污染的有效、经济和多功能替代方法。目前,研究者发现了大量细菌利用PAHs污染作为碳源和能源,然而其普遍存在降解效率偏低、降解谱系窄、对高盐环境适应性差等问题,红树林来源的PAHs降解菌的降解机理尚待充分挖掘。【目的】在红树林沉积物中定向筛选针对PAHs的高效广谱降解菌,并深入探讨其降解效能与作用机制,以期为红树林生态系统中微生物污染修复技术的创新研发提供坚实的科学基础。【方法】从深圳福田红树林沉积物筛选出一株降解PAHs的潜在新种菌株P-9^T,通过形态学观察、生理生化特性检测和16S rRNA基因序列分析,对该菌株进行鉴定;基于菌株基因组测序与分析预测该菌株的PAHs代谢潜能;在不同温度(25-40 ℃)、不同pH (5.0-9.0)和不同底物条件下,对菌株P-9^T的降解能力进行测定;利用高效液相色谱-质谱联用(HPLC-ESI-MS/MS)技术检测菌株降解PAHs的中间代谢产物,初步揭示P-9^T降解PAHs的代谢机制。【结果】菌株P-9^T为黄色杆菌科(Xanthobacteraceae)水杆菌属(Aquabacter)的潜在新种,暂命名为Aquabacter sediminis P-9^T,也是Aquabacter属中首次发现的PAHs降解菌种;在菌株A. sediminis P-9^T的基因组中则发现了一条完整的苯甲酸盐降解通路,以及参与萘和其他PAHs降解的脱氢酶、水杨酸羟化酶和细胞色素P450等关键基因。菌株P-9^T可以在25-40 ℃和pH 5.0-8.0的条件下降解菲,并且可分别以萘、菲、芘为唯一碳源生长繁殖。在菲初始浓度为50 mg/L下培养5 d降解率达100%。利用HPLC-ESI-MS/MS技术检测发现,该菌株对萘、菲、芘降解的中间代谢产物包括1-羟基-2-萘甲酸、1,2-萘二酚和儿茶酚和1-羟基-2-萘醛。推断菌株P-9^T是采用水杨酸途径降解PAHs。【结论】A. sediminis P-9^T是Aquabacter属的新种,而且是该属中首次发现的PAHs降解菌,最佳降解条件为37 ℃和pH 7.0,可通过水杨酸途径高效降解萘、菲及芘。     

浅紫灰链霉菌CQ01819及其次级代谢产物的定向发掘

【目的】采用特征次级代谢产物生物合成的保守功能基因探针,定向分离土壤中产生特征次级代谢产物的菌种资源,借助基因转录分析为导向的培养基优化方法,获得目标次生代谢产物。【方法】首先,根据5种特征次级代谢产物保守的合成功能基因设计简并引物,定向从土壤样品中筛选、分离并纯化菌株。然后,以RT-qPCR为指导开展目标产物的发酵培养基优化;最后,对菌株进行发酵,利用多种色谱技术分离纯化目标天然产物,并结合高分辨质谱与核磁共振等技术对所获得的化合物进行结构鉴定。【结果】从土壤中筛选得到了一株AHBA合酶基因和环氧化酶基因均为阳性的链霉菌菌株(编号为CQ01819),根据转录分析优化发酵培养基,最终从该菌株分离纯化得到了含有AHBA结构单元的丝裂霉素C、聚醚类抗生素莫能霉素A和缬吲霉素。【结论】本研究通过菌株的定向分离纯化,筛选得到了产生预期抗生素的浅紫灰链霉菌菌株CQ01819;基于RT-qPCR指导的发酵培养基优化,确定了菌株的发酵条件;获得发酵粗提物后,采用多种色谱整合技术和光谱分析策略,快速分离并鉴定了目标产物。该研究为目标菌种资源的定向筛选、菌株的发酵条件的快速优化和化合物的定向分离提供了较...     

一种脂肽类生物表面活性剂产生菌的筛选

从油田地层水中筛选分离得到1株能够产生表面活性剂的细菌,经鉴定为枯草芽孢杆菌。分析了该菌株的生理形态和生长特性,以及该菌株代谢产生的生物表面活性剂的性质。薄层色谱与原位水解显色和红外光谱分析表明,培养后菌株代谢产生的生物表面活性为脂肽。它能使水的表面张力降低到26mN/m,其临界胶束浓度为0.025mg/mL。     

玉米幼苗根际土壤微生物活性对芘污染的响应

用根际袋法土培试验研究了玉米幼苗根际与非根际土壤微生物量碳、微生物熵、代谢熵和土壤酶活性对不同芘污染水平(50、200、800mg·kg-1,记为T1、T2、T3)的响应差异。结果表明,较低浓度芘可适当的刺激玉米幼苗的生长,而较高浓度芘则抑制幼苗生长,其抑制作用随芘处理浓度的提高而增强;芘对玉米根系的影响要大于对茎叶的影响。玉米幼苗能够明显促进土壤中芘的去除。根际和非根际土壤中芘的去除率分别为56.67%-76.18%和32.64%-70.44%,根际土壤中芘的平均去除率比非根际土壤高16.06%。同处理中根际土壤芘含量显著低于非根际土壤,随着芘处理浓度的提高其差异更加显著。根际土壤微生物量碳、微生物熵、多酚氧化酶活性、脱氢酶活性和磷酸酶活性均高于非根际土壤,代谢熵低于非根际土壤,且其差异随芘处理浓度的提高而增大。在不同芘污染水平下,微生物量碳、微生物熵和脱氢酶活性根际和非根际土壤为T1T2T3,代谢熵为T3T2T1;多酚氧化酶活性根际土壤为T2T1T3,非根际土壤为T1T2T3;磷酸酶活性根际土壤为T3T1T2,非根际土壤为T1T2T3。土壤中残余芘含量与土壤微生物量碳、微生物熵、多酚氧化酶、脱氢酶和磷酸酶活性呈显著负相关,与代谢熵呈显著正相关。     

植物对水中菲和芘的吸收

以菲和芘为多环芳烃（PAHs）代表物,采用水培体系研究了黑麦草（Lolium multiflorum Lam）对水中PAHs的吸收作用,重点研究了植物吸收菲和芘的时间动态.水中菲和芘起始浓度分别为1.00mg/L和0.12mg/L.0～288h内,黑麦草根和茎叶中菲和芘含量均先快速增加而后降低,积累量不断增大,植物根系和茎叶富集系数则先快速升高而后趋于稳定.茎叶中菲和芘含量、茎叶对菲和芘的富集系数比根低1～3数量级,积累量也明显小于根系.黑麦草根系对水中芘有更强的富集能力,其根系富集系数比菲大85%～179%;而其茎叶对菲的富集作用则略强.菲和芘在植物体内有明显的传导作用.0～288h,传导系数（TF）先显著升高而后趋于恒定;但实验条件下,菲和芘的TF值均很小,分别不高于0.031和0.009,且芘的TF值明显小于菲,表明供试植物对芘的传导能力更弱.     

有机污染物芘胁迫下白菜生理特性变化规律

为探究多环芳烃芘对白菜生理特性的影响,通过盆栽实验对华北地区常见的11种白菜进行不同浓度芘胁迫下的培养,研究白菜生理指标的变化规律。结果表明：白菜的种类和芘的浓度对白菜生理指标（生物量、丙二醛、叶绿素）均有显著影响,且随芘浓度变化,不同种类白菜的生理指标呈现不同的变化规律。白菜的生物量随芘的添加呈现两种变化：一是随芘添加浓度增加白菜生物量逐渐下降;二是在中低浓度芘（5、15、45 mg/kg）处理白菜生物量升高,高浓度（135、405 mg/kg）胁迫下生物量下降。白菜的丙二醛（MDA）含量随芘浓度的增加,表现出3种不同规律：各浓度之间均无显著性差异,MDA含量逐渐升高,以及显著低于对照组。叶绿素含量随芘浓度的增加,主要呈现出先下降后上升和逐渐上升2种变化趋势。京春白（JCB）和中白50（ZB-50）对芘的胁迫具有良好的耐受性,生理指标变化较小;中浓度芘胁迫下京翠60（JC-60）和京春绿（JCL）较为敏感,高浓度下京秋65（JQ-65）和吉红308（JH-308）生理指标变化显著,可以作为中低浓度和高浓度芘污染土壤指示作物。     

细胞色素C和含心磷脂的人工脂膜相互作用

 本文报告以芘为荧光探剂,研究细胞色素C和含心磷脂的人工脂膜的相互作用。1.由于芘和细胞色素C的血红素团之间的能量转移,细胞色素C与心磷脂结合引起芘的单体荧光发射峰(395nm)强度下降。这种淬灭效应受脂膜的相行为影响,在液晶相时淬灭效应小于凝胶相;2.氧化态细胞色素C与还原态相比,对心磷脂结合的视和度稍高;3.在以芘的激发二聚体荧光峰(475nm)强度与单体荧光峰强度之比做为脂膜流动性的指标,发现还原态细胞色素C与含心磷脂脂膜结合后引起流动性增加的效应高于氧化态的结合。     

芘对黑麦草根系几种低分子量有机分泌物的影响

植物根系释放分泌物与有机污染物的植物修复机制密切相关,研究具有有机污染物修复潜力植物在污染胁迫条件下的根系分泌物特征有助于揭示其修复机制.以多环芳烃修复研究中常用的黑麦草为材料(Lolium perenneL.)为材料,在营养液栽培方式下研究了在芘胁迫处理下,黑麦草根系几种低分子量有机物分泌特征.结果表明,黑麦草对芘具有较强的耐受能力,芘胁迫处理下,生物量无显著变化.黑麦草根系分泌的低分子量有机酸主要为草酸.3、6 mg/L和9 mg/L芘胁迫处理下,低分子量有机酸的组成无明显变化,但含量随芘胁迫处理浓度上升而显著增加(P＜0.05);总糖分泌量随着芘胁迫处理浓度升高而呈现先略微上升后下降的趋势,相对高峰值出现在芘胁迫处理浓度3 mg/L,但差异不显著;氨基酸分泌总量随着芘胁迫处理浓度的增加而显著增多,芘胁迫浓度在3、6 mg/L和9 mg/L时,根系氨基酸的分泌总量分别是空白的1.37、2.02倍和2.65倍,但根系分泌的氨基酸组成无明显变化,19种常见氨基酸分泌的数量变化情况却不相同,分泌量总体均随着芘胁迫处理浓度的提高而增加,其中苏氨酸、丝氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、组氨酸和鸟氨酸的分泌量显著增多,差异显著(P＜0.05).     

Evidence that pyrene excimer formation in membranes is not diffusion-controlled

Kinetic and steady-state measurements of pyrene fluorescence in a variety of model membranes are evaluated in terms of the theory of collisional excimer formation. In the region of 10(-3)-0.1 M pyrene, molecular fluorescence decay in membranes is biphasic and the two component lifetimes do not depend on the pyrene concentration. The lifetime data are consistent with the rate constant for collisional excimer formation being of the order 10(6) M-1 X s-1 or less. The concentration dependence of the component amplitudes is inconsistent with the theory of collisional excimer formation and suggests that pyrene exists in two forms in membranes: a slowly diffusing monomeric form and an aggregated form. The component of molecular fluorescence decay associated with aggregated pyrene is highly correlated with steady-state excimer fluorescence, suggesting that excimer fluorescence in membranes arises from aggregated pyrene in which excimers are formed by a static rather than a collisional mechanism. It is suggested that the concentration dependence of excimer to molecular fluorescence intensity ratios in membranes is related to the equilibrium constant for exchange between monomeric and aggregated pyrene forms rather than to the collisional excimer formation rate constant.     

菲和芘对土壤中植物根伸长抑制的生态毒性效应

测定了草甸棕壤条件下 ,菲、芘对小麦、白菜、西红柿 3种植物根伸长抑制率 ,以及复合污染毒性效应。结果表明 ,菲、芘浓度与植物根伸长抑制率呈显著线性或对数相关 (P =0 0 5 )。 2种有机物对植物根伸长抑制强度为菲 >芘。这与菲、芘的水中溶解度明显相关。与土壤脱氢酶活性和蚕豆根尖微核实验结果相比 ,植物根伸长对菲、芘毒性更敏感。小麦为有机污染的最敏感指示植物。菲、芘复合污染产生明显协同作用。     

Mechanism of the desmutagenic effect of humic acid

The mechanism of an apparent desmutagenic effect of humic acid was investigated. Firstly, components of humic acid (resorcinol, vanillin, vanillic acid, ferulic acid, protochatechuic acid and benzoic acid) were tested and were not found to show a desmutagenic effect. By contrast, lignin did show a desmutagenic effect. The desmutagenic effect of humic acid was decreased by ozone treatment, and the degree of decrease corresponded with a decrease in KMnO4 consumption. Benzo[a]pyrene and humic acid were incubated at 37 degrees C for 1 h and extracted by ethyl acetate and the extract was investigated by gas chromatography (GC). The peak of the decomposition product did not appear, but the amount of benzo[a]pyrene was decreased. This suggests that the desmutagenic effect of humic acid was caused by adsorption of benzo[a]pyrene by humic acid rather than by decomposition of benzo[a]pyrene. Humic acid had the largest adsorption activity at its critical micelle concentration (CMC), while adsorbed benzo[a]pyrene could be released by ultrasonication. Fulvic acid and water-soluble humic substance showed a slight inhibitory effect on the mutagenicity of benzo[a]pyrene.     

Metabolic activation of benzo(a)pyrene by human amniotic fluid

The in vitro activation of benzo(a)pyrene was studied in amniotic fluid from ten 4-month pregnant women. Benzo(a)pyrene monooxygenase and epoxide hydrolase activities were in the same range in amniotic fluid as in human liver. Glutathione epoxide transferase activity was markedly lower than in hepatocytes. Human amniotic fluid also catalyzed the formation of hydrocarbon metabolites mutagenic to Salmonella typhimurium TA98 (Ames system). Profiles of amniotic fluid aromatic hydrocarbons from non smokers exhibited low benzo(a)pyrene concentration (less than 0.1 ng/ml).