多溴联苯醚的微生物降解研究进展

多溴联苯醚(Polybrominated diphenyl ethers, PBDEs)作为一种阻燃剂在水体、土壤、沉积物和大气等自然环境中广泛存在。原本认为水溶性低而疏水性高的PBDEs 很难被生物所利用, 但近年研究表明微生物降解是PBDEs 降解的一种重要机制, 部分微生物能参与PBDEs 降解过程。在有氧条件下, 表面活性剂、共代谢基质和初始生长基质等都能影响微生物降解PBDEs; 双加氧酶在PBDEs 降解过程中起着关键作用。电子供体和助溶剂等则在微生物厌氧降解PBDEs 过程中发挥重要作用, 还原脱溴作用是微生物对PBDEs 进行厌氧降解的主要机制。筛选PBDEs 高效降解菌以及进一步揭示其降解机理对于修复PBDEs 污染问题具有重要的理论意义和现实意义。     

多溴二苯醚动物毒理学研究进展及其生态毒理学展望

多溴二苯醚(PBDEs)作为阻燃剂,已被广泛应用于工业产品和家庭用品中.近年来,在土壤、沉积物、大气和生物体中普遍检测出PBDEs.PBDEs对哺乳动物、鸟类和鱼类都存在不同程度的毒害作用,其分布的广泛性、难降解性和对人体健康的不确定性已引起人们的普遍关注.基于国外动物毒理学研究成果,综合论述了PBDEs在生物体内的累积和排泄及其对动物肝酶活性、甲状腺、生殖和发育、神经系统和免疫系统等的影响及其潜在的人体健康危害,并分析了目前PBDEs毒理学研究中的问题,展望了未来PBDEs生态毒理学的研究方向.     

多溴二苯醚的环境暴露与生态毒理研究进展

多溴二苯醚(PBDEs)是一类具有生态风险的新型环境有机污染物.作为阻燃剂,PBDEs已经被愈来愈广泛地添加到工业产品中,并因此对大气、水体、沉积物和土壤等环境介质及相关生态系统产生日益广泛的污染.鉴于这一环境新问题的产生,本文基于有限的资料,初步探讨了PBDEs的人为来源和环境暴露途径,大致给出了PBDEs在不同生物和人体不同组织器官中可能的存在及含量水平;在扼要介绍其基本性质的基础上,从甲状腺、神经系统和生殖发育毒性等三个方面分析了PBDEs对动物和人体可能产生的毒性效应与生态影响,以及PBDEs在生态系统中可能具有的生物积累和生物放大风险;并对今后研究PBDEs的环境暴露与生态效应以及人体健康影响等方面的工作重点进行了展望.     

多溴二苯醚(PBDEs)对环境的污染及其生态化学行为

作为一种良好的防火溴代阻燃剂(brominnted flamt retardants, BFRS),多溴二苯醚(polybrominated diphenyl ethers, PBDEs)主要应用于各种家用和工业产品中,包括各种电子产品和家庭装饰产品.近年来,环境中PBDEs的浓度在不断上升.PBDEs具有很高的亲脂性和持久性,使得其在环境中易于富集和生物放大;同时,PBDEs又具有一定的挥发性,能够长途迁移至偏远地区;PBDEs具有一定的生物致毒作用和内分泌干扰作用.本文从生态化学行为和生态毒性两个方面综合论述了PBDEs在环境中的分布及存在水平、一般毒性效应和内分泌干扰行为,分析了当前研究中存在的问题,展望了PBDEs污染的研究方向.     

十溴二苯醚在斑马鱼体内的脱溴行为

十溴二苯醚(BDE-209)是多溴二苯醚家族中含溴原子数最多的一种化合物,由于它价格低廉,是良好的阻燃剂,急性毒性在所有溴联苯醚中最低,所以在全球范围内使用最广,但其具有一定的挥发性和强亲脂性,在环境中难降解,因此环境中存在的痕量BDE-209可通过食物链对人类的身体健康产生严重危胁。本文通过针对斑马鱼(Danio rerio)展开实验室生态毒理学研究,初步得到不同类生物脱溴行为的差异,为展开更深入的针对BDE-209的研究和评价PBDEs污染的风险、采取更积极的管理措施减小污染有着一定作用。     

乳白耙齿菌F17好氧降解四溴双酚A的特性及机理研究

[目的] 为了探究乳白耙齿菌F17（Irpex lacteus F17）降解溴代阻燃剂的可能性,研究了该菌好氧降解四溴双酚A （Tetrabromobisphenol A,TBBPA）的特性以及影响降解的因素,并结合降解产物的分析,推测其降解途径。[方法] 采用高效液相色谱法测定TBBPA的浓度,并通过气相色谱-质谱联用仪分析降解过程的中间产物。[结果] I.lacteus F17可以通过共代谢的方式好氧降解TBBPA,最适共代谢基质是葡萄糖。在葡萄糖浓度为8 g/L、菌悬液接种量为5%、pH 5.0的优化条件下,当TBBPA初始浓度为20 mg/L时降解率可达85.5%,脱溴率为14.6%。对降解过程中锰过氧化物酶的研究发现TBBPA的降解率受到该酶活性的影响。通过气相色谱-质谱联用仪检测到7种中间产物。[结论] I.lacteus F17可以有效降解四溴双酚A,其降解机理主要包括脱溴、β-断裂、羟基化、去质子和氧化等过程。     

多溴联苯醚的植物毒理学研究进展

多溴联苯醚(PBDEs)作为性能优良的阻燃剂,已成为多种环境介质中普遍存在的持久性有机污染物。目前,PBDEs对动物毒性的相关研究较多,但对植物毒性研究仍然较少。本文基于PBDEs对动植物的毒性研究进展,综述了PBDEs对植物的毒性效应、毒性机制以及植物对PBDEs污染的适应和修复机制等,为PBDEs的植物毒性和污染修复研究提供参考。     

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。     

溴代阻燃剂微生物降解的研究进展

溴代阻燃剂以其优异的阻燃性能而在工业生产和日常生活中大量使用。这些外源性的化学物质因其蓄积性、持久性、生物毒性而对人类健康和生态环境造成威胁。微生物特有的降解代谢能力为溴代阻燃剂污染治理带来了希望。但是,目前有关溴代阻燃剂的微生物降解研究仍然很少。综述了国内外在溴代阻燃剂微生物降解方面的最新研究动态,包括厌氧、好氧和基团化等生物降解方式。在此基础上,提出目前溴代阻燃剂微生物降解研究中存在的主要问题和重点研究方向,并对其在溴代阻燃剂污染治理方面的应用潜力进行展望。     

油脂废水生物处理研究进展

目前,油脂降解在常规的废水生物处理工艺中没有得到充分重视,造成反应器的处理效率大大降低,因此成熟有效的油脂降解生物处理技术开发与应用有待于深入探讨.本文系统阐述了废水处理过程中油脂的生物降解途径与机理,重点总结了油脂降解途径中油脂水解与长链脂肪酸降解涉及的功能微生物研究等最新进展,简要介绍了部分学者根据功能微生物的生境差别开发的一系列新型处理工艺,并在此基础上展望了油脂降解技术研究的重点突破方向,希望能为该工艺的发展提供理论指导.     

Microbial Electricity Generation Enhances Decabromodiphenyl Ether (BDE-209) Degradation

Due to environmental persistence and biotoxicity of polybrominated diphenyl ethers (PBDEs), it is urgent to develop potential technologies to remediate PBDEs. Introducing electrodes for microbial electricity generation to stimulate the anaerobic degradation of organic pollutants is highly promising for bioremediation. However, it is still not clear whether the degradation of PBDEs could be promoted by this strategy. In this study, we hypothesized that the degradation of PBDEs (e.g., BDE-209) would be enhanced under microbial electricity generation condition. The functional compositions and structures of microbial communities in closed-circuit microbial fuel cell (c-MFC) and open-circuit microbial fuel cell (o-MFC) systems for BDE-209 degradation were detected by a comprehensive functional gene array, GeoChip 4.0, and linked with PBDE degradations. The results indicated that distinctly different microbial community structures were formed between c-MFCs and o-MFCs, and that lower concentrations of BDE-209 and the resulting lower brominated PBDE products were detected in c-MFCs after 70-day performance. The diversity and abundance of a variety of functional genes in c-MFCs were significantly higher than those in o-MFCs. Most genes involved in chlorinated solvent reductive dechlorination, hydroxylation, methoxylation and aromatic hydrocarbon degradation were highly enriched in c-MFCs and significantly positively correlated with the removal of PBDEs. Various other microbial functional genes for carbon, nitrogen, phosphorus and sulfur cycling, as well as energy transformation process, were also significantly increased in c-MFCs. Together, these results suggest that PBDE degradation could be enhanced by introducing the electrodes for microbial electricity generation and by specifically stimulating microbial functional genes.     

红树林厌氧环境对多环芳烃类有毒物的降解预测

红树林是连接陆地和海洋的重要生态系统,由于潮汐活动,氧化还原条件表现出明显的昼夜间的交替,这一生态体系中不但有大量的动植物种类,同时还有数量极高的不同种类的细菌,包括好氧和厌氧类型,厌养的硫酸(盐)还原菌已证实在降解多环芳烃有机物方面有其独特的生化优势,但从红树林中分离出的此类纯细菌还很少,在降解方面,已初步确定萘的厌氧降解途径异于好氧细菌,厌氧降解时的一系列代谢中间产物也有明显的专一性,羰基化反应是开始的一个重要步骤,而后的每步生化反应还有待进一步验证。从现有的结果可以看出,红树林中厌养的硫酸还原菌应在降解多环芳烃有机物中起到非常重要的作用。     

细菌分解代谢转座子研究

近年来 ,随着人工合成化学物质大量进入环境 ,现已在环境中发现了新的适应性的细菌对有机污染物的代谢机制。许多分解代谢基因与插入元件或转座子相连 ,因此 ,分解代谢基因可以在细菌间快速传播。这种快速传播有利于新的降解途径的产生。因此 ,这种代谢全能性可以被开发并在生物修复污染环境中起到关键作用     

海洋细菌CAZymes的研究进展

多糖是大型藻类、浮游植物和微生物的主要成分,多糖降解产物是海洋有机物的主要来源.碳水化合物活性酶(carbohydrate-active enzymes,CAZymes)是负责糖类化合物降解、修饰及生成糖苷键的功能酶系,是糖类物质代谢通路中的基本功能单元.多数异养细菌都具备一套完善的碳水化合物活性酶编码系统,它们是参与...     

含氧杂环及其衍生物的生物降解研究进展

含氧杂环化合物（Oxygen heterocycles）是污染环境中常见的一类难降解有机污染物,具有毒性和致癌特性,其所引发的环境问题受到人们广泛关注。本文综述了典型含氧单杂环化合物四氢呋喃、1,4-二氧六环以及含氧稠杂环化合物二苯并呋喃、二苯并对二噁英的生物降解研究进展,主要包括降解菌降解性能、降解途径和降解相关基因。此外,本文还对二噁英类衍生物的研究现状进行了讨论,并展望了含氧杂环及二噁英类衍生物生物降解的未来研究方向。     

Microbial degradation of pentachlorophenol

Pentachlorophenol (PCP) was the most prevalent wood preservative for many years worldwide. Its widespread use had led to contamination of various environments. Traditional methods of PCP clean-up include storage in land-fill sites, incineration and abiotic degradation processes such as photodecomposition. Some aerobic and anaerobic microorganisms can degrade PCP under a variety of conditions. Axenic bacterial cultures, Flavobacterium sp., Rhodococcus sp., Arthrobacter sp., Pseudomonas sp., Sphingomonas sp., and Mycobacterium sp., and fungal cultures, Phanerochaete sp. and Trametes sp. exhibit varying rates and extent of PCP degradation. This paper provides some general information on properties of PCP and reviews the influence of nutrient amendment, temperature and pH on PCP degradation by various aerobic and anaerobic microorganisms. Where information is available, proposed degradation pathways, intermediates and enzymes are reviewed.     

计算机重构石油烃降解的微生物代谢途径

目的:用计算机重构石油烃降解通路,为石油污染的生物修复提供理论依据。方法:利用KEGG反应、化合物数据提取反应等式,过滤掉所有反应中的通用化合物及小分子化合物并构建反应矩阵,然后利用广度优先搜索算法在反应矩阵中搜索降解石油烃的代谢途径。结果:计算机分别重构了256 132条链烷烃降解途径和44条环己烷降解途径,以酿酒酵母作为降解石油烃的基因工程菌为例,通过限制改构菌整合的关键酶数目,分别得到了213条不需要转入关键酶的链烷烃降解通路和6条以氧化还原酶、松柏醇脱氢酶或环己醇脱氢酶和环己酮单氧酶为关键酶的环己烷降解通路,并构建相应的降解网络图,标注每个反应的酶。结论:应用计算机重构了2种石油烃降解途径,可为利用微生物对石油污染进行生物修复提供理论依据。