降解多环芳烃的鞘氨醇单胞菌ahdA1c基因的生物信息学分析

ahd A1c基因是鞘氨醇单胞菌降解多环芳烃中的关键基因。为了解鞘氨醇单胞菌ahd A1c基因基本特性,运用生物信息学方法预测分析其氨基酸理化性质、同源性、蛋白二三级结构、KEGG通路等。结果表明,ahd A1c基因编码区全长1 263 bp,编码420个氨基酸,与xylk基因、bph A1c基因的同源性均在90%以上;同源性较高;ahd A1c蛋白具有亲水性和稳定性,有31个磷酸化位点,2个保守区域,有跨膜区,无规则卷曲是二三级结构中最主要结构元件;KEGG分析表明ahd A1c蛋白编码水杨酸羟化酶。为进一步研究多环芳烃的降解机理奠定了基础。     

高效菲降解菌的分离鉴定及细胞表面结构研究

从东北老工业基地长期受石油与重金属污染的土壤中,分离获得了一株以菲为唯一碳源的高效降解菌株ZX16,通过形态、生理生化和分子生物学鉴定为溶芳烃鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas aromaticivorans）.菌株降解菲的特性研究结果表明,ZX16可耐受2 500 mg/L的菲,对1 500 mg/L的菲在72 h内降解率为98.2%.不同的重金属离子对菌株的降解效能影响大小依次为Cu^2＋＞Cd^2＋＞Zn^2＋＞Pb^2＋.菌株在中性条件下生长良好,原子力显微镜观察结果表明,菌株在复合污染物胁迫下细菌体积和形态有显著变化,细胞表面结构也从粗糙趋向光滑.     

鞘氨醇单胞菌对微囊藻毒素-RR的降解作用与影响因素分析

为探索微囊藻毒素微生物降解机制,研究了鞘氨醇单胞菌对微囊藻毒素-RR(MC-RR)的降解作用与影响因素.通过色谱及质谱方法阐明了鞘氨醇单胞菌对MC-RR的降解能力及途径,结合实时荧光定量聚合酶链式反应技术和酶活性分析探究了反应温度、营养基质及同类毒素(微囊藻毒素-LR,MC-LR)的影响及机制.结果 表明:鞘氨醇单胞菌对MC-RR的最高降解速率达0.29 mg/(L·h),降解产物分别为C49 H77 N13 O13 C32 H47 N4 O8、C12H19N3O6和C20 H29 NO3;温度影响酶MlrA活性,在20～40℃范围内最适温度为30℃;提高磷质量浓度(100 mg/L K2 HPO4)可刺激mlrA基因表达,使降解速率增加27.59％;提高碳质量浓度(100 mg/L葡萄糖)将抑制mlrA表达,使降解速率下降86.71％;MC-LR和MC-RR竞争性结合MlrA,使MC-RR降解速率下降4.44％.鞘氨醇单胞菌对MC-RR的降解能力较强,并受到温度、营养基质及MC-LR浓度的影响.     

融合菌株F14降解菲过程中细菌表面性质变化研究

融合菌株F14作为高效降解PAHs的融合菌株,它是由假单胞菌和鞘氨醇单胞菌作为亲本,通过原生质体融合技术融合而成。为进一步了解降解菌对污染物的降解机理,从微生物细胞本身考察了降解菲过程中细胞表面物质及疏水性的变化。结果表明:细胞膜表面脂多糖含量、磷脂及脂质过氧化物与降解菲的浓度具有密切的关系。随着菲的浓度增大,磷脂及脂多糖含量也随之增大;当浓度大于150 mg/L时,磷脂含量减小,脂多糖含量继续增大,丙二醛的含量随着菲浓度的增大而增大。融合菌株F14具有较高的表面疏水性,处于对数期以及稳定期的F14表面疏水率达到69.7%,65.2%。研究融合菌株降解菲过程中细菌细胞膜上表面性质的变化,有利于更深入的了解F14对菲的降解机制。     

优势黄杆菌对蒽、菲、芘混合物的降解特征研究

为探索混合多环芳烃的生物降解特征，利用两株优势黄杆菌，对混合蒽、菲、芘进行了降解研究．高效液相色谱分析表明，混合多环芳烃的降解56．3％～69．6％在前10h内完成，其生物降解进程和单基质相似，但降解效率低于单基质．混合体系中蒽、菲、芘在不同菌株作用下有按特定优先顺序降解的特征，但两株黄杆菌(FCN1和FCN2)的混合菌并不促进混合多环芳烃的降解．降解130h后，体系中蒽、菲、芘消除，但总有机碳去除率仅达到60．1％～72．7％，说明部分多环芳烃转化为中间代谢产物．菌数测定表明，FCN1和FCN2利用多环芳烃及其降解中间产物繁殖生长，菌数最高时分别增长200倍和100倍，但菌数增长滞后于多环芳烃的浓度变化．研究表明，混合多环芳烃之间具有降解竞争抑制特征，且其生物降解具有规律性．     

表面活性剂Tween80和β-环糊精对白腐菌降解多环芳烃的影响

研究了表面活性剂Tween80和β-环糊精对多环芳烃增溶作用及对白腐菌Phanerochaete chrysosporium降解多环芳烃的影响.通过比较质量溶解比率(WSR)值的大小,确定Tween80的增溶效果明显优于β-环糊精,Tween80对5种多环芳烃的增溶效应为菲＞苝＞苯并(a)蒽＞芘＞蒽,增溶效应与Tween80浓度呈线性正相关关系,而β-环糊精只对分子体积较小的菲和蒽有显著增溶作用.Tween80和β-环糊精都能显著提高多环芳烃的降解率,且Tween80的促进作用明显优于β-环糊精.多环芳烃的降解率与它的表现溶解度呈很好的相关关系,Tween80和β-环糊精都能作为多环芳烃污染土壤修复的优良添加剂.     

不同NaCl含量、培养基和微量元素对分枝杆菌SP-3降解菲的影响研究

研究了分枝杆菌SP 3在不同NaCl含量、培养基和微量元素中降解菲的效果影响。结果表明,分枝杆菌SP 3在NaCl质量分数为1%时对菲的降解率达到最大,为87.41%;菌株在LB液体培养基、改良LB液体培养基和改良的无机盐液体培养基中对菲的降解率都达到了80%以上,三者之间无显著性差异;Fe2+、Zn2+浓度分别在100 μmol/L和5 μmol/L,Mg2+在100 μmol/L时,可以提高菌株对菲的降解能力,而Cu2+随着浓度的增加,能够抑制菌株对菲的降解。研究结果有助于该菌应用于多环芳烃降解的生物技术中,以提高菌株对菲等多环芳烃的降解能力。     

鸟巢菌转化作物秸杆为真菌蛋白的研究

本文利用不同的鸟巢菌对小麦、玉米和油菜的秸秆进行了降解试验。发现鸟巢菌对天然秸秆的体外干物质降解率（IVDMD）最高可以达到66.6%，粗蛋白含量最高可以达到22.5%；硫酸铵对于鸟巢菌降解玉米和小麦秸秆的影响是不同的，对于鸟巢菌来说，添加硫酸铵IVDMD和降解产物中粗蛋白含量的影响不显著，鸟巢菌降解玉米秸秆后生物量中氨基酸的含量测定结果，鸟巢菌能促进降解玉米秸秆中的氨基酸含量的增加；当向玉米秸秆中添加硫酸铵时，鸟巢菌能使降解后生物量中氨基酸含量进一步增加。     

Cd(Ⅱ)对多环芳烃降解菌Bacillus sp.P1产酶及酶促降解过程影响研究

为研究重金属对多环芳烃降解过程中降解菌产酶及酶促降解过程的影响,本实验以菲和Cd(II)为代表物质,探究了多环芳烃降解菌Bacillus sp.P1降解菲的过程中,不同浓度Cd(II)对Bacillus sp.P1产生的蛋白浓度、组成及降解菲程中的关键开环酶邻苯二酚2,3-双加氧酶酶活以及其对菲酶促降解率的影响.结果表明,Cd(II)对Bacillus sp.P1的产酶过程和酶促降解过程均有抑制作用:当Cd(II)浓度由0mg/L增加到150mg/L时,蛋白分子条带的表达量明显减少,胞外蛋白及胞内蛋白条带总浓度分别由8.37×106,1.54×107降至5.49×106,6.01×106(Gelpro软件分析值);且当体系中Cd(II)浓度由0mg/L增加到300mg/L时,胞外和胞内酶中的邻苯二酚2,3-双加氧酶酶活分别由266.96,886.30U/mg下降至38.93,290.26U/mg;且胞外酶和胞内酶对菲的酶促降解率分别由79.86%,87.96%下降至64.59%,74.83%.以上实验结果共同表明Cd(II)对降解菌Bacillus sp.P1的产酶过程及酶促降解过程的影响是其影响多环芳烃降解菌降解能力的重要机制.     

泉州湾表层沉积物对多环芳烃潜在降解活性的研究

在泉州湾设置7个站位,测定了2004年2月航次表层沉积物在添加PAHs后呼吸活性的变化,结合多环芳烃降解菌的数量及细菌总量的测定,对泉州湾海域表层沉积物对多环芳烃的降解潜力进行综合分析.结果显示,添加碳源在一定程度上提高了土壤的呼吸活性,外加PAHs对各站点的影响有别,同一样品受菲、芘、荧蒽的影响各不相同,其影响程度与本土降解菌的数量有一定相关性,表明细菌在海洋环境PAHs的生物降解中起着至关重要的作用;19 d后各样品的呼吸作用强度逐渐接近自然对照样,可见该海域表层沉积物中微生物有着强大的适应不良环境的能力与降解PAHs的潜力.     

黄浦江底泥对多环芳烃（菲）的吸附过程模拟

以黄浦江底泥作为悬浮物,研究多环芳烃（菲）在天然水体中悬浮物上的吸附机理,结果表明：由甲醇作助溶剂的水溶液中,菲在黄浦江底泥上的吸附为多分子层吸附,可用ＢＥＴ等温吸附模式模合,吸附速率较快,助溶剂中甲醇对菲存在竞争吸附,膜扩散为菲在黄浦江底泥上吸附速度的控制步骤,这些均与菲的分子结构与特性有关。     

黄河水体多环芳烃降解菌的筛选及其降解性能研究

通过选择性培养,从黄河水体中分离纯化出3株能够以(Chr)和苯并[a]芘(B[a]P)为唯一碳源和能源进行生长的细菌HKS-1,HKS-2和HKS-3,采用16S rDNA序列分析,初步断定HKS-1为杆菌属或无芽孢杆菌属的一个种,HKS-2和HKS-3为芽孢杆菌菌株.微生物降解实验表明,Chr和B[a]P在前25d的降解符合零级动力学规律,3株细菌的混合菌群对Chr和B[a]P有良好的降解效果,泥沙的加入能够促进微生物数量的增长,从而促进Chr和B[a]P的降解.当Chr和B[a]P的初始质量浓度0ρ分别为15.85和12.10μg.L-1时,培养35 d后不含泥沙体系中Chr和B[a]P的降解率分别为45.79%和37.36%;含泥沙体系中Chr和B[a]P的降解率分别为58.76%和51.69%.进一步采用膜实验对比研究了多环芳烃在水相和颗粒相的降解速率.结果表明,当用零级动力学对Chr和B[a]P的质量浓度(ρ)变化(最初4 d)进行拟合时,Chr和B[a]P在颗粒相的降解速率分别约为其在水相降解速率的3和4倍.     

微污染水的光催化降解处理技术研究

以珠江官洲河段的水样为研究对象,采用Fenton法和UV-Fenton法对水样中有机微污染的降解效果进行研究.结果表明,在室温条件下,Fenton法和UV-Fenton法对微污染水样均具有较好的降解能力,60min内TOC降解效率分别超过40%和80%,确定了Fenton试剂H2O2和FeSO4的最佳投加量分别为90mmol/L和0.4mmol/L,而UV-Fenton最佳照射时间为30min.     

两个分离菌株对2，4-D降解效率的微生态系统模拟

在微生态系统模拟条件下,２个分离菌株Ｓｐｈｉｎｇｏｍｏｎａｓ ｐａｕｃｉｍｏｂｉｌｉｓ ９２５６,Ｒａｌｓｔｏｎｉａ ｅｕ－ｔｒｏｐｈｕｓ ＪＭＰ表现出对除草剂２,４－Ｋ的高效降解性能。但Ｒ．ｅｕｔｒｏｐｈｕｓ ＪＭＰ能在更多的模拟条件下成为优势种群。对２个菌株的种肖长影响最大的生态因子是湿度和２,４－Ｄ的浓度。种群增长与２,４－Ｄ降解有约２４ｈ的时滞;种群的增长量不完全受底物２,４－Ｄ消耗的多少     

肠杆菌CB-2的生长特性及质粒特性

为研究微生物对氯苯的降解特性和生长特性,采用从活性污泥样品中分离得到的一株肠杆菌CB-2对氯苯进行降解实验.结果表明:肠杆菌CB-2在氯苯质量浓度为100mg/L的无机盐液体培养基中,24 h内对氯苯的降解率可达81.2%;肠杆菌CB-2不经诱导抗氯化汞的能力达20 mg/L;可以耐受的氯苯质量浓度为500 mg/L,并具有较宽的底物利用范围.为确定降解基因的位置,采用苯甲酸钠法对肠杆菌CB-2进行质粒消除.实验结果表明,质粒与氯苯的降解性有关,而与抗生素的抗性无关.     

The role of sediment resuspension duration in release of PAHs

Polycyclic aromatic hydrocarbons （PAHs） are ubiquitous environmental pollutants. Due to their low water solubility and high hydrophobicity, PAHs are rapidly sorbed onto particles and subsequently deposit in sediments once introduced into aquatic environment. In such a way, sediments become a huge sink for PAHs. During sediment resuspension, the potential exists for PAHs to be released from sediments into water. Sediment resuspension plays an important role in the transportation and fate of PAHs in the aquatic environment. In this study, release behavior of PAHs on Yangtze River sediment during resuspension was investigated using a particle entrainment simulator （PES）. The role of resuspension duration on release of 16 PAHs was measured by resuspending sediment for 12 h at 0.2 and 0.5N/m^2, respectively. Results indicated that PAH concentrations in TSS increase over time with more increase of phenanthrene and 4-ring PAHs. Comparing with 0.2 N/m2 （30%）, TPAHs concentrations in TSS demonstrated remarkable increase during 0.5 N/m2 resuspension （37%）. Dissolved PAH concentrations increased throughout the duration with more increase of 2-3 ring PAHs （50%-88%）. Dissolved PAH concentrations showed remarkable increase during 0.5 N/m^2 resuspension （50%）. Moreover, PAH concentrations in overlying water throughout the duration of resuspension were higher than toxic effects threshold values in drinking water developed by WHO, which may cause toxic effect on ecosystem.