BTEX污染物的厌氧降解机制及微生物特性分析

近十多年来国外研究者对单环芳烃苯系物(主要包括苯、甲苯、乙苯及二甲苯,合称为BTEX)的微生物厌氧降解研究做了大量工作,发现BTEX在NO3-,Mn4+,Fe3+,SO42-,CO2等电子受体条件下能够进行降解,已陆续分离到许多BTEX厌氧降解菌,并对其相应降解酶的生化性质进行了鉴定,相关的基因被克隆、鉴定和改造.通过对BTEX化合物的厌氧生物降解过程、代谢机制与途径、参与降解的主要微生物、相关降解酶及基因等进行综述与分析,提出了BTEX污染物厌氧降解研究中尚需进一步研究的问题.     

海藻酸钙-活性炭纤维固定化生物小球的强化除苯性能

在传统海藻酸钙固定化过程中加入活性炭纤维作为改性载体,以苯系物(BTEX)降解菌为对象,制备了海藻酸钙-活性炭纤维固定化生物小球(MB),并研究了MB微观结构及强化除苯性能.结果表明:所制备的MB直径为2～4,mm,其表面通透、孔道致密,孔径均一(约为200,μm),并可多次重复应用.MB强化除苯过程主要是吸附和生物降解共同作用的结果,且去除速率呈现由快速到慢速两个阶段,均符合一级动力学规律.微生物接种量为6.89,mg/mL(包埋载体溶液)时,MB结构稳定性最好,强化除苯效果最佳.不同接种量条件下,苯生物降解的平均半衰期为64 h,高于游离态BTEX降解菌.     

加强反硝化条件下地下水中常见有机污染物苯和甲苯微生？…

利用实验室含水层特微环境实验，对地下水常见有机污染物苯和甲苯在厌氧反硝化条件下的微生物降解进行了研究。通过１０种方案实验结果的分析对比，所得重要结论如下：在加强了的反硝化条件，微生物利用ＮＯ３＾－作为电子受体降解苯和甲苯；降解苯和甲苯的反硝化细菌来自于含水层物质；微生物所需的宏量营养由苯，甲苯和硝酸盐提供，痕量元素来自于含水层物质；环境的酸碱条件对微生物降解具有重要影响，ｐＨ值过高或过低均抑制微生     

不同价态铁对硝基苯的厌氧降解及影响因素

以硝基苯厌氧降解为考察对象,研究了Fe0/Fe2+/Fe3+对硝基苯的降解,并探讨了初始硝基苯质量浓度、pH值及葡萄糖质量浓度等对硝基苯降解的影响.结果表明,硝基苯厌氧降解主要生成苯胺,显著提高了其生化可降解性;硝基苯在初始pH=6的厌氧污泥体系中可被完全降解,不同初始硝基苯质量浓度对其最终降解率影响不大;在含有不同价态铁、初始pH=6的厌氧污泥体系中,对硝基苯降解起主导作用的是厌氧污泥,Fe0在一定程度上促进了硝基苯的降解,而Fe2+,Fe3+则表现出抑制作用,尤以Fe3+最为显著;但当反应体系初始pH=9时,Fe2+和葡萄糖的存在则显著促进了硝基苯的降解.     

固定化微生物对土壤中多环芳烃的降解

采用化学方法对微生物进行固定化包埋,通过对3株菌的单独固定及混合固定后来降解有机污染土壤中的芘及苯并(α)芘.实验结果显示,微生物经过固定后对污染物的降解效果明显好于游离菌,同时混合固定菌的降解效率普遍高于单菌固定的降解效率,在96h时芽孢杆菌(Bacillussp.)2号和动胶杆菌(Zoogloeasp.)9号混合固定菌降解效果相对较高,对芘和苯并(α)芘的降解率为61.8%和34.9%.通过不同的采样时间还可以看出,芘的降解速率要快于苯并(α)芘,这是因为芘的苯环数量少.以上的实验结果为固定化微生物应用于有机污染的生物修复提供了一定的理论基础     

采用优势菌降解BTEX和石油烃的性能

针对石油开采对土壤的污染问题,采用从辽河油田石油污染土壤中筛选出的石油烃优势降解菌(B3、B6、F3)降解土壤中苯、甲苯、乙苯和二甲苯(BTEX)。考察降解时间、通氧量、N/P比、pH、接种量和含油量等对菌株降解石油烃效果的影响。在BETX初始质量浓度分别为1.90、3.64、3.46、6.78(g·m-3)时,菌株对BTEX降解率分别为1.6%～16.8%、12.6%～18.7%、10.0%～13.3%、10.2%～21.1%。真菌曲霉属(Trichoderma sp.)F3菌株对BTEX降解效果最好。含油量对菌株降解石油烃效果影响最大。实验结果为微生物修复石油污染土壤提供一定理论依据。     

微生物几丁质酶的特性及其应用的研究进展

几丁质酶可以降解几丁质,其降解产物可以用于抗虫、医药、化工、食品等领域.目前已从微生物中获得多种几丁质酶并克隆其几丁质酶基因.本文主要对产几丁质酶微生物的分类及其分布特点、微生物几丁质酶的性质、结构、基因调节及应用等进行综述.     

难降解有机污染物生物处理技术的研究进展

从共基质条件下的微生物降解处理、厌氧-好氧发酵工艺、固定化生物催化剂技术、膜生物反应器以及基因工程技术等方面综述处理难降解有机污染物的降解原理及研究进展。认为目前对难降解有机污染物的生物处理存在的关键问题是技术不够成熟,降解效率还不高。提出今后应该在筛选高效降解菌及基因工程菌,探明高效降解菌株的代谢动力学和代谢机理,创建新的技术手段和多种技术的联合使用,将现有的技术成果转化为实用技术等方面进行深入的研究。     

果蔬农药残留检测技术与降解研究进展

控制农产品有害物质残留的关键技术在于有害物质残留的检测和降解,水果蔬菜中的污染物主要是残留农药、重金属、亚硝酸盐;对农药残留的检测技术及降解方法进行了详细说明;指出了微生物降解农药残留的研究动向是:降解基因的克隆、表达,农药降解酶制剂和固相酶反应器的研制,采用生物降解与其他降解机制相结合的降解系统,真菌对农药的降解。     

吡啶降解菌的筛选及作用机理研究

煤中有机氮主要以吡啶、吡咯结构形式存在。为了探索微生物对煤中有机氮的脱除效果,采用平板固体筛选和液体筛选相结合的方法,以模型化合物吡啶作为氮源对降解菌进行筛选,得到吡啶降解能力较高的JH-2菌株。通过分析影响菌种降解能力的因素,如培养基种类、接种量、pH值及温度等,获得JH-2菌株降解吡啶的最佳实验条件：以葡萄糖为碳源,温度35～40℃,pH值为7。在此条件下,吡啶降解率可达到40．9％。对JH-2菌株降解吡啶机理的初步研究表明,吡啶中的氮在降解酶的作用下转化为NH4^＋离子,并作为微生物生长代谢过程中的氮源被消耗利用。     

纤维素分解复合菌生物预处理秸秆优越性研究

通过驯化得来一组酶活较高较稳定的纤维素分解复合菌,使用该组复合菌和高效黄绿木霉分别预处理秸秆后再进行两相厌氧发酵。其中复合菌处理的实验组产气量比未处理组高33.3%,比木霉处理组高41.9%,甲烷转化率可达47.6%。实验结果表明,复合菌实际生产中有广阔前景。     

GDO I酶阻断对芳烃降解途径的影响

产碱假单胞菌NCIB9867株（P25X）能够通过龙胆酸途径降解芳香烃．研究显示P25X在龙胆酸途径可能产生一组同工酶-其中一种酶是保守型，另一种则为严格诱导型表达．龙胆酸降解途径主要的酶是龙胆酸加双氧酶（GDO），它促进芳香环的裂解，产生顺丁烯丙酮酸，并通过一系列的反应最终进入TCA循环．目前，仅有保守型的龙胆酸加双氧酶及其下游片段被克隆．P25X的衍生株SNZ28，它的龙胆酸加双氧酶的基因（GDOI）被链霉素／奇霉素抗性基因所打断．本研究运用二维蛋白电泳法分析降解菌株SNZ28的蛋白提取物，并用考马斯亮兰染色鉴别．经软件比对分析，由龙胆酸诱导与无龙胆酸诱导菌株的蛋白表达提取物存在明显的蛋白质表达差异，其中有15个蛋白质点被识别．这一结果为诱导型龙胆酸酶的进一步研究打下了基础．     

GDO Ⅰ酶阻断对芳烃降解途径的影响

产碱假单胞菌NCIB 9867株(P25X)能够通过龙胆酸途径降解芳香烃.研究显示P25X在龙胆酸途径可能产生一组同工酶-其中一种酶是保守型,另一种则为严格诱导型表达.龙胆酸降解途径主要的酶是龙胆酸加双氧酶(GDO),它促进芳香环的裂解,产生顺丁烯丙酮酸,并通过一系列的反应最终进入TCA循环.目前,仅有保守型的龙胆酸加双氧酶及其下游片段被克隆.P25X的衍生株SNZ28,它的龙胆酸加双氧酶的基因(GDO I)被链霉素/奇霉素抗性基因所打断.本研究运用二维蛋白电泳法分析降解菌株SNZ28的蛋白提取物,并用考马斯亮兰染色鉴别.经软件比对分析,由龙胆酸诱导与元龙胆酸诱导菌株的蛋白表达提取物存在明显的蛋白质表达差异,其中有15个蛋白质点被识别.这一结果为诱导型龙胆酸酶的进一步研究打下了基础.     

多氯联苯降解菌Rhodococcus sp．RHA1的功能基因

概述了多氯联苯（Polychlorinated biphenyls,PCBs）降解菌-Rhodococcus sp．RHA1的功能基因研究,包括bphACB基因、etbAC基因、ebdA基因和bphDEF基因的结构和在降解途径中的作用和表达．     

利用气相色谱分析检测5种苯系物方法的建立

利用气相色谱毛细管柱和HP-5检测器等,建立苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯等5种苯系物（BTEX）的分析检测方法,验证器精密度和检测稳定性,确定了用Agilent7890B（附FID火焰检测器）检测这5种苯系物的检出限分别是1.68,2.17,2.018,2.02,1.256 μg/L,为采用气相色谱法测定空气中苯系物质量浓度奠定了基础.     

基于生物信息学的结核杆菌候选药靶基因的分析筛选

结核分支杆菌(Mycobacterium tuberculosis,MTB)是结核病的致病菌,MTB基因组和蛋白质组的研究为筛选新的抗MTB药物提供了可能．鉴于前人所做的工作,目前比较一致的意见是：与MTB细胞壁的合成相关的酶类,尤其是与脂肪酸合成和降解相关的酶类,是筛选抗结核杆菌药物的理想靶标．选取与脂肪酸合成、分解、转运相关的187个基因,分析blast结果,剔除与人和其他生物(如大肠杆菌等)蛋白序列相似性大于60％的基因．利用相关生物软件挑选出至少有一个糖基位点且具有溶剂可及性的抗原基因9个．本研究为以后分析药靶基因编码蛋白质的三维结构、利用现有的生物技术和有关的化合物对候选药靶进行功能研究、在细胞水平加以验证打下基础．     

脱水污泥高温两相与单相厌氧消化工艺比较研究

采用课题组自主研发的自动控温间歇搅拌高含固厌氧消化反应器,针对合肥市十五里河污水处理厂的脱水污泥(稀释至含固率10%)进行了超高温(70℃)酸化-高温(55℃)甲烷化和高温(55℃)酸化-高温(55℃)甲烷化两相与高温(55℃)单相厌氧消化系统性能的比较研究。结果表明,在污泥停留时间为两相产酸相4 d、产甲烷相16 d,单相20 d的条件下,超高温-高温和高温-高温两相的VS降解率分别为40.5%和40.2%,高温单相则只有34.9%。在总停留时间相等的条件下,两相消厌氧化系统的VS降解率、甲烷产率均比高温单相厌氧消化系统高,而出泥VFA含量小于高温单相厌氧消化系统。总体来说,两相厌氧消化系统运行更为稳定,效果更好,并且有较高的H2可供利用为清洁能源,但较高的H2S含量则须控制。     

以整合素为靶点治疗乳腺癌的研究进展

乳腺癌是严重影响妇女身心健康甚至危及生命的最常见肿瘤之一,发病率占各种恶性肿瘤的7%～10%.乳腺癌通常发生于乳房腺上皮组织,绝经期前后的妇女发病率较高.男性乳腺癌罕见,仅占乳腺癌患者的1%～2%.整合素是细胞表面受体的主要家族,介导细胞和细胞外基质的黏附,介导细胞间的相互作用.整合素在生物体内广泛表达,在许多生命活动中发挥着关键的作用.整合素与癌症进程密切相关,在转移性肿瘤中某些整合素高表达,并与蛋白水解酶相互作用,导致基底膜降解.整合素通过重塑细胞外基质在肿瘤的迁移和侵袭中起着重要作用.综述了以整合素为靶点治疗乳腺癌的新进展.     

活性炭对水中MTBE和BTEX的吸附性能

研究了活性炭对汽油成分苯系物(BTEX)和甲基叔丁基醚(MTBE)的吸附规律.结果表明:活性炭对BTEX和MTBE的吸附能力大小顺序为:乙苯＞邻二甲苯＞甲苯＞苯＞MTBE,其次序与污染物在水中的溶解度大小成反比例关系;椰壳炭是所考察活性炭中吸附性能最好、最稳定的炭型;在选炭的过程中,苯酚值可以有效地表征活性炭对于低浓度BTEX和MTBE的吸附性能.当苯系物与MTBE共同存在时,活性炭对于MTBE的吸附容量明显降低,对于苯系物的吸附容量基本没有改变.共存化合物的初始浓度越高,其竞争吸附效应越明显;相比单一竞争化合物,BTEX的混合共存更显著地降低活性炭对于MTBE的吸附.当BTEX和MTBE共存时,吸附性能较好的BTEX会将已经吸附的MTBE从活性炭上置换下来,导致了出水MTBE浓度突然升高的现象.