稳定同位素探针技术结合宏基因组学在探究环境污染物微生物转化/降解过程中的应用进展

稳定同位素探针技术(SIP)结合宏基因组学在环境污染物微生物转化/降解研究中的应用已逐渐成为趋势.该组合技术不依赖纯培养方法,能够从复杂自然环境中鉴定出具有特定代谢功能的微生物类群,揭示污染物的微生物代谢途径,在研究污染物的原位微生物转化/降解过程方面具有显著优势.本文综述了该组合技术在探究不同环境介质中烃类化合物及其衍生物、有机农药、重金属和新型污染物微生物转化/降解过程中的应用进展,包括功能微生物的识别和污染物微生物转化/降解机制的解析等.最后,基于该组合技术的应用现状进行了展望,提出未来该组合技术与多种原位表征技术的联用将为微生物驱动污染物的转化/降解机制研究提供更准确全面的信息.     

喹啉及其衍生物微生物降解研究进展

喹啉类氮杂环化合物在水、土壤环境中普遍存在，受其污染的水、土壤环境生物修复是目前环境治理领域的重要课题。介绍了近年来喹啉类氮杂环化合物微生物降解的国内外研究进展，主要包括可利用喹啉类氮杂环化合物作为碳源、氮源和能源的微生物资源、微生物降解的有氧代谢和无氧代谢两大途径，以及喹啉类化合物的降解动力学。在此基础上，提出了需要进一步研究的方向。     

硝基芳香化合物的微生物降解研究进展

硝基芳香化合物是环境中难降解有机污染物之一,由于其用途广泛,对环境的污染日趋严重,利用生物降解硝基芳香化合物是行之有效的方法。文章针对硝基芳香化合物生物降解过程,汇总了用于降解的微生物资源,并对硝基芳香化合物生物代谢途径、降解过程中的主要酶、降解性质粒、基因定位等分子遗传学的研究进展进行了综述。     

微生物降解有机磷农药

<正> 有机磷农药的特点之一是其大部分种类易被生物体内的酶和微生物降解。它们进入环境后,可逐渐被分解成为低毒或无毒的化合物,而在这些转化过程当中,微生物降解起着重要的作用。土壤经过灭菌后降低甚至完全丧失降解活性;从环境中分离出来的微生物能利用某些有机磷农药作为碳源,磷源和能源而在培养基中生长;在土壤中接种细菌分离体加速了有机磷的降解。这些经典实验都证明了微生物具有降解有机磷农药的能力。     

枯草芽孢杆菌对土臭素和2-甲基异冰片的降解动力学特性

土臭素(geosmin,GSM)和2-甲基异冰片(2-methylisoborneol,2-MIB)是2种普遍存在于养殖水体中的土腥异味化合物,微生物降解是去除这两种物质的有效途径.本文研究了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)降解GSM和2-MIB的动力学特性.结果表明,枯草芽孢杆菌对GSM(1 000~2 000 ng·L-1)和2-MIB(1 000~2 000 ng·L-1)具有较好的降解性能,降解率均达90%以上;枯草芽孢杆菌对这些异味化合物的降解符合伪一级反应动力学,其生物降解速率常数(K)范围为0.14~0.41,降解速率不随GSM和MIB初始浓度的变化而变化;枯草芽孢杆菌对GSM降解的最大比生长速率umax为0.311,Monod常数KS为1.73,而在降解MIB过程中枯草芽孢杆菌的生长不符合Monod方程(R2=0.781).     

含氮杂环化合物在厌氧和缺氧条件下的降解研究

选取5种含氮杂环化合物吡啶，吲哚、喹啉、异喹啉，2－甲基喹啉，研究了它们在厌氧和缺氧条件下的降解情况，结果表明，上述5种化合物在厌氧条件下的降解从易到难依次为：吲哚＞异喹啉≈喹啉＞吡啶＞2－甲基喹啉，在缺氧条件下的降解从易到难依次排列为：吡啶＞吲哚＞喹啉＞2－甲基喹啉＞异喹啉。实验比较，说明5种化合物在缺氧条件下都比在厌氧条件下容易降解，特别是吡啶，其降解速率有很大提高。     

典型水环境微生物源异嗅物研究进展

致嗅微生物主要包括放线菌、藻类和黏细菌等,广泛存在于水源水库、湖泊、溪流和海洋等典型水生态系统中,代谢产生的异嗅化合物痕量即可造成严重的异嗅味,威胁供水安全.目前,大量研究集中在异嗅化合物的有效控制上,投入使用的有物理和化学等方法,但存在问题,有待改进与完善,微生物法对环境友好,因此具有广阔的应用前景.本文从异嗅化合物的种类、生物源、检测方法、控制措施、影响因素及产嗅机制等方面的研究进行综述,并进行展望,讨论今后研究热点,旨在推进异嗅化合物的相关研究,保障城镇供水安全.     

海洋石油的微生物降解研究进展

本文探讨了微生物氧化石油烃及其相应化合物的能力,概述了氧化影响因素,并简要介绍了微生物对石油烃降解的途径。     

可在环境中降解的新型塑料

1 可降解性塑料分类 按在环境中的降解方式主要分为生物降解性塑料和光降解性塑料两大类。 1.1 生物降解性塑料 目前国际上对生物降解性塑料尚无确切定义,一般指具有适当机械强度并能在自然环境中完全或大部分被微生物分解而不造成环境污染的新型塑料,也有人称之为“生物塑料”。目前研究开发的生物降解性塑料主要有以下四个类型。 1.1.1 微生物生产型 将某些有机化合物作为微生物的“食物源”,利用微生物的生命活动合成高分子化合物。这类化合物含有微生物聚酯和微生物多糖等。 1.1.2 合成高分子型 脂肪族聚酯（如聚己内酯）具有较好的生物降解性,但耐热性和物理强度差,应用受到限制;芳香族聚酯（如对苯二甲酸乙二醇酯）和聚酰胺（尼龙）的熔点高、     

氯代芳香化合物的生物降解性研究进展

对氯代芳香化合物的生物降解进行了系统的综述,内容包括氯代芳香化合物的生物降解性差异,具有降解氯代芳香化合物能力的微生物,氯代芳香化合物的氧化脱氯机理、还原脱氯机理及共代谢作用机制,并对氯代芳香化合物生物降解性尚需进一步研究的方面提出了笔者的观点。     

鱼类毒理蛋白质组学研究进展:以海洋青鳉鱼和斑马鱼为例

近年来由于水域生态系统污染的日益加剧,外源性化合物对水生生物,特别是鱼类毒性机制的研究引起了人们的重视。海洋青鳉鱼和斑马鱼在培养、生理和基因组信息等方面的优势使它们成为水域生态毒理学研究领域的代表性模式生物。特别是近年来它们在毒理蛋白质组学研究领域中的应用,不仅被用来研究外源性化合物的毒性作用机制,还用于筛选特异蛋白质作为外源性物质的危险性评价生物标志物。本文综述了近年来以海洋青鳉鱼和斑马鱼为模式生物的鱼类毒理蛋白质组学研究进展。     

生物强化技术在难降解有机物处理中的应用

介绍生物强化技术的原理、特点、发展及这一技术在难降解有机物处理方面的应用;讨论了这一技术在改善传统生物处理构筑物处理难降解有机物的效能、却降土壤及地地下水和地表水中难降解有机物的可行性;指出了目前存在的问题和今后物发展方向 。     

细胞色素P450酶系及其在毒理学上的应用

综述了细胞色素P450酶系在生物有机体中催化代谢外来化合物的 影响因素。作为生物体内的混合功能氧化酶系统的重要组成部分。P ytP450酶系（Cytochrome P450）在毒理学上的意义是作为早期预警系统来监测和预报环境污染状况的。在实际应用中，常以动物（多以鱼作为实验材料）肝脏中P450酶系的诱导作为评价多环芳烃、多氯联苯、二恶英、石油烃类环境污染状况的最灵敏的生物学反应之一。对P450作为生化指标的优点和局限性也进行了探讨。     

木质素降解酶研究进展与外生菌根真菌

综述了木质素降解酶系统的组成、分子生物学研究和主要影响因子的研究进展,以及国内外在外生菌根真菌产木质素降解酶方面的研究,阐述了其在有机污染土壤修复中的优势。木质素降解酶系统能够降解多环芳烃、氯代芳烃、硝基有机物和染料等多种环境污染物。许多外生菌根真菌都具有木质素降解酶系统。     

The oxidation damage of type II collagen by oxy free radicals and fulvic acid

The features of oxidative damage to type II collagen from pig cartilage, induced by · OH, O2- and fulvic acid from epidemic district of KBD, were studied in vitro. The results from amino acid analysis of the damaged collagen are characterized by a decrease in hydroxyproline and proline contents, and an increase in glutamic acid content. The change arc dependent on·OH and FA concentration. It is postulated that the FA or other toxic xenobiotics induce the generation of free radicals, which play the role of the trigger in KBD development.     

斑鳢等鱼贝类去毒相关基因的克隆

采用RT-PCR和RACE法,克隆得到斑鳢、鲢鱼CYPlA与斑鳢HSP70基因cDNA的核心序列,序列长度分别为908 bp、902 bp、684 bp,分别编码302、300、228个氨基酸;还克隆得到斑鳢、近江牡蛎GPX基因cDNA的部分序列,长度分别为720 bp、727 bp,分别编码119、232个氨基酸.多个重要养殖水生动物的去毒相关基因的成功克隆,为水产养殖动物去毒相关基因结构、功能、表达调控研究以及今后定向筛选高食用安全保障的水产品奠定基础.     

生物整治技术进展

综述了对于污染位点的难降解污染物和生物外源性污染物进行降解的原理与技术进展,生物整治的基本原理是对于具体的污染位点,应根据有利于污染物毒性降低和生物可利用性增加以微生物活性增加３个原则选择适当的治理措施,文中述及的原位和非原位生物整治技术包括：添加营养,接种外源降解菌,生物通气,土地处理,堆肥式处理,生物堆层和泥浆技术,还讨论了收集场地信息和评价治理效果的方法。     

饮用水快速砂滤池优势微生物群落的代谢功能解析

快速砂滤池广泛应用于饮用水处理中,其净水效能一直被认为是物理化学作用,而对滤池表面附着微生物的净水作用仍不明晰.为了解析滤池中微生物的群落构成和功能特征,研究对国内8个城市的11座饮用水快滤池的进出水和滤料进行采样分析.进出水水质分析结果表明经过滤池处理,溶解性有机碳(DOC)有少量去除,氨氮(NH_4~+-N)显著降低,硝酸盐氮(NO_3~--N)显著增加,总氮(TN)未发生明显变化.利用宏基因组技术获得了滤池中微生物群落的构成和功能信息,滤池优势菌属(相对丰度占前10%)共14种,包括两类氨氧化细菌Nitrospira和Nitrosomonas.对优势菌属的功能基因信息进行分析,发现优势微生物菌群具有更高的碳水化合物、氮、硫和异生物质代谢功能丰度. Aeromonas的碳水化合物代谢基因相对丰度最高,Bradyrhizobium的氮、硫及异生物质代谢基因的相对丰度最高,说明这两种菌是影响饮用水水质的重要菌属.通过评价各个优势菌属对异生物质的代谢潜能,发现Bradyrhizobium、Sphingomonas、Methyloglobulus、Sphingopyxis和Klebsiella是饮用水快速砂滤池中降解微量有机污染物的关键菌.     

酚类化合物雌激素效应的比较研究

采用重组人雌激素受体基因片段(hER)及共激活因子(GRIP1)双杂交酵母检测体系,检测9种酚类物质的类雌激素和抗雌激素效应.结果表明,所检测的化合物中有3种同时表现出雌激素诱导与抑制活性;2种只表现出雌激素诱导活性;1种只表现出雌激素抑制活性;3种均没有雌激素诱导与抑制活性.结构分析表明:酚类中产生雌激素活性的物质具有取代基位于对位且邻位没有大的取代基团的结构;烷基在对位的酚类物质也能显示出雌激素拮抗活性.所采用的双杂交酵母检测体系适用于外源物质的雌激素活性检测,具有较高的灵敏度;结合外源物的雌激素诱导与抑制活性,用于分析污染物的体内作用方式.