苯并噻吩与二苯并噻吩脱硫酶功能相关性研究

苯并噻吩（BT）专一性降解菌株Gordonia sp. C-6的脱硫途径类似于二苯并噻吩（DBT）的“4S”脱硫途径,能以BT为唯一硫源生长,但不能以DBT为唯一硫源生长.目前,还没有BT专一性脱硫基因的相关报道.本研究将Rhodocossus erythropolis DS-3中DBT脱硫途径的相关基因dszA、dszB、dszC和dszABC分别转入Gordonia sp. C-6中构建工程菌株Gordonia sp. CRA、Gordonia sp. CRB、Gordonia sp. CRC和Gordonia sp. CRABC;其DBT相关脱硫酶活性(以DCW计)分别为76.8 μmol·(g·h)^-1、 51.6 μmol·(g·h)^-1和62.4 μmol·(g·h)^-1,比原始菌株Rhodocossus erythropolis DS-3的35.2 μmol·(g·h)^-1、 21.3 μmol·(g·h)^-1和25.5 μmol·(g·h)^-1提高了1.5倍左右.其中Gordonia sp. CRA和Gordonia sp. CRB在以DBT为唯一硫源的培养基中几乎不生长,无法降解DBT;而Gordonia sp. CRC同表达完整DBT脱硫酶的Gordonia sp. CRABC一样,在以DBT为唯一硫源的培养基中生长良好,亦能降解大部分DBT（84％）.这表明催化BT和DBT前两步脱硫反应的BT单加氧酶和DBT单加氧酶是负责底物识别的关键酶,催化BT和DBT后两步脱硫反应的酶功能相似,通过比较这2种单加氧酶的氨基酸序列差异,即可预测其作用的活性位点.     

红串红球菌TJQ对不同形式硫的脱除研究

红串红球菌TJQ是本实验室筛选的一株专一性脱硫菌,高效液相色谱法（HPLC）分析表明．该菌能选择性地脱除二苯并噻吩（DBT）中的硫,最终代谢产物是2-羟基联苯（2-HBP）。实验结果表明,该菌既可以利用有机硫源又可以利用廉价的无机硫源作为生长硫源,以硫酸钠作为硫源培养的菌株可专一性脱除苯并噻吩（BT）和DBT及其甲基衍生物4,6-二甲基二苯并噻吩（4,6-DMDBT）中的硫。除此之外,它还可以脱除苯硫醚（PS）和硫醇类含硫化合物中的硫。在正十六烷模拟体系中菌株对噻吩（TH）、4,6-DMDBT、DBT等类型的硫的降解效率很高,对BT和PS类硫的降解效率也较好。它可以使实际柴油中总硫含量由554mg／L降到267mg／L,降解率达到51．8%。     

利用休止细胞法选择性脱除燃料油中有机硫

红球菌(Rhodococcus sp .)FS-1菌株能通过专一性断裂C—S键的途径脱除二苯并噻吩 (DBT)中的有机硫作为自身生长需要的硫源 ,从而降低油品中的硫含量 .本文利用该菌的休止细胞对DBT和柴油的脱硫活力进行了研究 .结果表明 ,该菌株对DBT及柴油中的有机硫均有良好的选择性脱除作用 .DBT浓度为0.5～1.0mmol/L、油水比例为 1:5时 ,脱硫效果最佳 .采用二次脱硫法可使柴油脱硫率达85%以上 ,证明FS-1能有效脱除柴油中的有机硫 .烃质组分的气相色谱分析表明 ,FS-1作用前后的柴油烃类组分基本没有改变 ,说明该菌的脱硫作用是特异性针对硫原子的 ,不会破坏柴油的有效成分 .     

荧光法研究二丁基锡与人血清白蛋白结合机理

为了摸清二丁基锡(DBT)与人血清白蛋白(HSA)在分子水平上的结合机理,采用荧光光谱法分析船舶防螺涂料中主要防污成分———三丁基锡(TBT)化合物的降解产物二丁基锡(DBT)与人血清白蛋白(HSA)相互结合的方式与程度。研究结果表明,DBT与HAS浓度比<3时,DBT化合物与HSA是通过形成复合物的方式使HSA产生的静态猝灭;DBT对HSA分子两个内源性荧光贡献者色氨酸残基和酪氨酸残基的微区构象有影响。研究结果为研究DBT与HSA之间的相互作用关系提供理论依据。     

产生物表面活性剂石油降解菌株筛选及降解特性

首先从曹妃甸港石油污染区采样,筛选到两株降解率较高的产生物表面活性剂石油降解菌株,铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,Pa1)和假单胞菌(Pseudomonassp,Ps1),经过10 d的降解实验,Pa1的降解率达到了63.28%,Ps1的降解率达到了65.86%。然后对此菌株进行紫外诱变,其降解率都有显著的提高,Pa1的降解率为71.28%,Ps1的降解率为74.24%。最后进行菌株的组合,两株的混合菌株降解率为76.05%,表明混合菌株的降解率比单个的菌株高;同本室筛选的石油降解菌S1的组合,其降解率提高到81.45%。本实验为产生物表面活性剂菌株与石油降解菌的混合菌群组合降解提供了依据。     

聚乙烯醇包埋石油脱硫菌UP-2的研究

以筛选出的具有脱硫能力的施氏假单胞菌UP-2为固定化研究对象,二苯并噻吩(DBT)为生物催化脱硫模型化合物,考察了脱硫菌UP-2的固定化操作条件和固定化细胞使用条件.结果表明,当包埋剂聚乙烯醇(PVA)浓度为10%、添加剂海藻酸钠(SA)浓度为0.2%、液菌比为201时,在4℃、含有1%CaCl2的饱和硼酸中交联24h后,可以得到脱硫性能很好的固定化细胞小球;在30℃、pH值为7.0的体系中反应6d,可将浓度为576mg/L的DBT降解70%左右,固定化细胞降解DBT的比活性由未固定化细胞的0.49mmol/gdw增加到6.39mmol/gdw,使用寿命高达800h以上.     

某污水处理厂中17α-乙炔基雌二醇降解菌的分离鉴定及其降解特性

由北京某污水处理厂活性污泥中分离出以17α-乙炔基雌二醇(EE2)为唯一碳源生长的单一菌株,经16SrRNA基因序列分析鉴定为香茅醇假单胞菌(Pseudomonas citronellolis),命名为SS-2菌株.研究表明,SS-2菌株在7d内对初始浓度为4mg·L-1EE2的降解率为93.6%,对初始浓度为2mg·L-1雌酮(E1)、或17β-雌二醇(E2)的降解率为99%,对雌三醇(E3)没有降解能力.SS-2菌株降解雌激素的反应符合动力学一级反应定律,其降解速率常数分别为0.236h-1(E1)、0.221h-1(E2)和0.013h-1(EE2).SS-2菌株降解E2的过程中,检测到E1的生成,并且生成的E1亦可被SS-2菌株降解;该降解过程中类雌激素活性随着E2与E1浓度的降低而显著减少,表明SS-2菌株不仅可以降解E2与E1,而且可以降低降解过程中的类雌激素活性;反应进行240h后,仍表现出少量类雌激素活性,推测是因残留的E2或E1所致,表明尚且未知的中间产物或生成物的类雌激素活性远低于E2与E1.     

甲苯、邻二甲苯和二氯甲烷混合气体降解菌群构建及其性能研究

挥发性有机物(VOCs)排放导致一系列环境问题,而生物法是一项绿色处理技术.本实验选取3种VOCs(甲苯、邻二甲苯、二氯甲烷)作为模型污染物,利用甲苯、邻二甲苯降解菌Zoogloea resiniphila HJ1(菌株HJ1)及二氯甲烷降解菌Methylobacterium rhodesianum H13(菌株H13)构建复合菌株,采用“专属菌+综合菌”模式以复合菌株和驯化污泥构建复合强化菌群.研究表明,复合菌株可完全降解400 mg·L^-1甲苯、256 mg·L^-1邻二甲苯、200 mg·L-1二氯甲烷,矿化率分别为74.3%、61.1%、82.7%.复合菌株可完全降解480 mg·L^-1混合污染物(3种污染物浓度比为1∶1∶1),降解速率依次为甲苯>邻二甲苯>二氯甲烷.经过优化,菌株HJ1和菌株H13最佳配比被确定为1∶5.复合强化菌群不仅大幅提高了邻二甲苯、二氯甲烷降解速率,还提高了混合污染物矿化率.甲苯、邻二甲苯的存在对二氯甲烷降解产生明显抑制效应,而低浓度二氯甲烷(<240 mg·L     

石油烃降解菌株的复配及其降解特性研究

从松原油田石油污染土壤中筛选出3种高效降解石油烃的菌株分别为微嗜酸寡养单胞菌(Stenotrophomonas acidaminiphila)YH、类产碱假单胞菌(Pseudomonas pseudoalcaligenes)TM和红球菌(Rhodococcus sp.)K1,对其菌落、菌体形态进行观察,并将3种菌株以不同比例进行复配,研究了3种单菌株及其复配菌株对石油烃的降解效果以及其间的协同降解作用。结果表明:复配菌株与单菌株对石油烃的降解效果有所差异;3种菌株具有协同降解石油烃的作用;3种菌株的复配比例(YH∶TM∶K1)为1∶0.5∶1.5时,对石油烃的降解效果最好;初始浓度为2 000 mg/L的石油烃,加入3 mL复配菌株,在130 r/min、30℃下振荡培养6 d后,石油烃的降解率达94.3%;当石油烃的初始浓度为2 000 mg/L时,复配菌株对石油烃的降解动力学曲线与零级动力学方程的拟合效果良好,其降解动力学方程为y=-309.6x+2 045.0(R~2为0.931),降解半衰期为3.4 d。     

布洛芬降解菌降解谱研究

以从西安污水处理厂筛选所得的3株布洛芬降解菌株I2(克雷伯氏菌)、I4(假单胞菌)和I14(不动杆菌)为研究对象,探索其生长特性及对布洛芬同系物降解的广谱性.结果表明,3株菌对7种选定的布洛芬同系物均有降解作用,但降解能力表现出一定的差异.I2、I4菌株的降解能力优于I14菌株,对7种布洛芬同系物的最高耐受浓度均在300 mg·L-1以上.3株降解菌都对布洛芬同系物中的间苯二酚有良好的耐受能力,最高耐受浓度均在1000 mg·L-1以上,I2菌株甚至达到2500 mg·L-1;3株降解菌对于邻苯二酚、对苯二酚的耐受程度最差,其中,I14菌株在对苯二酚达到100 mg·L-1时就会死亡.I2、I4菌株可作为布洛芬及其同系物降解的优良备选菌株,用于进一步研究多重污染治理的方式.     

Contribution of the Kodama and 4S pathways to the dibenzothiophene biodegradation in different coastal wetlands under different C/N ratios

Dibenzothiophene (DBT) degradation mechanisms and the transformation of pathways during the incubation of three types of coastal sediments with C/N ratios ranging from 1 to 9 were investigated. The DBT degradation efficiencies were clearly improved with increasing C/N ratio in reed wetland sediments, tidal wetlands sediments and estuary wetland sediments. The quantitative response relationships between DBT degradation rates and related functional genes demonstrate that the Kodama pathway-related gene groups were dominant factors at low C/N ratios, while the 4S-related gene groups mainly determined the degradation rate when the C/N ratio was up to 5. Network analysis also shows that the pathway shifts from the Kodama pathway to the 4S pathway occurred through changes in the connections between functional genomes and rates. Furthermore, there were competition and collaboration between the Kodama and 4S pathways. The 4S pathway-related bacteria were more active in estuary wetland sediments compared with reed wetland sediments and tidal wetland sediments. The higher degradation efficiency in estuary wetland sediments may indicate the greater participation of the 4S pathway in the DBT biodegradation reaction. And the effects of ring cleavage of Kodama pathway caused more complete metabolizing of DBT.     

Desulfurization of dibenzothiophene by a newly isolated Corynebacterium sp. ZD-1 in aqueous phase

IntroductionEmissionofsulfur oxidestotheatmospherethroughcombustionoffossilfuelisamainreasonthatcausesseriousenvironmentalproblemsuchasacidrain.Asthecrisisofenergysourcebecomeworse ,mineoffossilfuelwithhighsulfurcontentsisinevitable.Butthedemandofmiddle d…     

二苯并噻吩脱硫微生物菌种的筛选与活性

从被石油污染的土壤中筛选出1株能对二苯并噻吩(DBT)进行高效脱硫的微生物菌种,初步鉴定为红串红球菌USTB-03(RhodococcuserythropolisUSTB-03).该菌种可以按特异性脱硫途径(简称4S途径)将DBT转化为2-羟基联苯(2HBP)和亚硫酸作为最终脱硫产物.在葡萄糖、甘油和乙醇分别作为微生物生长的唯一碳源时,葡萄糖是支持该菌生长和提高其脱硫比活性的较好碳源,使培养出的微生物对DBT的脱硫比活性达到了68.63mmol2HBP/(kg·h).该菌株还可以对4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)进行脱硫.     

Desulfurization of dibenzothiophene（DBT） by a novel strain Lysinibacillus sphaericus DMT-7 isolated from diesel contaminated soil

A new bacterial strain DMT-7 capable of selectively desulfurizing dibenzothiophene (DBT) was isolated from diesel contaminated soil. The DMT-7 was characterized and identified as Lysinibacillus sphaericus DMT-7 (NCBI GenBank Accession No. GQ496620) using 16S rDNA gene sequence analysis. The desulfurized product of DBT, 2-hydroxybiphenyl (2HBP), was identified and confirmed by high performance liquid chromatography analysis and gas chromatography-mass spectroscopy analysis respectively. The desulfurization kinetics revealed that DMT-7 started desulfurization of DBT into 2HBP after the lag phase of 24 hr, exponentially increasing the accumulation of 2HBP up to 15 days leading to approximately 60% desulfurization of the DBT. However, further growth resulted into DBT degradation. The induced culture of DMT-7 showed shorter lag phase of 6 hr and early onset of stationary phase within 10 days for desulfurization as compared to that of non-induced culture clearly indicating the inducibility of the desulfurization pathway of DMT-7. In addition, Lysinibacillus sphaericus DMT-7 also possess the ability to utilize broad range of substrates as sole source of sulfur such as benzothiophene, 3,4-benzo DBT, 4,6-dimethyl DBT, and 4,6-dibutyl DBT. Therefore, Lysinibacillus sphaericus DMT-7 could serve as model system for efficient biodesulfurization of diesel and petrol.     

二苯并噻吩降解菌筛选及16S rDNA序列分析

以DBT(dibenzothiophene,二苯并噻吩)为模型化合物,分离得到了一株能降解DBT的微生物HB2,应用HPLC对其脱硫特性进行了检测。应用PCR技术克隆到16SrDNA片段,核苷酸序列分析结果表明,该菌的16SrDNA全序列与假单胞菌存在98%的同源性,初步确定该菌在微生物系统发育学上的地位。     

生物油降解菌的分离鉴定及其在土壤中的降解特性

从造纸厂内废水处理池中采取活性污泥,筛选出一株能高效降解生物油的菌株EL5.对该菌株在土壤中对生物油降解能力进行了初步研究;建立了基于CO₂生成量的生物降解测定方法,并运用该方法,对生物油生物降解性能进行了评定.结果表明:①通过富集培养方法分离得到菌株EL5,根据形态特征以及生理化特性分析,将EL5鉴定为杂色曲霉菌(Aspergill versicoir).②菌株EL5对5种常见抗生素敏感.③菌株EL5在降解生物油的过程中,生物降解率与温度呈正相关关系.考虑到实际应用情况,选择30 ℃为适宜降解温度.pH为中性条件下对生物油的降解较为有利.随着w(生物油)的增加生物降解率有一定的下降,但相同条件下,加菌后30 ℃下10 d对w(生物油)为1 200 mg/kg的土壤的生物降解率达40%,而未加菌的生物降解率只有6%.④菌株EL5还可以以苯、对氯苯酚、甲苯和二甲苯等芳香类化合物作为唯一碳源生长繁殖.      

三苯基锡吸附降解菌的分离及特性研究

通过菌种筛选和吸附降解特性实验,分离三苯基锡(TPhT)的吸附降解菌,研究TPhT的微生物吸附降解性能和机制.结果表明,肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)对TPhT具有良好的吸附降解效果.0.3~3.0 g.L-1菌体在2.0 h内对3 mg.L-1TPhT的吸附率均超过70%,最高达97.9%;5 d内对TPhT的降解率为26.4%~54.6%;其离体胞内酶2.0 h内对TPhT的降解率也高达28.1%~77.8%.K.pneumoniae对TPhT的降解发生在细胞内,降解速率的增长趋势随时间的延长而变缓,胞内酶在细胞体外对TPhT的降解在2.0 h时达最大值,完整细胞在第1 d对TPhT的降解速率最快,而第2~5 d的变化趋势较平稳.菌体对TPhT的吸附降解过程包括了TPhT的细胞表面吸附、体内外双向运输和体内降解过程.其中,表面吸附的TPhT含量随时间的增长呈现线性增加的趋势;细胞内部的TPhT含量在前3 d快速下降,从55.9%降至17.0%,之后则趋于稳定;上清液中的TPhT含量变化趋势则与细胞内部的相反.     

Effects of nicotinamide and riboflavin on the biodesulfurization activity of dibenzothiophene by Rhodococcus erythropolis USTB-03

Rhodococcus erythropolis USTB-03 is a promising bacterial strain for the biodesulfurization of dibenzothiophene (DBT) via a sulfurspecific pathway in which DBT is converted to 2-hydroxybiphenyl (2HBP) as an end product. The effects of nicotinamide and riboflavin on the sulfur specific activity (SA) of DBT biodesulfurization by R. erythropolis USTB-03 were investigated. Both nicotinamide and riboflavin were found to enhance the expression of SA, which was not previously reported. When R. erythropolis USTB-03 was grown on a medium containing nicotinamide of 10. 0 mmol or riboflavin of 50. 0 μnol, SA was raised from 68. 0 or so to more than 130 mmol 2HBP/(kg dry cells. h). When R. erythropolis USTB-03 was grown in the presence of both nicotinamide of 5. 0 mmol and riboflavin of 25. 0 μmol, SA was further increased to 159. 0 mmol 2HBP/(kg dry cells. h). It is suggested that the biological synthesis of reduced form of flavin mononucleotide (FMNH2), an essential coenzyme for the activities of biodesulfurization enzyme Dsz C and A, might be enhanced by nicotinamide and riboflavin, which was responsible for the increased SA of R. erythropolis USTB-03.     

1株咔唑降解菌的分离、鉴定及其降解特性研究

利用微生物分离技术,从土壤中分离到1株咔唑降解菌KH-6.菌株KH-6能够以咔唑为唯一的碳源和能源良好地生长,同时还可以利用3-甲基咔唑、4-羟基咔唑和2,2′-二羟基联苯生长.经过对其形态特征、生理生化、以及16S rDNA序列分析,初步鉴定为黄杆菌属细菌.该菌株对咔唑的降解性是通过在液体培养基内菌体的增加及底物的减少来证实的,其利用咔唑生长的最适温度和pH分别为30℃和7.5.静止细胞反应试验表明,菌株KH-6除了咔唑以外还可降解其它杂环化合物.咔唑污染土壤中的生物降解实验表明,在灭菌土壤中90%的咔唑被降解,菌株KH-6对土壤中的咔唑有很好的生物降解效果.