嗜吡啶红球菌多氯联苯降解基因的克隆与表达

建立了多氯联苯/联苯降解菌嗜吡啶红球菌 R04 的基因组文库.活性筛选得到 1 个18kb的阳性片断,内含 1个 921个核苷酸的新的开环酶2,3-二羟基联苯双加氧酶基因 bphC2,该基因能够在大肠杆菌中表达,其蛋白分子量约为34kDa.此外,在该基因上游39bp处还发现另外一个 2,3-二羟基联苯双加氧酶基因 bphC1 的部分序列.     

珠江入海口水体中多氯联苯的分布特征及其来源分析

为评估珠江三角洲水体中PCBs(多氯联苯)的污染水平及其生态环境影响,于2005年3月—2006年2月,采集并分析了珠江八大入海口水体中PCBs的残留状况. 结果显示,珠江八大入海口水体中ρ(PCBs)为0.19～7.04 ng/L,其中三氯联苯和四氯联苯占PCBs总量的70%以上,约40%的水样(主要为7—12月样品)ρ(PCBs)高于或接近我国《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)的限值(2 ng/L). 组成分析及主成分分析结果表明,珠江入海口水体中PCBs的分布特征与我国#1PCBs及国外Aroclor 1242和Aroclor 1016产品相近,低氯产品#1PCBs及Aroclor 1242和Aroclor 1016可能是水体中PCBs污染的主要来源,而废弃电容器、沉积物再悬浮、大气沉降及废水处理厂排放等输入源是水体的重要贡献者.      

玉门油田污染荒漠土壤石油降解菌多样性

为探索石油污染荒漠土壤石油降解微生物多样性、筛选高效石油降解菌,采用涂布平板法从石油污染荒漠土壤分离具有石油降解能力细菌,采用细菌形态观察和16S rRNA基因序列分析其多样性,并设计特异性引物,对分离细菌降解相关基因进行检测.结果表明,分离的37株细菌分别属于放线菌纲(Actinobacteria)、γ变形菌纲(Gammaproteobacteria)、β变形菌纲(Betaproteobacteria)、芽孢杆菌纲(Bacilli)和α变形菌纲(Alphaproteobacteria),分别占35.14%、32.43%、13.51%、13.51%、5.41%,归属于21个属的34个种类.优势菌属为假单胞菌属(Pseudomonas)、红球菌属(Rhodococcus)、微球菌属(Micrococcus)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)、无色杆菌属(Achromobacter)和葡萄球菌属(Staphylococcus),占总数的51.35%,其中有36株细菌能以石油为唯一碳源稳定生长,对原油有明显的降解能力.在石油质量浓度为1 500 mg/L的基础培养基中,菌株YM43在培养7 d后对石油的降解率达55.47%,另有8株细菌的降解率不低于30.55%,11株细菌的降解率介于10.05%~28.37%,18株细菌的降解率不高于8.05%. PCR检测表明,有25株细菌含有烷烃单加氧酶基因,6株含芳烃双加氧酶基因,6株含联苯双加氧酶基因,4株含萘双加氧酶基因,3株含甲苯双加氧酶基因,2株含邻苯二酚双加氧酶基因.研究显示,石油污染荒漠土壤中可培养细菌具有高度多样性,分离的菌株有较强的石油降解能力,其降解功能与所存在的降解基因有关.      

多氯联苯降解菌Pcb6所含质粒的某些特性的研究

研究证明,某些土壤微生物可以分解多氯联苯(PCBs)。笔者也曾报道过几株能够降解PCBs的细菌。细菌降解质粒可赋予细菌分解代谢各种复杂有机化合物的能力。Kamp和Furukawa等曾分别发现了能够将4-氯联苯和3,5-二氯联苯转化成对应的氯苯甲酸的质粒。 Pseudo monas.sp.Pcb6是一株含有质粒的PCBs降解菌,它对4-PCB、PCB-42、PCB-48和Aroclor1254降解效果显著,并具有明显的脱氯作用。本实验对该质粒的某些生物学特性进行了研究。     

现代黄河三角洲土壤中多氯联苯来源解析研究

对现代黄河三角洲22个表层土壤样品中类二英类多氯联苯（PCBs）进行双毛细管柱GC-ECD结合MS测试,并对所得数据进行主成分分析,在同系物水平上解析了现代黄河三角洲土壤中PCBs污染的类型、来源、贡献率和同系物组成.结果表明,现代黄河三角洲土壤中PCBs污染存在4类污染源：第1类污染是由地表径流带来的非点源污染,来自黄河沿岸企业的工业生产和使用,其贡献率为49.6％,同系物组成与国产PCBs相似,且与Aroclor1221相对应;第2和第3类同属点源污染,来自沿海地区的油田开采活动,贡献率分别为15.0％和10.1％,第2类同系物组成与Aroclor1221和Aroclor1242叠加的结果类似,第3类与Aroclor1260相似;第4类污染是由大气污染导致的非点源污染,来自大气的干、湿沉降,其贡献率为8.4％,同系物组成与Aroclor1242、Aroclor1248和Aroclor1260叠加的结果类似.     

2株海洋石油降解细菌的降解能力

为实施海洋石油污染的生物治理,从厦门储油码头油污水中分离得到了2株石油降解菌.它们能够在以柴油、萘或芘为唯一碳源的培养基中生长,并适应于海洋环境的温度、pH和盐度.它们对萘都有很强的降解能力,3d内降解率可达87.53%和84.01%;7 d内对芘降解率分别为8.35%、5.37%.经16S rDNA同源性分析表明2菌株之间及其与施氏假单胞菌的同源性皆为99%;Biolog生化鉴定也表明它们为不同的菌株.通过兼并PCR扩增,序列分析发现2种菌编码完全相同的萘双加氧酶基因,该基因与其它假单胞菌的萘双加氧酶大亚基有98%同源性.     

国产变压器油中多氯联苯及其异构体分布特征

利用气相色谱质谱联用法(GC-MS)分析我国变压器油样品中84种PCB的异构体并计算其毒性当量值(TEQ).结果表明,国产变压器油所含PCBs主要是以三氯联苯为主,其含量高达63%,其次是四氯和二氯代联苯,分别占24%和9%,其含氯量约为42.9%,与美国产Aroclor1242(氯含量约为40%～42%)的含氯量极为相似.国产PCBs中,共平面PCBs含量仅占测定总量的1.6%,其中以CB-77的含量最高,对TEQ的贡献最大,占6种PCBs的72%,其次是CB-105和毒性最强的CB-126,分别占15%和8%;国产PCBs的TEQ值仅相当于美国产Aroclor1242的15%.     

好氧生物泥浆法降解土壤中三氯代多氯联苯的影响因素分析

采用好氧生物泥浆法处理多氯联苯（PCBs）污染土壤,基于五因素三水平正交试验探究葡萄糖、联苯、任意甲基化-β-环糊精（RAMEB）、土水比和降解菌剂5个因素对PCBs降解效率的影响.结果表明：在好氧生物泥浆体系中,仅三氯代PCBs含量显著下降（最高降解率为42.1%）,而四氯~七氯代PCBs含量无显著变化.以三氯代PCBs的降解率为试验指标,对正交试验结果进行极差分析,可知影响三氯代PCBs好氧降解率的主次因素依次为：土水比、RAMEB、葡萄糖、降解菌剂、联苯.其中,葡萄糖和联苯对三氯代PCBs的降解有抑制作用,而土水比、RAMEB及降解菌剂对三氯代PCBs的降解有促进作用.因此,通过提升泥浆体系传质水平、提高PCBs生物有效性及增加降解菌数量,有望进一步提高好氧生物泥浆法降解PCBs的效率.     

Pseudomonas sp.JM2菲降解酶基因解析

Pseudomonas sp.JM2是一株新发现的菲好氧高效降解菌,文章通过对该菌株菲降解基因簇的解析,发现降解关键酶基因均处于质粒上。获得了该菌菲双加氧酶、顺-3,4-二氢二羟基菲脱氢酶、3,4-双羟基菲双加氧酶、2-羟基-2H-苯芘[h]色原烯-2-羧酸盐异构酶、水合-醛缩酶、1-羟基-2-萘甲醛脱氢酶、1-羟基-2-萘甲酸双加氧酶、反式-2'-羧基苄基丙酮酸水合-醛缩酶、2-羧基苯甲醛脱氢酶的基因序列。通过与14种多环芳烃降解菌的基因序列比对,发现JM2降解关键酶的基因序列与产碱杆菌AFK2有96%的同源性,而与同种属的假单胞菌的同源性仅有约55%。进一步用同源模建的方法获得了JM2菲双加氧酶α亚基的关键氨基酸,并结合已知的代谢产物分析,推测该菌株通过邻苯二甲酸途径降解菲,该降解途径与目前已知的假单胞菌菲降解途径不同。实验结果对于评价JM2菲降解物的环境影响、进一步通过基因调控和改造提高JM2的降解能力奠定了基础。     

用多元线性回归分析法定量判别PCBs污染物类型

应用多元线性回归分析法处理多氯联苯(PCBs)标准样品和实际样品的气相色谱数据,定量判别PCBs污染物类型,该法简便易行,可以避免由主观判断引入的偏差.对于PCBs标准样品Aroclor 1248及PCBs配制样品,污染物组成计算结果与实际值吻合,绝对误差小于2%.实际土壤样品的分析计算结果表明:北京土壤样品PCBs污染物是Aroclor 1242;兰州土壤样品PCBs污染物是49.0%的Aroclor 1242和51.0%的Aroclor 1254的混合物.应用多元线性回归分析法处理气相色谱分析数据,还可以作为一种质量控制的手段来识别干扰物.      

Degradation and mineralization of 2-chloro-, 3-chloro- and 4-chlorobiphenyl by a newly characterized natural bacterial strain isolated from an electrical transformer fluid-contaminated soil

A bacterium classified as Achromobacter xylosoxidans strain IR08 by phenotypic typing coupled with 16S rRNA gene analysis was isolated from a soil contaminated with electrical transformer ?uid for over sixty years using Aroclor 1221 as an enrichment substrate. The substrate utilization profiles revealed that IR08 could grow on all three monochlorobiphenyls (CBs), 2,4'- and 4,4'-dichlorobiphenyl as well as 2-chlorobenzoate (2-CBA), 3-CBA, 4-CBA, and 2,3-dichlorobenzoate. Unusually, growth was poorly sustaine...     

Isolation and characteristics of a novel biphenyl-degrading bacterial strain, Dyella ginsengisoli LA-4

A novel biphenyl-degrading bacterial strain LA-4 was isolated from activated sludge. It was identified as Dyella ginsengisoli according to phylogenetic similarity of 16S rRNA gene sequence. This isolate could utilize biphenyl as sole source of carbon and energy, which degraded over 95 mg/L biphenyl within 36 h. The major metabolites formed from biphenyl, such as 2-hydroxy-6-oxo-6-phenylhexa-2,4-dienoic acid (HOPDA) and benzoic acid, were identified by LC-MS. The crude cell extract of strain LA-4 exhibited the activity of 2,3-dihydroxybiphenyl 1,2-dioxygenase (2,3-DHBD) and the kinetic parameters were Km= 26.48 μmol/L and Vmax= 8.12 μmol/mg protein. A conserved region of the biphenyl dioxygenase gene bphA1 of strain LA-4 was amplified by PCR and confirmed by DNA sequencing.     

Degradation and mineralization of 2-chioro-, 3-chloro- and 4-chlorobiphenyl by a newly characterized natural bacterial strain isolated from an electrical transformer fluid-contaminated soil

A bacterium classified as Achromobacter xylosoxidans strain IR08 by phenotypic typing coupled with 16S rRNA gene analysis wasisolated from a soil contaminated with electrical transformer fluid for over sixty years using Aroclor 1221 as an enrichment substrate.The substrate utilization profiles revealed that IR08 could grow on all three monochlorobiphenyls (CBs), 2,4'- and 4,4'-dichlorobiphenylas well as 2-chlorobenzoate (2-CBA), 3-CBA, 4-CBA, and 2,3-dichlorobenzoate. Unusually, growth was poorly sustained on biphenyland benzoate. In growth experiments, IR08 degraded all CBs (0.27 mmol/L) in less than 96 h with concomitant stoichiometric release ofinorganic chloride and growth yields were 2-3 times higher than those observed on biphenyl. In contrast to most of the chlorobiphenyl-degrading strains described in the literature, which are reported to form CBA, no metabolite was identified in the culture broth byHPLC analysis. When co-incubated with respective CBs and biphenyl, strain IR08 preferentially utilized the chlorinated analoguesin less than 96 h while it took another 264 h before 90% of the initially supplied biphenyl could be degraded. The promotion of co-metabolic transformation of halogenated substrates by the inclusion of their non-halogenated derivatives may not therefore, result inuniversal benefits.     

Cometabolic degradation of veratryl alcohol and biphenyl by white rot fungus under nitrogen nutrition-rich condition

ＣｏｍｅｔａｂｏｌｉｃｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆｖｅｒａｔｒｙｌａｌｃｏｈｏｌａｎｄｂｉｐｈｅｎｙｌｂｙｗｈｉｔｅｒｏｔｆｕｎｇｕｓｕｎｄｅｒｎｉｔｒｏｇｅｎｎｕｔｒｉｔｉｏｎｒｉｃｈｃｏｎｄｉｔｉｏｎＬｉｎＬｕ，ＤｅｎｇＹａｏｊｉｅ，ＨｕＪｉ...     

甲氰菊酯降解菌JQL4-5的分离鉴定及降解特性研究

从农药厂废水处理池的活性污泥中分离到1株能以甲氰菊酯为唯一碳源生长的细菌,命名为JQL4-5.根据其生理生化特征和16S rDNA(GenBank Accession No.DQ177525)序列相似性分析,将该菌株鉴定为鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas sp.).该菌株在24h内对20 mg/L的甲氰菊酯的降解率达到99.8%.降解甲氰菊酯的最适温度为30℃,pH为7.0,降解速率与初始接种量呈正相关.酶的定域试验表明,降解甲氰菊酯的酶为胞内酶.     

高浓度酚降解菌的选育及其降酚性能

以苯酚为唯一碳源,对活性污泥进行筛选及驯化,得到能降解高酚浓度的优势降酚菌.该混合菌在15h内将1700mg/L浓度的酚完全降解,同时使COD降至102.9mg/L,降解率达到96.9%.经分离纯化,得到4种不同的单一菌株,并对各菌株的菌属进行了初步鉴定.同时,还考察了初始酚浓度、菌投加量、温度、pH等因素对降酚菌降解COD和酚的影响.混合菌的降酚效果要优于所分离出的4种单菌株.     

Rhodococcus sp. Ns对硝基苯酚的好氧生物降解

通过驯化富集培养,从红树林底泥中分离出6株硝基苯酚降解菌,其中Rhodococcus sp. Ns为对硝基苯酚（PNP）与邻硝基苯酚（ONP）的高效降解菌.在好氧条件下该菌可以耐受小于1.8 mmol/L的PNP,能够利用PNP和ONP为唯一碳源、能源和氮源生长并将其完全矿化.研究了Rhodococcus sp. Ns在不同pH、盐度与浓度范围下,PNP的降解特性并探讨了该菌降解PNP的途径.实验得出该菌在盐度<5‰、 pH>5的条件下能较快生长,1.5 mmol/L的PNP在96h内被完全降解,并检测到至少2种中间产物4-硝基儿茶酚(4-nitrocatechol)和1,2,4-苯三酚 (1,2,4-benzenetriol).红树林底泥中固有的细菌对PNP和ONP具有高效降解作用.     

不同底物氧化亚铁硫杆菌生长特性研究

氧化亚铁硫杆菌是脱硫领域的重要微生物之一。文章研究了氧化亚铁硫杆菌对不同含硫底物的利用情况,并用单质硫对其进行驯化培养,将分别以亚铁和单质硫为底物的氧化亚铁硫杆菌的生长特性进行对比分析。结果表明,氧化亚铁硫杆菌对所选的三种含硫底物的利用难易程度依次为Na2S2O3最易利用,单质S其次,而Na2SO3的利用情况最差;氧化亚铁硫杆菌经单质S驯化后,其氧化单质S的能力显著增强,且细菌细胞的形态、结构等与以Fe2+为能源物质相比发生了变化。     

邻苯二甲酸二甲酯的好氧生物降解及生化途径

从红树林底泥中驯化富集培养分离得到的苯二甲酸酯类化合物的降解菌。对此菌株进行了16S rDNA分子生物学的鉴定,并研究了该菌对邻苯二甲酸二甲酯的生物降解特性以及生物降解途径。实验得出该菌能够在邻苯二甲酸甲酯作为唯一碳源和能源的培养基中生长。邻苯二甲酸二甲酯能够在好氧条件下被快速降解,浓度为50 mg/L的邻苯二甲酸二甲酯在5d内可以完全被降解。用高效液相色谱检测降解过程,主要的中间产物为邻苯二甲酸一甲酯(MMP)和邻苯二甲酸(PA)。试验结果表明,邻苯二甲酸二甲酯能够被红树林环境中的微生物降解,而且分离得到的菌株Rhodococcus rubber1k对邻苯二甲酸二甲酯具有高效的降解作用。     

环境激素邻苯二甲酸二丁基酯的好氧微生物降解

通过驯化富集培养,从红树林底泥中分离出一株邻苯二甲酸二丁基酯降解菌。实验研究了邻苯二甲酸二丁基酯降解菌对邻苯二甲酸二丁基酯的生物降解特性并探讨了可能的生物降解途径。实验得出作为唯一碳源和能源的邻苯二甲酸丁基酯能够在好氧条件下降解,浓度为50 mg/L的邻苯二甲酸二丁基酯在48 h内可以完全被降解。检测到一种中间产物为邻苯二甲酸一丁基酯估计在降解过程中可能有邻苯二甲酸产生。试验结果表明,细菌对邻苯二甲酸二丁基酯具有高效降解作用。