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。     

几种芳香化合物对苯并芘在泥浆反应器中降解的影响

苯并芘在土壤中难于被生物降解,其降解方式通常以共代谢方式进行.本研究考查了几种多环芳烃及2种单环芳香化合物对苯并芘降解的影响.先把几种芳香化合物投入到供试无污染土壤中进行3d的预培养,然后向土壤中加入苯并芘并使土壤在三角瓶内形成泥浆系统,放在摇床上培养.42d的实验表明,用菲对土壤进行预处Ζ理消除了苯并芘的降解滞后期,并提高了苯并芘的降解率.蒽、芘未能改变苯并芘的降解模式,而苯并蒽则相对抑制了苯并芘的降解.水杨酸和邻苯二甲酸同样消除了苯并芘降解的滞后阶段,且促进了苯并芘的降解,但质量差别未对苯并芘的降解产生影响.     

芳香化合物的光催化-臭氧联用降解研究

研究了几种芳香化合物的光催化 臭氧联用降解。探讨了光催化 臭氧联用技术降解有机物作用机理,分析了芳香化合物结构与反应活性的关系。实验结果表明,光催化 臭氧联用对芳香化合物的降解都存在一定的协同效应,而且符合表观准一级反应动力学规律;203#膜光催化臭氧的作用机理是催化臭氧产生了更多的高活性氧化剂,芳香化合物结构对其光催化 臭氧联用降解活性有很大影响。     

芳香有机物电化学氧化降解的研究

为了考察物质结构对难生物降解芳香化合物电催化氧化的影响,实验研究了典型的酚类和胺类芳香污染物的电化学氧化降解。结果表明:电催化氧化技术可有效处理水中的芳香化合物,苯环上取代基对有机物的电催化降解活性有很大影响,带有供电子取代基团的芳香化合物的电催化降解速率比带有吸电子取代基团的芳香化合物的电催化降解速率快。处理2 h,苯酚、苯胺和甲苯胺接近完全去除,对氯苯酚和对氯苯胺的去除率超过90%,对硝基苯酚和2,4-二氯酚的去除率也达到70%左右。     

白腐菌对芳香化合物的降解及其机制

本文讨论了白腐菌（Ｗｈｉｔｅｒｏｔｆｕｎｇｉ）对芳香化合物的降解及其机制。白腐菌是目前发现的对芳香化合物有很强降解能力的真菌，它通过分泌木素过氧化物酶（Ｌｉｇｎｉｎｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ）、锰过氧化物酶（Ｍａｎｇａｎｅｓｅ－ｄｅ－ｐｅｎｄｅｎｔｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ）以单电子氧化、共代谢及脂肪过氧化等途径进行降解活动。白腐菌对芳香化合物的降解在污染的原位修复（ｉｎｓｉｔｕｂｉｏｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ）上有重要的意义     

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。     

1,2,4-三氯苯双加氧酶和脱氢酶基因克隆与序列分析

通过PseudomonasnitroreducensJ5-1对不同氯苯类底物的降解实验,发现其降解能力大小顺序为:1,2,4-三氯苯,1,3-二氯苯,1,2-=氯苯,氯苯,与已报道的1,2,4-三氯苯降解菌株在底物利用的特性方面存在差异.采用PCR技术从J5-1中扩增获得氯苯降解过程中的关键酶--氯苯双加氧酶和脱氢酶的基因序列,分别命名为tcbA和tcbB,序列比对发现其与Burkholderia sp-PS12的氯苯双加氧酶和脱氢酶的基因序列同源性最高.通过J5-1的氯苯双加氧酶.亚基(TcbAa)与PS12的氯苯双加氧酶a亚基(TecAl)的氨基酸序列比对发现,在307-310位置有连续4个氨基酸残基的差异(1307L、M308T、1309V、Q310E),这可能是造成2株菌对1,2,4,5-四氯苯降解偏好性差异的原因.此外,通过催化芳香化合物降解的双力D氧酶a亚基的系统进化分析,认为TcbAa属于甲苯/联苯亚科,且与多取代氯苯双加氧酶e亚基的同源性最大.     

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。     

产碱菌株F-3-4降解2,6-二叔丁基苯酚机理研究

研究有毒化合物的生物降解途径．以鉴定有毒化合物在微生物作用下的降解中间产物．以及是否最终成为无害的产物（CO2和H2O），对人们认识有毒化合物在环境中的迁移规律及生物去除的办法．途径具有重要的启示作用。通过色质联机测试中间产物以及降解过程体系酶的变化，对产碱菌株F-3-4降解2,6-二叔丁基苯酚（2,6-DTBP）的途径和机理进行了研究。GC—MS测试结果表明。中间降解产物为乙酸、丙酮酸和异丁酸等化合物。降解过程体系酶测定结果显示．儿茶酚2，3-双加氧酶变化比较明显。表明在菌种生物降解底物过程中。主要以2，3位开裂为主。即主要以间位开裂途径进行开环反应，从而推测了F-3-4对2,6-DTBP的降解途径和机理。     

降解蒽嗜盐菌AD-3的筛选、降解特性及加氧酶基因的研究

蒽是典型的多环芳烃类环境污染物,属于美国EPA优先控制的16种多环芳烃类化合物,其在高盐环境下的生物降解备受关注.本研究从某石油污染的高盐土壤中成功筛选出了1株高效降解蒽的菌株,经过对其生理生化特征和16S rDNA序列分析,初步鉴定并命名该菌株为Martelella sp.AD-3.该菌株在0.1%～10%的盐度和6.0～10.0的pH范围内,均能够降解蒽.其生长和降解蒽的优化条件是:蒽初始浓度25 mg·L-1、温度30℃、pH值9.0和盐度3%,在优化条件下培养6 d,蒽的降解率可达到94.6%.根据已报道的双加氧酶α亚基的同源性设计简并引物,通过巢式PCR扩增获得双加氧酶基因的部分序列307 bp(GenBank:JF823991.1),与海杆菌属Marinobacter sp.NCE312(AF295033)菌株萘双加氧酶大亚基的部分氨基酸序列同源性最高为95%.     

一株菲降解细菌的分离及其特性

利用平板熏蒸和双氧加合酶活性测定的方法 ,从大庆油田水体中筛选出 1株对菲具有降解活性的细菌 ,Phx1.在LB培养基中 ,能将浓度为 10 0 μg/mL的菲在 2 4h内完全降解 .与无机盐培养基相比 ,LB和牛肉膏蛋白胨培养基能促进此菌对菲的降解 ,尤其能促进对中间产物的进一步转化 .经质粒消除证明 ,Phx1具有 2个质粒 ,且较大的 1个对菲的降解是必须的 .通过对其形态、生理生化特性 ,16SrDNA序列分析 ,鉴定Phx1为土壤杆菌属细菌 ,其 16SrDNA序列与Agrobacterium tumefaciensUP 3、Agrobacterium albertimagni的相似性最高 ,分别达到 97 8%和 96 6 % ,但对向日葵的致瘤实验为阴性 .     

一株氯苯降解新菌株的分离鉴定及其降解特性研究

采集某净化氯苯废气的生物滴滤床填料表面的生物膜,分离纯化后得到1株能高效降解氯苯的菌株L2,基于菌株生理生化特征、16S rDNA序列系统学分析和Biolog鉴定,可确定该菌株为皮氏罗尔斯顿菌(Ralstonia pickettii),其为新发现的具有氯苯降解性能的菌株.该菌株最佳生长温度和pH分别为30 ℃和7,在最...     

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.     

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.     

4株邻苯二甲酸二丁酯降解菌的分离鉴定及其相关降解基因的克隆

从土壤中分离纯化出4株能降解邻苯二甲酸二丁酯(DBP)的菌株,分别命名为JDC-1、JDC-8、JDC-9、JDC-12,并对其进行了形态学、生理生化及分子生物学鉴定.菌株革兰氏染色阳性,16S rDNA序列分析显示4株菌均与节杆菌属(Arthrobacter sp.)有99%以上的序列相似性,初步判断这4株菌为Arthrobacter sp..通过PCR扩增及克隆,均获得了1个约900 bp的DNA片段,测序结果显示该片段与Arthrobacter keyseri的邻苯二甲酸3,4-双加氧酶基因的核苷酸序列相似性为96%以上.对4株菌的最适生长条件及对DBP的降解能力进行了分析,结果显示,4株菌的最适生长条件为pH 7.0~8.5,温度30~35℃.以DBP作为目标测试物,在适宜条件下测试了4株菌的降解能力,显示这4株菌均为高效降解菌,效率最高的JDC-1能在28 h内将500 mg/L的DBP降解完全,最慢的JDC-8经40 h能将500 mg/L的DBP降解完全,本研究对于DBP降解机制的研究及微生物资源的开发都具有重要意义.     

嗜盐菌群对菲的降解及萘双加氧酶基因的表达规律

从胜利油田富集了一个能够降解多环芳烃的嗜盐菌群,通过克隆文库技术解析了菌群萘双加氧酶(ndo)基因的多样性.结果表明,该嗜盐菌群有6种ndo基因型,其中3种主要基因型(占总克隆子92.7%)与经典nah-like基因的相似度为89%.采用real-time RT-PCR等技术分析了不同盐度下菲降解过程中ndo基因的表达量、降解速率、生长曲线以及菲的生物可利用度,探索了菌群对菲的降解及ndo基因的表达规律.结果表明,当盐度由10%升高到20%,菌群完全降解100mg/L菲的时间从6d延长到9d,菌群生长的迟滞期由1d延长为3d.溶解菲的浓度在菌群生长过程中呈增加的趋势.Ndo基因的表达量在降解过程中呈先降低后随溶解菲浓度升高而升高的趋势,表明高浓度菲在初始阶段可能抑制ndo基因的表达.单因素方差分析(n=3, P>0.05)表明溶解菲浓度在10%和20%盐度下没有显著差异,表明一定范围的盐度不会影响菌群降解过程中菲的溶解度.菌群ndo基因的相对表达量在10%盐度下较在20%盐度下高,说明盐度对嗜盐菌群功能基因的表达具有抑制作用.     

二噁英类化合物检测标准及技术研究进展

二噁英类化合物是斯德哥尔摩公约中的首批持久性环境污染物之一,对人类社会有巨大的危害性。对二噁英类化合物进行监控和防治一直是各国环境政策研究的重点任务,二噁英类化合物的检测方法也是国内外科学家门研究的热点。通过查阅大量国内外近年关于二噁英类化合物文献及一些国家和国际组织制定的二噁英类化合物检测标准,归纳总结了近年来二噁英类化合物的化学检测法和生物分析方法的前处理技术和检测技术的研究进展,比较了不同方法的特点及适用范围,为建立灵敏度更高、实用性更强的检测方法提供依据。为我国开展二噁英类化合物的研究和制定相关标准提供参考,以进一步完善监控和防治措施。     

某些芳香化合物生物降解性研究

研究了５类３２种芳香化合物生物降解性，选用城市污水场污泥富集的混合菌种做菌源，在好氧生物解实验条件下，苯甲酸类、苯酚类和甲苯是较容易降解的；苯和苯的同系物是可生物降解的；苯磺酸类和含氮芳氮芳香化合物均是难降解的。     

厦门地区大气中致酸物质的天然源排放研究

在1993年的春季和秋季对厦门地区重要的致酸物质天然排放源排放的主要物质进行了大规模的通量观测,并根据通量观测结果用重量面积法估算了该地区天然致酸物质的年排放量?结果表明:厦门地区天然致酸物质的排放主要以硫化物和有机物为主,硫化物主要来源于海滨泥滩和水田,总排放量达2090.2t/a(以硫计);氮氧化物的排放主要来源于水田,总排放量达266.96t/a(以氮计);马尾松和木麻黄的有机致酸物排放量相当可观,分别可达2831.1和423.8t/a?      

地表水中全氟有机化合物污染现状及其危害研究进展

全氟有机化合物(PFCs)是一类人为产生的污染物,被广泛应用于化工生产领域,目前已有大量的PFCs进入地表水环境,在国内外各大河流、湖泊、海洋均有检出。人体对PFCs的暴露途径主要通过饮用水、饮食和空气/灰尘等方式摄入。综述了地表水中PFCs的来源、污染现状、人体暴露途径及潜在危害,以期为我国地表水环境中PFCs的环境监测和生物安全性研究工作提供参考。