乳品废水活性污泥总DNA提取方法的比较

为了从乳品废水活性污泥中快速提取总DNA,本文系统对SDS高盐缓冲液抽提法、冻融+SDS高盐缓冲液抽提法、溶菌酶+SDS抽提法与冻融+溶菌酶+SDS抽提法等4种抽提活性污泥总DNA方法做了比较研究,并对提取的DNA浓度以及通过PCR扩增技术对DNA的质量进行了检测。结果表明:4种方法均可从乳品废水活性污泥中提取出DNA4,种方法提取的DNA总量与纯度存在差异,其中采用冻融+SDS高盐缓冲液抽提活性污泥总DNA效果最好,以该方法提取的总DNA为模板,PCR扩增16 SrDNA,可扩增出分子量为1.5 Kb左右的DNA产物。本文为研究乳品废水活性污泥总DNA的提取提供了一种简便、快速的方法。     

用于分子生态学研究的堆肥DNA提取方法

分子生态学为堆肥微生物的研究提供了新的技术手段,DNA的提取是该技术的基础,但由于腐殖酸类物质的污染,增加了堆肥微生物总DNA的提取难度.采用了3种不同的方法(溶菌酶法、超声波破碎法和蛋白酶K-CTAB法)从堆肥中提取微生物的总DNA,使用核酸和蛋白质分析仪检测后表明3种提取方法获得的DNA产量均较高;琼脂糖凝胶电泳结果表明其长度约为23 kb;使用细菌16S rRNA基因通用引物(27F和1 495R)对总DNA进行PCR扩增,都获得了几乎全长的16S rDNA序列(约1.5 kb);利用限制性内切酶(Hae Ⅲ和AluⅠ)对纯化后的PCR产物进行RFLP分析,结果表明3种方法提取的DNA反映了比较一致的微生物多样性.虽然3种方法各有优缺点,但其提取的DNA都可以用于堆肥微生物的分子生态学研究,可以根据实际需要选用某一种方法用于提取堆肥总DNA.     

脱氮活性污泥总DNA提取研究

文章就提取SBR脱氮反应器中活性污泥总DNA的预处理、细胞破壁、去除蛋白质等方法进行了比较研究。将不同方法提取得到的DNA样品进行琼脂糖凝胶电泳、紫外吸光度和ERIC-PCR检测。结果表明,采取TENP、PBS溶液和玻璃珠震荡对活性污泥进行预处理,SDS和物理冻融结合破碎细胞,一次酚/氯仿和饱和NaCl溶液离心去除蛋白质的DNA提取操作,可以得到腐殖酸、蛋白质含量较少的活性污泥DNA样品。研究发现:从活性污泥提取的DNA样品中含有对PCR反应体系有明显抑制作用的杂质。通过稀释,控制DNA浓度40～13ng/μL,可以减小杂质的影响,实现将活性污泥DNA样品直接用于PCR扩增。ERIC-PCR得到的DNA产物凝胶电泳结果:条带清晰稳定有特异性,为进一步应用分子生态学方法研究活性污泥的性质奠定了基础。     

同时提取土壤微生物DNA和RNA方法的研究

获得高浓度、大片段、多样性程度高的土壤微生物总DNA是研究土壤微生物群落结构的分子生态学基础.研究采用PBS缓冲液洗涤土壤样品,结合SDS裂解微生物细胞的方法,同时提取分别添加小麦秸秆粉和油菜秸秆粉的两种土壤样晶的微生物DNA和RNA.对提取出的DNA和RNA进行酶切,基因组PCR和反转录PCR,实验结果表明该法提取的...     

秸秆沼气干发酵基质中微生物DNA提取方法筛选

比较了4种处理方法对从秸秆沼气干发酵基质中提取微生物总DNA纯度和产量的影响,以及添加PVP和使用试剂盒对DNA粗提液的纯化效果,试图寻找一种适用于从秸秆沼气干发酵基质中提取微生物总DNA的有效方法。结果表明:采用冻融处理和酶处理相结合的方法得到DNA提取液的A260/A230和A260/A280相对较高,与其它3种方法有显著性差异(P≤0.05);提取液中添加PVP对去除DNA粗提液中的腐殖酸有一定效果,但添加量1%⁶%的效果差异不显著;经细菌DNA纯化试剂盒纯化后A260/A230和A260/A280分别达到(1.223±0.156)和(1.737±0.120)。对吸附了磷酸盐的氢氧化钽进行解吸,当pH=12时解吸率为52.45%。研究结果表明,氢氧化钽能够有效地去除水溶液中磷酸盐的吸附剂。     

焦化废水活性污泥PAH双加氧酶基因多样性分析

为分析焦化废水活性污泥中降解PAH双加氧酶的多样性,利用16Sr DNA-PCR-DGGE方法,以实际焦化废水好氧单元活性污泥总DNA为模板,通过引物对污泥中的双加氧酶基因进行了克隆表达和多样性分析.结果表明,以活性污泥总DNA为模板,利用引物RHD-GN-610F和RHD-GN-916R扩增后有明显的产物,产物大小约为300bp;DGGE指纹图谱显示PCR产物有8条分离条带,丰度分别为2.99%、8.16%、20.75%、28.50%、8.62%、7.26%、10.62%和13.10%;条带经切胶回收PCR扩增后出现明显的扩增产物,TA克隆后成功测试出4条序列,长度分别为305bp,298bp,334bp和294bp,表明焦化废水活性污泥中存在不同降解PAH的RHD酶.这些结果为焦化废水中PAHs的风险评估及其潛在生物降解提供理论基础.     

活性污泥高质量RNA快速提取方法研究

通过比较RNA产量、纯度、降解程度、特定基因的扩增能力、微生物多样性等评价指标,考察和探讨了5种不同RNA提取方法对活性污泥总RNA提取效果的影响并最终建立了一种快速、有效的活性污泥RNA提取方法,即在TENP和PBS洗涤沉淀污泥的基础上,分别采用溶菌酶和TRIzol裂解活性污泥细菌、氯仿去除细菌裂解液中的蛋白和大部分DNA、异丙醇沉淀核酸和DNase I水解残留DNA后,最后进一步用离心柱纯化RNA.结果表明,这种方法可以有效提取高质量的菌群RNA,不仅提取的RNA总量多(每g污泥可提取169.6μg RNA)、纯度高、降解程度低、完整性好、具有丰富的生物多样性,而且可同时进行16SrRNA和amoA基因的RT-PCR扩增反应;与其它方法相比,性价比高,具有明显的优越性,适用于活性污泥RNA的大量提取,同时,T-RFLP结果证明RNA提取方法对分析样品的微生物种类和丰度分析结果影响较大,不同的RNA提取方法所获得的微生物群落基因多样性及其种类、丰度均不同.本研究建立了一种快速、有效的高质量RNA提取方法,将在监测活性污泥菌群动态变化、菌群代谢功能学、微生物群落芯片等研究上具有重要意义.     

活性污泥中的腐殖酸对实时荧光定量PCR的影响

活性污泥基因组中的腐殖酸会影响实时荧光定量PCR检测的准确性.本研究采用抽提基因组前腐殖酸去除试剂盒、抽提基因组后腐殖酸去除试剂盒、抽提基因组前后共同去除试剂盒3种不同的方法,去除活性污泥基因组中的腐殖酸,经过PCR和实时荧光定量PCR方法的验证找出腐殖酸去除的最适方法;通过DNA酶Ⅰ消化基因组DNA保留杂质腐殖酸,向其中掺入已知浓度的总细菌质粒,5个浓度10倍梯度稀释10 ng·μL~(-1)的定量模板,探究腐殖酸和梯度稀释模板对活性污泥总细菌实时荧光定量PCR的影响.结果显示,在不同处理组中,通过反复洗脱的方式在基因组抽提前去除活性污泥中的腐殖酸,DNA的得率(162.46 ng·μL~(-1))最多,A260/230值为1.34,A260/280值为1.80,腐殖酸的残留最少;去除腐殖酸后外加内标质粒组,梯度稀释10 ng·μL~(-1)模板100倍及以上,腐殖酸的抑制效应显著降低后保持不变(p0.05),100倍以内变化不显著(p0.05);抽提前去除腐殖酸组进行实时荧光定量PCR的抑制效率为6.16%,显著低于对照组的72.68%(p0.05).研究表明,抽提前去除活性污泥腐殖酸,抽提后将基因组模板稀释100倍可显著降低活性污泥实时荧光定量PCR的抑制效率,提高定量结果的准确性.     

PCR-DGGE技术在城市污水化学生物絮凝处理中的特点

通过PCR-DGGE等分子生物学技术可以不经过常规培养直接从活性污泥和生物膜样品中提取DNA,对16Sr DNA V3区进行PCR扩增,结合DGGE(变性梯度凝胶电泳),从而分析活性污泥与生物膜中微生物种群结构.研究证实,活性污泥培养前后微生物种群结构发生很大的改变.同时对2种污水处理工艺中微生物种群结构进行了对比研究,对同一反应器不同位置微生物分布以及不同工况下的微生物种群结构进行了初步探讨.测定了活性污泥中部分菌种的16S rDNA V3区片段序列,通过NCBI(美国国立生物技术信息中心)基因库比对,初步确定细菌的属.结果显示,PCR-DGGE结合测序技术是一种完全可行的快速进行环境学样品微生物研究的分析方法.     

60Coγ-射线诱变活性污泥辅助处理生活污水的研究

利用^60Coγ-射线辐照处理活性污泥，分析测定了辐照处理前后活性污泥的性质参数、废水的氨氮、COD去除率，并研究了活性污泥总DNA含量变化，通过电泳检测DNA主带差异来比较生物群落的变化，并结合ERIC—PCR群落指纹图谱监测分析了辐照处理前后微生物群落结构的变化规律．研究了不同辐照剂量(50～3000Cy)的^60Coγ-射线辐照处理活性污泥对污水处理效果的影响．结果表明，辐照后的活性污泥SV30、SVI、MLSS、污泥增长率均低于对照，特别是污泥增长率，当辐照剂量为500Gy以上时呈直线下降；辐照处理活性污泥的污水COD去除率也低于对照，氨氮去除率在低剂量(50Gy、100Gy)时分别为92．95％和94．11％，处理效率优于对照，但随着剂量加大处理效果变差；活性污泥经一定的^60Coγ-射线照射后生物相发生了变化，其总DNA的含量，电泳图谱与PCR结果均存在不同程度的差异．当辐射剂量为3000Gy时对微生物杀伤较强，造成活性污泥基因组损害较大，其总DNA的PCR结果出现多态性，即微生物群落发生了本质的变化．     

GC/MS法分析焦化废水中微量有机污染物

介绍了GC/MS联用仪对废水中微量有机污染物进行分离定性、定量的实验方法 ,并通过对实验结果的分析 ,阐述了活性污泥法对焦化废水有机污染物的去除效果     

Purification of total DNA extracted from activated sludge

Purification of the total DNA extracted from activated sludge samples was studied. The effects of extraction buffers and lysis treatments (lysozyme, sodium dodecyl sulfate (SDS), sonication, mechanical mill and thermal shock) on yield and purity of the total DNA extracted from activated sludge were investigated. It was found that SDS and mechanical mill were the most effective ways for cell lysis, and both gave the highest DNA yields, while by SDS and thermal shock, the purest DNA extract could be obtained. The combination of SDS with other lysis treatment, such as sonication and thermal shock, could apparently increase the DNA yields but also result in severe shearing. For the purification of the crude DNA extract, polyvinyl polypyrrolidone was used for the removal of humic contaminants. Cetyltrimethyl ammonium bromide, potassium acetate and phenol/chloroform were used to remove proteins and polysaccharides from crude DNA. Crude DNA was further purified by isopropanol precipitation. Thus, a suitable protocol was proposed for DNA extraction, yielding about 49.9 mg (total DNA)/g volatile suspended solids, and the DNA extracts were successfully used in PCR amplifications for 16S rDNA and 16S rDNA V3 region. The PCR products of 16S rDNA V3 region allowed the DGGE analysis (denatured gradient gel electrophoresis) to be possible.     

好氧活性污泥胞外聚合物的影响因素研究

研究了4种活性污泥处理工艺和两种污泥培养基质对好氧活性污泥胞外聚合物(EPS)的影响,包括对EPS总量和组分的影响。EPS的提取总量以TOC来表示,并以DNA的浓度来衡量提取过程中细胞裂解的程度。结果发现,处理工艺不同,导致EPS的含量和组成不相同,主要体现在蛋白质和多糖含量比的不同;淀粉基质培养的污泥的EPS总量平均值比葡萄糖基质培养的污泥的EPS总量平均值略高一些,它们都比实际污水处理厂污泥的EPS含量高。     

焦化废水中苯酚降解菌筛选及其降解性能

焦化废水中苯酚类及其衍生物的降解率高低是焦化废水COD是否达标排放的关键.采用不同培养基和菌种驯化方法,从焦化废水厂活性污泥中分离筛选获得4株苯酚降解菌,经生理生化和16S rDNA分子鉴定,A1为球杆菌属Sphaerobacter,C1为鲍曼不动杆菌Acinetobacter baumannii;D2为睾丸酮丛毛单胞菌Comamonas testosterone;D3为Novosphingobiumnaphthalenivorans.4株降酚菌均具有较高的苯酚耐受力和降解效率,是生物法处理酚类污染废水优质的种质资源.菌株D2不仅对苯酚具较高耐受力达到2 000 mg.L-1、且在48 h内可将初始浓度为1 000 mg.L-1的苯酚完全降解.环境因子考察研究表明,pH为7.5～8.5,温度为30～40℃范围内,转速为150 r.min-1,是菌株D2的最优降解条件,本研究结果为构建高效处理焦化废水基因工程菌提供了微生物基础.     

抗生素制药废水的混凝和生化处理研究

针对当前抗生素制药废水处理难题,以沈阳同联抗生素制药废水为研究对象,研究了物化法和生化法对抗生素废水的联合处理。首先采用硼泥和PAM对废水进行混凝处理,然后对混凝出水采用水解酸化-UASB-接触氧化-生物活性炭工艺进行生化处理。实验确定了此生化处理系统的最大流量为2000mL/d,水力停留时间为3d,CODCr容积负荷为4.41kg/m3.d。废水经过生物活性炭深度处理后CODCr可达600mg/d以下。     

Organic matter extracted from activated sludge with ammonium hydroxide and its characterization

In order to characterize the organic properties of waste activated sludge in a wastewater treatment plant,organic matter within sludge was extracted with NH 3 ·H 2 O preferentially,and subsequently fractionated into five fractions using XAD-8/XAD-4 resins.Up to a 63.8%-71.1% of organic matter within the sludge could be efficiently extracted by NH 3 ·H 2 O.Fractionation results showed that hydrophobic acid and hydrophilic fraction were two main components among the sludge organic matter (accounting for 32.2% and 48.0% of the bulk organic matter,respectively),whereas transphilic acid,hydrophobic neutral and transphilic neutral were quite low (accounting for 9.2%,5.8% and 4.8%,respectively).Despite that the extractant of NH 3 ·H 2 O showed a relatively higher extraction efficiency of the aromatic components,the relatively low aromaticity of the organic fractions implied that those non-aromatic components could also be effectively extracted,especially for neutral and hydrophilic fractions.In addition,acidic fractions contained more aromatic humic-like components,whereas the neutral fractions had a greater content of aromatic proteins and soluble microbial byproduct-like components.Extraction of sludge organics with NH 3 ·H 2 O and subsequential fractionation using XAD resins could be a novel method for further characterization of sludge organics.     

微生物超量吸收实现生物脱氮

研究了SBR在不同pH值条件下处理模拟城市生活污水中的脱氮效果.结果表明,在曝气时间为4 h,沉淀静置时间为4h,进水COD浓度为250~300 mg.L-1,进水NH4+-N浓度30~40 mg.L-1时,R2(pH为8.0±0.2)出水氨氮浓度降到0~1 mg.L-1同时有大量的硝态氮生成,出水中硝态氮(NO3--N+NO2--N)的浓度基本在8~10 mg.L-1之间,TIN(TIN=NH4+-N+NO3--N+NO2--N)的去除率在70%左右.R1(pH为7.0±0.2)出水氨氮浓度降到0~5 mg.L-1,而硝态氮浓度在整个过程中基本保持不变且含量极低(1~2 mg.L-1),污泥中总氮含量较高且4 h好氧阶段呈先下降后上升的趋势,典型周期好氧开始时污泥中总氮含量为214 mg.g-1,好氧1 h时含量为210 mg.g-1,好氧结束时含量为215 mg.g-1,水相中TIN的去除率达到85%以上.说明在本研究特殊的工艺条件下,SBR能实现较高的生物脱氮效果,但氮的去除并不是通过传统的硝化反硝化途径实现,而是通过排除微生物超量吸收的富氮污泥来实现.     

载铜活性炭-微波降解焦化废水COD的研究

针对焦化生化外排废水COD不达标问题,研究采用微波-载铜活性炭联用的废水处理工艺,对焦化生化外排水COD降解效果进行了研究。研究结果表明,该联用技术对COD降解具有较高的效果,采用联用工艺对COD的去除率比单纯使用载铜活性炭吸附时对COD的去除率高约40%。