纳米银与石墨烯对土壤微生物及土壤酶的影响

采用室内暗培养试验分别探究了纳米银与石墨烯对土壤微生物及土壤酶的不同影响.将不同剂量的纳米银(0、10、100、150 mg·kg~(-1))与高纯石墨烯(0、10、100、1000 mg·kg~(-1))分别与等量棕壤充分混匀,然后进行暗培养.在第3、7、15、30和60 d时取样,测定土壤脲酶、土壤碱性磷酸酶、土壤脱氢酶和土壤过氧化氢酶的活性及土壤细菌、真菌和放线菌的数量,并在培养期间测定土壤呼吸速率及CO2累积量.结果表明,所有纳米银处理均抑制土壤的呼吸作用,并且剂量越高,抑制作用越明显;而石墨烯处理未对土壤呼吸产生显著影响.10 mg·kg~(-1)纳米银处理下,土壤真菌数量在整个培养期内均显著低于对照,土壤细菌在第60 d时也被显著抑制,但土壤放线菌数量无变化;与对照相比,100和150 mg·kg~(-1)的纳米银处理显著降低了土壤细菌、真菌、放线菌的数量.10和100 mg·kg~(-1)的石墨烯处理下,土壤细菌、真菌、放线菌数量则均无显著变化.1000 mg·kg~(-1)的石墨烯显著增加了土壤中细菌与真菌的数量,却对土壤放线菌数量无影响.纳米银处理显著抑制土壤脲酶、脱氢酶活性,却对土壤过氧化氢酶与磷酸酶活性基本无影响.10和100 mg·kg~(-1)石墨烯处理对土壤脲酶有一定的促进作用,1000 mg·kg~(-1)石墨烯处理对土壤过氧化氢酶和脱氢酶有一定的促进作用,而不同剂量的石墨烯在培养后期均对碱性磷酸酶产生抑制作用.总体来说,纳米银在一定程度上对土壤酶及土壤微生物结构产生了负面影响,而石墨烯对土壤酶及土壤微生物结构的影响不明显.     

纤维素降解菌Arthrobacter oryzae HW-17的纤维素降解特性及纤维素酶学性质

采用单一碳源选择性培养基和纤维素平板水解圈法筛选到一株具有较强纤维素分解能力的菌株Arthrobacter oryzae HW-17.此外,高通量测序发现,不同驯化条件下微生物群落结构有明显差异,低温条件下优势属为类芽孢杆菌属(Paenibacillus)和伯克氏菌属(Burkholderia).本文同时对菌株Arthrobacter oryzae HW-17的微生物特性和纤维素降解特性进行了初步研究,结果发现,KNO_3、30或35℃、pH=7分别为菌株产纤维素酶的最佳氮源、温度和pH.菌株HW-17的最高纤维素酶活为18.55 U·m L~(-1),且对磨碎加工处理的纤维素样品和含鸡粪的纤维素混合样品有更好的降解效果.此外,菌株HW-17产生的纤维素酶在中温(≤50℃)和偏酸性(pH=5~7)条件下能保持较高的酶活.Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)等金属离子能够抑制该酶的活性.     

白腐菌Phlebia brevispora TMIC34596对林丹的酶促降解特性

为了阐明白腐菌株Phlebia brevispora TMIC34596对有机氯杀虫剂林丹的酶促降解机理及规律,在实验室条件下,通过菌株的纯培养、超声波破碎和高速离心等过程,提取到胞内粗酶液和胞外粗酶液,并研究了胞内及胞外酶对林丹的降解特性、最佳降解条件及动力学参数等。结果表明,胞内酶起主要的降解催化作用,相同处理时间内对林丹的降解率是胞外酶的4~5倍。胞内酶降解林丹的酶促反应最适温度为35℃,最适p H值为5.0,最适条件下反应2 h后的林丹降解率为64.0%。胞内酶在25~40℃、p H值在4.0~6.5时能保持较高的降解活性,对林丹的降解率在50%以上。胞内酶降解林丹的米氏常数Km为1.30μmol/L,最大反应速率Vmax为1.18μmol/min,表明胞内酶对林丹有较强的亲和力,降解林丹速度较快。通过气相色谱-质谱分析,五氯环己醇和四氯环己二醇被鉴定为林丹的胞内酶代谢产物,表明胞内酶可通过连续的脱氯及羟基化作用将林丹转化为多羟基化产物,该途径不同于目前所报道的白腐菌对林丹的降解途径。     

蕹菜Cd-PSC根际土壤酶和微生物特征研究

通过自制根箱试验,研究了在两种不同镉浓度的农田土上,蕹菜Cd-PSC和non-Cd-PSC两个品种根际土壤酶和微生物的特征。结果表明:蕹菜根际土壤五种酶(脲酶,转化酶,酸碱磷酸酶,蛋白酶)活性和三类微生物(细菌、真菌、放线菌)数量都显著大于非根际土壤(p0.01)。在同一土壤上,蕹菜品种间酶活性和微生物数量均存在基因型差异(p0.05);在两种土壤上,脲酶、转化酶、蛋白酶在两个品种间表现不一致,而酸碱磷酸酶则一直表现为Cd-PSC的根际酶活性小于non-Cd-PSC的活性。Cd-PSC的根系细菌、放线菌的数量极显著小于non-Cd-PSC的根系土壤中的数量,而真菌数量却显著大于non-Cd-PSC的数量。     

固定化真菌漆酶对分散兰-2BLN的脱色和降解

采用改良壳聚糖固定化的真菌漆酶对染料分散兰-2BLN进行脱色和降解条件的研究，探索了固定化漆酶活力、处理时间、染料浓度、温度和pH对其降解效果的影响。结果表明，固定化漆酶脱色降解分散兰-2BLN的适宜条件为：固定化漆酶活力18.2U／mL，染料浓度100mg／L，温度40℃，pH4.6，在上述条件下降解1.5h，分散兰-2BLN脱色率能达到87.68％。重复分批使用固定化漆酶处理2BLN兰，在使用6批次后，脱色率仍能保持在55％以上，其催化效率得到了较大提高。     

突变灰盖鬼伞过氧化物酶降解刚果红的响应面法优化分析简

酶法降解偶氮染料刚果红是一个复杂的过程，受温度、pH、酶量、刚果红浓度和双氧水浓度显著影响。为研究各因素及因素间交互作用对刚果红降解影响，提高刚果红的降解率，分别使用单因素法和响应面分析法对刚果红降解条件进行了优化。单因素实验结果显示灰盖鬼伞过氧化物酶降解刚果红的最适条件为：pH 5.0、32℃、酶量4.98 U、双氧水0.1 mmol/L、刚果红20 mg/L，此时刚果红最高降解率为34.84%。然后选双氧水浓度、刚果红浓度和灰盖鬼伞过氧化物酶量作为3个因素，通过中心组合设计实验，用响应面法对刚果红降解进行优化分析，最后得到一个拟合度良好的二次多项方程模型（R²=0.9900）。方差分析结果显示，刚果红浓度和酶量是影响最显著的因素，双氧水与酶以及染料与酶之间的交互作用极显著。响应面分析优化后的反应体系为：双氧水浓度0.15 mmol/L，刚果红浓度为27.21 mg/L，酶为2.0 7 U，在此条件下，刚果红降解率达58.13%。     

初级基质对降解菌Pseudomonas putida共代谢苯扎贝特的影响

通过对3,5-二硝基水杨酸(DNS)法测定还原糖含量各影响因素的筛选,优化确定了显色时间8 min,稳定时间10 min,最佳波长490 nm下进行吸光度测定的检测方法;分析分别以葡萄糖和麦芽糖作为外加碳源时,降解菌Pseudomonas putida B-31的生长情况和共代谢降解典型药物苯扎贝特(BZF)的过程。结果表明,降解菌只有在外加碳源的条件下才可正常生长,而且其在葡萄糖环境中生长得更好;拟合得到的葡萄糖、麦芽糖和BZF代谢动力学结果显示,葡萄糖对BZF去除的促进作用更为明显,同时从葡萄糖培养基中降解菌所提取的酶比活力要高于麦芽糖培养基,分析原因可能是葡萄糖所诱导的降解菌关键酶活力更强,而且还可能会产生不同的蛋白质点位。     

人工湿地构筑根孔作用下土壤物质分布状况

嘉兴市石臼漾湿地应用人工构筑根孔技术,以玉米秸秆和油菜秸秆按比例混合埋植于土壤亚表层,作为湿地的基质/填料。在湿地运行一年半后,按照正交设计表,以埋植秸秆的种类(S)、填埋的土壤层次(L)、距离秸秆外环的远近(D)和秸秆周围土壤的表观颜色(C)作为实验因素,对秸秆周围养分物质浓度、土壤酶活性以及铁含量进行采样分析。实验结果显示:玉米秸秆和油菜秸秆腐烂较充分,分别形成较发达的粗根孔和细根孔;根孔周围土壤呈中度还原状态;粗根孔具有较强的优先流效应,其周围土壤具有较高的养分物质含量和较低的Fe2+/Fe3+比。粗根孔周围土壤具有较高的磷酸酶活性,而细根孔周围具有较高的β-葡糖苷酶活性和脲酶活性。综合比较,人工湿地构建初期,径级较大秸秆腐烂后形成的粗根孔发挥着更高的水分传导效率和更强的物质截留效应。     

纤维素降解细菌筛选及降解特性分析

基于获得高效纤维素降解细菌的目的,通过LB培养基的培养以及刚果红培养基的筛选,从牛粪堆肥中筛选获得2株高效纤维素降解细菌。经鉴定,分别为枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)和地衣芽胞杆菌(Bacillus licheniformis)。所筛选得到的菌种具有很高的滤纸降解能力,可在6d内使滤纸剧烈崩溃,振摇成均匀糊状;其中,地衣芽胞杆菌的羧甲基纤维素钠酶活峰值在发酵第4天达到峰值(237U/g)。     

壬基酚降解菌产酶条件的优化

通过单因素试验和正交试验确定了实验室保藏的壬基酚降解菌株沙雷氏菌(Serratiasp.LJ)的最佳产酶条件:以壬基酚、硫酸铵为碳源、氮源,培养基初始pH为6.8,培养温度为30℃,种子活化时间为24h,接种量为3%(体积分数)。在此条件下培养72h后,最高酶活力为1.314IU/mL,是优化前的1.77倍。