饮用水低温生物预处理生化活性研究

为了给饮用水低温生物预处理技术的应用与开发提供实验依据，利用陶粒柱连续流生物反应器，于低温（水温２─５℃）季节，对某水源水进行预处理的同时，研究和探讨了陶粒柱生物反应器的生化活性。结果表明，试验装置在低温季节对原水的净化效果较好；陶粒柱反应器内ＴＴＣ－脱氢酶活性沿水流方向自上而下呈梯度分布；低温条件下测定的反应器上、中、下层生物陶粒ＴＴＣ－脱氢酶活性分别为２２．３９、５．７０、０．４０８μｇＴＦ／ｃｍ３·ｈ－１；生物陶粒ＴＴＣ－脱氢酶活性与活性细菌数的时数（ｌｏｇＡＢＮ）之间具有显著相关性（ｒ＝０．８４９３．ｎ＝２５）。因此，可以认为，ＴＴＣ－脱氢酶活性是研究和描述饮用水生物预处理效果的有效参数。     

生物可降解螯合剂[S,S]-乙二胺二琥珀酸和乳酸乙酯提取土壤中重金属的研究

研究了生物可降解的有机螯合剂[S,S]-乙二胺二琥珀酸([S,S]-EDDS,简写为EDDS)和乳酸乙酯(EL)对重金属污染土壤中重金属的提取效率,并用X射线衍射(XRD)和红外光谱(FT-IR)分析了螯合剂提取对土壤理化性质的影响.结果表明:EDDS对土壤中的Cd、Cu、Pb和Zn有较高的提取率,效果比EL好;EDDS和EL混合提取的重金属提取率增加,但相比单独使用EDDS没有超过10%.FT-IR分析表明,提取前后FT-IR谱图中特征吸收频率没有显著改变,但强度有所改变.XRD分析表明,提取前后土壤晶格结构发生明显的变化,螯合剂提取改变了土壤微观结构.     

Monitoring impact of mefenacet treatment on soil microbial communities by PCR-DGGE fingerprinting and conventional testing procedures

The effect of acetanilide herbicide mefenacet on soil microbial communities was studied using paddy soil samples with different short-term treatments. The culturable bacteria （plate counts）, dehydrogenase activity and changes in community structure （denaturing gradient gel electrophoresis （DGGE） analysis） were used for biological community assessments. Mefenacet was a significant stimulus to cultural aerobic bacteria and dehydrogenase activity while Sphingobacterium multivorum Y1, a bacterium efficiently degrading the mefenacet, only induced the increasing colony-forming unit （CFU） of bacteria but little effect on dehydrogenase activity during the whole experiment. The degree of similarity between the 16S rDNA profiles of the communities was quantified by numerically analyzing the DGGE band patterns. Similarity dendrograms showed that the microbial community structures of the mefenacet-treated and non-treated soils were not significantly different. But supplement of S. multivorum Y1 could increase the diversity of the microbial community in the mefenacet-polluted paddy soil. This work is a new attempt to apply the S. multivorum Y1 for remediation of the mefenacet-polluted environments.     

甜菜糖蜜乳酸发酵工艺参数的优化及酵母膏替代物的初探

采用正交设计实验进行糖蜜发酵产乳酸的研究 .结果表明 ,在所选择的发酵温度、初始糖浓度、酵母膏用量和接种量 4个因素中 ,初始糖浓度对乳酸产量的影响最显著 .最佳发酵条件是 ,初始糖浓度 70g/L ,接种量 7% ,温度 37℃ ,酵母膏用量 3% .在此条件下 ,乳酸产量在发酵 72h时可达 4 0 g/L左右 .酵母膏作为一种辅料 ,对增加乳酸产量效果明显 ,但造价较高 .以厨房垃圾、豆渣、硫酸铵作为酵母膏的替代物 ,进行糖蜜发酵时 ,其糖底物都能被有效利用 ,乳酸转化率与酵母膏相当 ,但乳酸产量仍低于酵母膏 ,表明乳酸发酵是极为复杂的过程 ,不仅与氮源有关 ,还与维生素等营养物质有关     

细菌脱氢酶活性生物测试法用于水质毒性检测的改进

从培养基配方、菌种来源、激活时间、菌液用量以及检测方式等几个方面对脱氢酶快速毒性检测法进行了改进,确定了整个体系的操作方法。并用HgCl2和NaN3验证了改进后方法的可行性。结果表明,以天然地表水作为菌种来源,转接培养1次后,混合细菌的脱氢酶活性的稳定性便可达到实验要求。样品液与菌液按照6∶1的比例混合效果较好。混合体系在37℃恒温培养箱中激活50min以上细菌可完全活化,最终检测可用普通分光光度计进行。改进后的方法解决了原方法菌液失活过快,实验稳定性较差的问题,同时克服了检测仪器难以购买的问题,使这一方法得以在普通实验室实现。     

猪肉－鲜肉比冻肉味道更美

生猪在被宰杀后，其肌肉组织需要经过包括僵直、解僵、后熟等在内的一系列过程之后，才能转化为可以食用的肉品。研究发现，动物死亡之后机体会产生乳酸。倘若不通过及时的冷却处理，那么积聚于肌肉组织的乳酸就会使肉的品质受到损害。这种猪肉在烹调时难以煮烂，不但味道不鲜，而且营养成分也难以被人体所吸收。     

乳酸乳球菌SM526产生乳链菌肽的营养调控

自酸泡菜中分离并鉴定了一株产生乳链菌肽的菌株－乳酸乳球菌（Ｌａｃｔｏｃｏｃｃｕｓ ｌａｃｔｉｓ ｓｕｂｓｐ．ｌａｃｔｉｓ）ＳＭ５２６。研究了不同种类与浓度的碳源、氮源和磷源对该菌产生乳链菌肽的影响，结果表明乳链菌肽的生物合成受碳源、氮、磷源的调控，蔗糖和磷酸二氢钾分别为其最佳碳源和磷源，大豆蛋白胨和酵母粉为其理想氮源。得用分批培养也链菌肽合成的代谢动力学则表明，乳链菌肽在ＳＭ５２６菌株的指数生长期     

蚯蚓处理对污泥中微生物碳量及脱氢酶活性的影响

将含水率80.6%的脱水污泥制成5 mm的污泥颗粒,以添加蚯蚓(赤子爱胜蚓)为处理组,无蚯蚓为对照组,测定不同时期污泥的理化性质、微生物碳量(MBC)和脱氢酶活性(DHA)的变化,重点研究了蚯蚓对污泥降解过程中MBC和DHA变化的影响.结果表明,相比对照组,蚯蚓处理组p H变化幅度较小;实验结束时,蚯蚓处理组的电导率(EC)和溶解性有机碳(DOC)显著高于对照组,而有机质(OM)显著低于对照组.实验前30 d,蚯蚓处理组MBC显著高于对照组,40 d至实验结束,蚯蚓处理组MBC显著低于对照组.DHA的结果表明,蚯蚓处理组和对照组在前30 d并没有显著性差异,40 d后蚯蚓处理组的DHA显著低于对照组,DHA稳定在2.98~6.40 mg·g-1·h-1(以TPF计).相关分析表明,DHA、MBC和OM之间显著正相关.研究表明,接种蚯蚓在实验前期显著提升了系统的微生物量,加快污泥有机质的降解,从而导致后期产物的微生物量及其活性较低,最终产物更稳定.     

一种新型抗性质粒的构建及其在核黄素生产菌中的运用

枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis RF1是课题组前期通过基因工程改造得到的一株核黄素高产菌,为了进一步提高核黄素的产量,需要对该菌株进行进一步的基因工程改造.本研究首先将编码的链丝菌素乙酰基转移酶基因sat克隆到p MA5质粒上,构建具有诺瓦丝菌素Norseothricin(NTC)抗性的重组质粒p MA5-sat,实验证实该重组质粒能够用于B.subtilis RF1的抗性筛选.随后将核黄素合成相关的关键酶葡萄糖-6-磷酸脱氢酶编码基因zwf克隆到重组质粒p MA5-sat上,获得重组质粒p MA5-sat-zwf,并成功构建重组菌B.subtilis RF1/p MA5-sat-zwf.结果显示,重组菌胞内葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活力比原始菌提高了近50倍,说明葡萄糖-6-磷酸脱氢酶在重组菌中成功过量表达;根据发酵特性分析,重组菌B.subtilis RF1/p MA5-sat-zwf最终核黄素产量达到12.01 g/L,比原始菌B.subtilis RF1提高了30.3%.综上,本研究构建的新型抗性质粒能够成功运用于核黄素生产菌枯草芽孢杆菌的基因工程改造.     

我国14种典型土壤脲酶、脱氢酶活性对汞胁迫的响应

Hg作为环境的主要污染重金属之一,其对土壤酶的影响是表征其环境效应的重要方面,结果可为土壤环境监测等提供生物学依据.因此,本文通过室内模拟试验,较系统地分析了全国14种主要类型18个土样的脲酶和脱氢酶活性在Hg胁迫下的响应.结果表明,Hg会抑制土壤酶活性,其降幅随土壤类型的不同有明显差异;随着Hg含量的升高,土壤脲酶和脱氢酶活性均显著降低;模型U=A/(1+B×C)可较好地拟合酶活性(U)与汞含量(C)之间的关系,揭示出土壤脲酶和脱氢酶在一定程度上可监测土壤Hg污染的程度,且机理为完全抑制(包括竞争性抑制和非竞争性抑制)作用.同时,实验获得的供试土样脲酶的生态剂量(ED10)范围为0.08~0.77 mg·kg-1,脱氢酶ED10范围为0.11~2.58mg·kg-1,从土壤酶角度获得的土壤汞轻度污染临界值为0.08 mg·kg-1,此值要小于国家土壤质量标准中的二级标准.有机质、pH、CEC和粘粒显著影响了汞与土壤脱氢酶的关系,上述4个土壤性状参数值越高,汞对土壤酶的毒害作用就越弱;酸性土壤中汞的毒害作用强于碱性土壤.表明在我国主要土壤类型上,土壤脲酶、脱氢酶对Hg毒性均较为敏感,可在更广范围内作为Hg污染程度的监测指标之一.