萘降解菌MQ合成靛蓝的研究

利用萘降解菌(丛毛单胞菌)MQ完整细胞对吲哚进行转化合成靛蓝,结果表明菌株MQ具有较好的靛蓝合成能力,靛蓝产量在4h左右即达到稳定.薄层色谱和高效液相色谱分析结果表明,合成的蓝色产物为靛蓝.考察了反应温度及摇床转速对靛蓝合成的影响,结果表明最适温度和转速分别为25℃和150r·min-1.随后,采用表面响应法确定了菌株MQ合成靛蓝的最优条件:菌株接种量OD6602.16,吲哚浓度200.55mg·L-1,pH=6.91.在最优条件下,菌株MQ合成靛蓝的产量为53.05mg·L-1,比初始条件下的产量提高了179%.     

细菌芳烃外二醇双加氧酶研究进展

外二醇双加氧酶(EDOs)是一种多功能细菌芳烃开环氧化酶,在环境保护、化工合成及生物技术等领域中有着巨大的应用潜力.本文综述了EDOs自开发以来的研究成果,包括分类学研究,酶的催化机制,在生物降解、生物合成、生物技术中的应用及其开发改造新技术.EDOs属于3个进化关系相互独立的酶家族,它们利用活性位点金属离子Fe/Mn(II)与底物和氧气结合,通过形成一种烷基过氧化中间产物,使芳香化合物开环断裂.利用这一催化机制,EDOs可以广泛地降解多种环境污染物,同时,某些EDOs还能够参与生物活性物质的合成,并且在生物传感器等生物技术中也有着广泛的应用.近年来,结合宏基因组、杂交酶等技术手段,研究人员开发改造出更多的EDOs资源,旨在为EDOs的深入研究提供更全面的信息.     

靛蓝的微生物合成研究新进展

靛蓝是一种广泛应用于印染、医药等行业的有机色素,利用微生物法合成靛蓝已引起国内外学者的广泛关注.本文综述了微生物法合成靛蓝的研究进展及动态.靛蓝的微生物合成可归纳为3个阶段:野生型微生物催化合成、基因工程菌全细胞催化转化及代谢工程调控转化.多数芳烃降解菌及其编码酶均具备催化吲哚合成靛蓝的能力,采用定向进化、宏基因组技术以及两相体系等对已知酶资源进行深尺度研究,将为靛蓝生物合成过程注入新的活力.同时,靛蓝合成过程中产生的羟基吲哚及靛蓝衍生物是新型药物及化工中间体,也具有较大的研究价值.然而,由于靛蓝合成过程涉及的中间产物及副产物间转化关系及合成脉络仍不明晰,靛蓝产率低,因此将分子生物学及代谢工程手段融入到靛蓝合成机理及产业化应用的探索将成为该方向的研究重点.     

丛毛单胞菌对邻甲酚及对甲酚的降解特性

考察不同底物浓度、pH及金属离子对丛毛单胞菌(Comamonas sp.)Z1(以下简写为Z1)降解邻甲酚与对甲酚的影响,并利用高效液相色谱/质谱对降解产物进行分析。结果表明:(1)Z1可利用邻甲酚与对甲酚作为唯一碳源进行生长,36h内能将25～75mg/L邻甲酚、25～200mg/L对甲酚完全降解。(2)Z1可在pH为8.0时将50mg/L邻甲酚或100mg/L对甲酚快速降解。(3)Mg~(2+)对Z1生长、底物降解产生促进作用,Co~(2+)、Ni~(2+)、Cu~(2+)等金属离子则具有抑制作用。(4)推断Z1能利用龙胆酸与儿茶酚途径降解邻甲酚,通过龙胆酸途径降解对甲酚。     

Cupriavidus metallidurans SHE好氧还原Se(Ⅳ)合成硒纳米颗粒的特性研究

利用贪铜杆菌(Cupriavidu smetallidurans)SHE在好氧条件下还原Se(Ⅳ)生成硒纳米颗粒,考察不同条件对还原过程的影响,并对还原产物进行表征.结果显示,菌株SHE还原Se(Ⅳ)的最适条件为pH=8、温度30℃、底物浓度1.0 mmol·L-1,在此条件下Se(Ⅳ)的还原率最高,可达100%.通过紫外光谱扫描、微观形貌分析、粒度分析及X射线衍射分析表明,合成的硒纳米颗粒为六方晶型,粒径为(130.2±27.0)nm.研究结果表明,菌株SHE可有效的还原Se(Ⅳ)生成硒纳米颗粒,为微生物合成纳米硒的潜在应用提供参考.     

苯酚降解菌生物转化吲哚及甲基吲哚的特性

为探索吲哚类废水的资源化处置效果,考察了苯酚降解菌对吲哚及甲基吲哚的生物转化行为,从土壤中分离筛选苯酚降解菌,结合16S rRNA序列分析对菌株进行鉴定;利用菌株休眠细胞对吲哚及甲基吲哚进行生物转化,采用液相色谱-质谱联用分析其转化产物,并结合响应曲面法对吲哚转化合成靛蓝的条件进行优化。结果表明:筛选得到的1株苯酚降解菌YC为Pseudomonas菌属;菌株YC的休眠细胞可对吲哚、5-甲基吲哚、6-甲基吲哚、7-甲基吲哚进行生物转化,生成靛蓝及甲基取代靛蓝。菌株转化吲哚合成靛蓝的最适条件为:生物量OD_(660) 2.50,吲哚50.00 mg·L~(-1),反应体系pH 8.00,在此条件下,靛蓝产量可达到29.78 mg·L~(-1)。综合上述结果,苯酚降解菌Pseudomonas sp. YC能较好地转化吲哚及甲基吲哚合成靛蓝类色素,在吲哚类废水生物修复中具有一定的应用前景。     

菌株Acinetobacter sp.C-2对酸性红GR的脱色研究

近年来,生物法处理染料废水已成为国内外的研究热点。文章实验室通过梯度驯化,从土壤中分离筛选得到一株能有效脱色磺基化偶氮染料酸性红GR的菌株C-2,根据16S rDNA基因序列分析鉴定为Acinetobacter sp.。采用表面响应法(Response Surface Methodology,RSM)对菌株C-2脱色酸性红GR的主要影响因素进行了优化,实验结果表明最优条件为:接种量17.5 g/L,酸性红GR初始浓度100 mg/L,酵母粉浓度2.50 g/L,果糖浓度3.00 g/L。在该条件下,14 h内脱色率可达99%。同时,利用Haldane方程对菌株的脱色动力学进行拟合,最大脱色速率vmax、亲和常数Ks和抑制常数Ksi分别为328.33 mg/(g.h)、309.69 mg/L和1 365.83 mg/L,并且经计算,最佳脱色速率和GR浓度分别为105.91 mg/goh、650.37 mg/L。研究结果表明菌株C-2具有较高的偶氮染料脱色活性,用于实际染料废水的生物修复具有较好的应用前景。     

基于数学模型的我国近岸海域沉积物多环芳烃污染特征分析

多环芳烃（PAHs）是一类典型的持久性有机污染物,我国四大海域（渤海、黄海、东海和南海）均面临不同程度的PAHs污染问题.在此背景下,解析我国四大海域,尤其是近岸海域的PAHs污染状况,对于制定适宜的海洋生态环境保护政策至关重要.本研究通过调研收集渤海、黄海、东海、南海近岸海域沉积物中16种优先控制的PAHs污染物数据,结合熵值法（EWM）和层次分析法（AHP）模型分别对海域沉积物中芳烃污染物及4片海域进行赋权,并采用优劣解距离法（TOPSIS）计算各监测点的综合得分,进而对我国四大海域PAHs污染特征进行评价与分析.结果表明,菲和芘在4片海域近岸沉积物中均含量较高,海域总体污染程度从高到低依次为：黄海>南海>渤海>东海.对各近岸海域沉积物内的PAHs含量比进行分析发现,黄海中16种污染物在各监测点的含量接近,无关键污染物;南海的关键污染物为萘、苊烯和苯并[g,h,i]苝;渤海的关键污染物为苊和芴;东海的关键污染物为芘、荧蒽和菲.本研究可为我国近岸海域芳烃污染防治及研究提供参考依据.