质粒pJP4水平转移介导生物膜系统强化降解2,4-D效应

以携带质粒pJP4[其上含编码2,4-二氯苯氧基乙酸(2,4-dichlorophenoxyacetic acid,2,4-D)降解功能的基因簇(tfd)]的基因工程菌Pseudomonas putida SM1443::gfp2x(pJP4::dsRed)为供体菌,以生物膜系统为对象,通过半连续流实验研究了质粒pJP4水平转移介导基因强化降解2,4-D效应,考察了目标基因在系统中存在状况及基因强化对系统菌群结构的影响.结果表明,以2,4-D(初始浓度为170 mg/L±10 mg/L)为唯一碳源,向生物膜系统加入携pJP4质粒的基因工程菌对2,4-D的降解具有促进作用,运行初期,促进作用较弱,随着半连续流反应的进行,促进作用显著增强,基因强化系统较对照系统对2,4-D的平均降解速率之差达13.3 mg/(L.h).通过对基因强化系统功能基因片段tfdB基因及报告基因gfp的跟踪检测,证实了在pJP4质粒介导下生物膜系统基因水平转移的发生.PCR-DGGE结果表明基因强化的生物膜系统较对照系统在受到2,4-D冲击条件下保持了相对更加稳定的菌群结构.     

乌鲁木齐大气PM2.5对质粒DNA的损伤研究

2012年1月~2012年12月采集乌鲁木齐大气PM2.5样品,使用质粒DNA评价法研究了不同季节PM2.5的氧化能力,并进行氧化性毒性与相应气象因素和质量浓度之间的相关性研究.结果表明,乌鲁木齐大气PM2.5的质量浓度具有冬季最高,春季和秋季次之,夏季最低的季节性变化特征;PM2.5全样和水溶部分氧化能力的季节差异较大,对质粒DNA的氧化性损伤具有冬季最大,春季和夏季之次,秋季最低.冬、春、夏、秋季大气PM2.5全样的TD30(PM2.5对质粒DNA造成破坏达到30%所需要的颗粒物的剂量)平均值分别为440,491,503,515μg/mL,水溶部分分别为474,721,666,600μg/mL.绝大部分PM2.5样品全样的TD30值均小于水溶部分样,表明全样的毒性大于相应的水溶部分样.全样TD30值与平均温度显著(P<0.05)正相关,表明寒冷的天气/季节可能造成PM2.5的高毒性.水溶样TD30值与风速显著(P<0.01)正相关,与相对湿度显著负相关.这表明,高的风速和低的相对湿度可能跟较低和较高的PM2.5的毒性有关.PM2.5氧化性损伤能力的大小与其质量浓度之间的相关性不明显,表明仅以颗粒物的质量浓度来评价大气颗粒物氧化性损伤能力大小的方法并不能真实地反映其对人体健康的危害程度,起决定作用的还是颗粒物的化学组成及其表面吸附的有害成分.     

2014年APEC期间北京市PM10和PM2.5氧化性损伤能力研究

为评估APEC会议期间联防联控措施对北京市大气可吸入颗粒物毒性的影响,采集2014年APEC会议前后3个月北京市大气PM₁₀和PM_2.5样品,应用质粒DNA损伤评价法来研究其氧化性损伤能力. 结果表明,APEC会议期间PM₁₀对DNA的损伤率高于PM_2.5,颗粒物对 DNA损伤率随剂量的增加而增加. 本研究用TD30值来指示颗粒物氧化性损伤能力,TD30为引起30%的DNA损伤率所需要的颗粒物剂量（单位为 μg·mL^-1）,TD30值越低,颗粒物氧化性损伤能力越强,APEC会议前后样品的TD30值表现为 APEC期间（11月）>APEC前（10月）>APEC后（12月）,说明氧化能力APEC后 >APEC前 >APEC期间. 用PM₁₀质量浓度乘上其在250 μg·mL^-1 剂量下的DNA损伤率得到颗粒物暴露毒性指数TI（toxic index）,与往年具有代表性月份样品的数据对比,TI大小顺序为2004年 >2014年 >2008年,说明大气中颗粒物暴露毒性随着政策控制力度的加大而降低.     

吸附存储-间歇放电法氧化甲苯的反应过程研究

以SBA-15为催化剂,对比连续降解法和吸附存储-间歇放电法净化低浓度甲苯的活性,结果表明吸附存储-间歇放电法下甲苯去除率、碳平衡和CO2选择性更高.运用GC-MS分析了2种降解方式催化剂表面中间产物随时间的变化,苯甲醛进一步氧化分解进而打开苯环,是等离子体催化降解甲苯的控制步骤.对比SBA-15、Mn/SBA-15、Ag/SBA-15、AgMn/SBA-15 4种催化剂在吸附存储-间歇放电法下降解甲苯的活性.结果显示Ag和Mn的引入加速了对2-庚烯醇的氧化催化,AgMn/SBA-15表现出最好的碳平衡、CO2选择性.     

一株苯酚降解菌的筛选鉴定及响应面法优化其降解

从某化工厂污水处理车间活性污泥中分离、筛选到一株能以苯酚为唯一碳源和能源生长的菌株YH8.基于形态特征、生理生化特性、BIOLOG细菌自动鉴定系统、16S rDNA和gyrB基因序列同源性分析鉴定菌株YH8,鉴定菌株YH8为Acinetobacter guillouiae.在苯酚浓度低于1200 mg·L-1,温度为26~34℃,pH为7.0~10.0时,菌株YH8培养60 h对苯酚的降解率达70%以上.运用单因素实验初步确定苯酚降解的最适外加碳源和氮源分别为山梨醇和NaNO3,最适温度为30℃,最适初始pH为9.0,最适接种量为5%.为了提高菌株YH8的降解率,首先利用Plackett-Burman实验设计评估并筛选出影响苯酚降解的3个关键因素为初始pH、苯酚浓度、山梨醇浓度.用最陡爬坡实验逼近以上3个因子的最大响应区域,采用Box-Behnken实验设计及响应面法分析,确定其最优降解条件为初始pH 9.26、苯酚浓度1163.63 mg·L-1、山梨醇浓度7.81%、接种量5%、NaNO_3浓度2%、温度30℃、培养时间96 h,在此条件下苯酚降解率可达98.95%.苯酚降解酶活性及酶定域实验表明,菌株YH8相关降解酶为胞内酶,且苯酚可诱导苯酚羟化酶(LmPH)和邻苯二酚1,2-双加氧酶(C_(12)O)的合成.通过降解酶特异性引物从菌株YH8扩增得到LmPH和C12O基因片段,经质粒检测和消除实验发现菌株YH8相关降解基因位于质粒上.此外,菌株YH8能耐受高浓度NaCl和多种重金属离子,对多种抗生素具有抗性.     

丙烯酰胺降解细菌的质粒检出及生长特性研究

从化工厂的活性污泥中筛选出具有降解丙烯酰胺能力的细菌12株,经鉴定均为不动杆菌属。碱裂解法抽提显示质粒检出率为75%,并在质粒量上有所差异。在实验室条件下,这些菌株中对丙烯酰胺的最大耐受力可达40mg/mL;12株菌株都对氨苄青霉素有抗性,而对链霉素、卡那霉素、庆大霉素及氯霉素无抗性;在以丙烯酰胺为唯一碳源的无机盐培养基中,菌株DAW01在30℃,108γ/min旋转式摇床振荡培养6d后,对丙烯酰胺降解能力可达45.01%。     

一株焦化废水降酚菌的质粒初步研究

从处理焦化废水的活性污泥池中,分离得到了一株具有降酚能力的细菌, Ｊ Ａ． Ｊ Ａ 可以在含酚的 Ｈ Ｐ 复杂培养基中生长,也可以在以酚为唯一碳源的 Ａ Ｂ Ｐ 培养基中生长,且具有产黑色素的特点．用碱裂解提取质粒的方法发现它含有一个质粒,定名为ｐ Ｘ Ｈ１ ,并测定了这个质粒的大小约为２ ．６ ｋｂ ．用限制性内切酶 Ｂｇｌ Ｉ和 Ｒｓａ Ｉ进行双酶切,作出了初步的物理图谱．ｐ Ｘ Ｈ１ 经过２０ 次没有酚作为选择压传代培养后仍然能１００ ％ 保留,同时, Ｊ Ａ菌仍具有降酚能力,表明其具有很高的遗传稳定性     

两株联合降解甲基一六○五菌的分离及其特性研究

从农药厂污泥中分离得到一个降解甲基一六○五的混合菌群,该菌群由两种菌 Ｍ６ 和 Ｐ３ 组成,初步鉴定均为假单胞菌属（ ｐｓｅｕｄｍｏｎａｓ ．ｓｐ） ． Ｍ６ 菌具有一硫代磷酸酯键水解酶,能够催化甲基一六○五水解为对硝基酚, Ｐ３ 具有对硝基酚降解能力． Ｍ６ 和 Ｐ３ 各自均不能彻底矿化甲基一六○五． Ｍ６ 与 Ｐ３ 混和可以彻底降解甲基一六○五．质粒消除实验表明, Ｓ Ｄ Ｓ、吖啶橙（ Ｏ Ａ） 、丝裂霉素及几种消除剂混和处理均不能使 Ｍ６ 和 Ｐ３ 丧失一六○五水解和对硝基酚降解能力,质粒检测发现在 Ｍ６ 中检测到质粒条带,而 Ｐ３ 中未检测到质粒条带     

快生型大豆根瘤菌(Rhizobium fredii)内源质粒在培养及共生过程中的稳定性

以湖北洪湖公离的快生型大豆根瘤菌为材料，考察了它们的内源质粒在培养过程及共生过程中的稳定性．结果表明，所有供试菌株的质粒在培养条件下比较稳定，传代50次后没有明显变异．对其中2个菌株与4种不同的大豆宿主共生过程中质粒的稳定性研究，发现HA12－1－12的共生质粒和隐性质粒高度构定，HA7－2－2的质粒却发生了不同程度的变异．质粒检测的结果及RFLP分析表明，HA7－2－2共生质粒的稳定性高于隐性质粒，而且共生质粒上携带的nodDABC和nifHDK基因相当保守，不易受宿主的影响而产生变异．盆栽试验的结果也说明，虽然HA7－2－2的内源质粒在共生过程中发生了遗传重排，但它的共生性状没有明显的变异．     

邻苯二甲酸二丁酯的微生物降解

通过驯化富集培养,从处理石化厂废水的活性污泥中分离出１株邻苯二甲酸酯降解菌ＦＳＩ,研究了邻苯二甲酸酯菌ＦＳＩ对邻苯二甲酸二丁酯的生物降解特性。邻苯二甲酸酯降解菌ＦＳＩ降解最适酸度为ｐＨ６．５～８．０,温度为２０～３５℃。菌株ＦＳＩ对邻苯二甲酸二丁酯的生物降解反应速率遵循一级反应动力学模式。试验结果表明,菌株ＦＳＩ对邻苯二甲本二丁酯具有高效降解作用。