活性污泥总蛋白提取方法的比较

有效提取总蛋白是活性污泥蛋白质组学研究的第一步,由于活性污泥中含有腐殖质以及其他复杂的有机物质,因此常规的提取方法均难以获得高质量的蛋白质。文章考察了SDS-酚-TCA法、SDS-酚法、柠檬酸钠-酚法、SDS提取法和SDS震荡提取法抽提活性污泥总蛋白的效果,比较了蛋白得率,并通过SDS-PAGE对蛋白的质量进行了检测。结果表明,5种方法均可从活性污泥中提取蛋白质,但5种方法在提取的蛋白的得率和质量上存在差异,其中采用SDS-酚法抽提的蛋白质效果最好,以该方法提取的蛋白质得率最高并且蛋白条带最多。该文为活性污泥总蛋白的提取提供了一种有效的方法。     

活性污泥胞外多聚物提取方法的比较

活性污泥胞外多聚物(EPS)的定量与其提取方法密切相关。基于文献报道的提取方法,采用超声、加热、甲醛加碱等6种方法对活性污泥的EPS进行提取。测定了其中多糖、蛋白质及DNA含量,以评价提取效率及对细胞的破坏程度。结果表明,各种方法提取活性污泥EPS中的蛋白质均多于多糖,且对细胞破坏程度均较小。加热法,甲醛加碱法和超声提取法的提取效率较高,所得多糖和蛋白质含量之和分别为94.30,72.33和56.55mg/gVSS(挥发性悬浮物);通过对不同超声功率和时间的比较,表明在较低功率(25￣50W)超声,提取效率变化不大,最佳超声提取时间为4min。     

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。     

碱法提取的混合海洋硅藻粗多糖对铅离子的吸附特性研究

采用浓碱法(40 mg·mL~(-1)NaOH)辅助冻融、加热方法提取混合海洋硅藻粗多糖,通过比较粗多糖得率、总糖、蛋白质及硫酸基含量筛选提取方法,并利用最佳方法提取的粗多糖作为生物吸附剂对Pb~(2+)进行吸附.提取实验结果表明,最优的提取方法为浓碱(40 mg·mL~(-1)NaOH)-冻融法,其粗多糖得率为33.14%,总糖含量为31.65%(480 nm)和27.27%(490 nm),蛋白质含量为6.44%、硫酸基含量为3.23%.吸附结果表明,该粗多糖对Pb~(2+)的吸附在2 h左右达到平衡,在180 r·min-1、25℃、pH=4~6时吸附效果最佳;在初始浓度为600 mg·L-1混合重金属溶液条件下,粗多糖对Cd~(2+)、Pb~(2+)、Cu~(2+)和Ni~(2+)的吸附容量大小顺序为:Ni~(2+)Cu~(2+)Cd~(2+)Pb~(2+)(以物质的量浓度为单位进行评价);粗多糖中含有的小分子糖类杂质对Pb~(2+)吸附的贡献远远大于蛋白质杂质.吸附动力学拟合结果表明,此硅藻粗多糖对Pb~(2+)的吸附过程更符合伪二级动力学模型,且Langmuir方程拟合的可决系数R2大于0.9,说明粗多糖对Pb~(2+)的吸附为单层吸附.     

碱热回收污泥蛋白质的条件优化及反应动力学

为充分提取污水厂剩余活性污泥中的微生物蛋白,优化提取剩余污泥中蛋白质的工艺条件,文章以污水处理厂剩余污泥为材料,采用强碱加热水解污泥提取蛋白质。以正交试验考察了pH值、水解温度、原料含水率、水解反应时间等因素对提取蛋白质的影响,结果表明:水解过程中各因素对蛋白质回收率作用大小为:pH温度反应时间含水率,得出较优的工艺条件为:pH=13,T=100℃,t=4 h,W=90%,此条件下的蛋白质提取率为56.82%。反应动力学表明:强碱加热有利于污泥水解反应的进行,但反应温度过高会加剧氨基酸的分解速率,不利于污泥蛋白质的回收。     

ICP-AES法测定土壤中的钾、锌、钒和钴

采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸全分解的方法消解,在选定的条件下以ICP-AES测定溶液中的K、Zn、V和Co含量,对国家标准物进行测定,方法精密度(RSD,n=16)为K 3.09%、Zn4.14%、V 3.76%、Co3.85%。该方法具有线性范围宽、干扰少、快速、简便等优点,用于实样分析,结果令人满意。     

厌氧氨氧化活性污泥DNA高效提取方法探究

为了揭示自动和手动抽提方法所得DNA的差异,分析该差异所造成的本质原因,探求提高厌氧氨氧化(Anammox)活性污泥DNA抽提效率的方法;通过不同人员自动和手动抽提Anammox活性污泥,比较DNA得率与质量,发现手动抽提DNA浓度显著高于自动抽提(P0.05)、DNA质量与自动提取结果无显著差异(A260/280值在1.8~2.0之间);比较不同人员抽提效率,结果表明自动抽提DNA浓度和质量稳定性高于手动抽提。通过调整自动抽提裂解液、洗脱液、污泥用量优化自动提取过程,发现350 mg活性污泥(13 000r/min离心3 min)、900μL裂解液、100μL洗脱液提取的DNA效率最高,是自动提取的最优使用量,对DNA抽提效率的影响由大到小依次为洗脱液、污泥用量、裂解液。综上,手动抽提用于杂质含量少、微生物丰度低的样品,误差较小,自动抽提用于杂质繁杂、微生物富集较好的样品,抽提稳定性较高。     

均匀设计优化试验条件-原子荧光法测定污泥中总砷

通过对试验条件进行优化,建立了一种改进的氢化物发生-原子荧光光谱法测定污泥中总砷的方法。采用了均匀设计〔U10*(108)〕与单因子试验相结合以研究和优化分析参数和条件。在优化的试验条件下进行总砷含量的测定,方法检出限为0.21 mg kg-1,线性范围为0.24-100μg L-1,加标回收率在91.0%-94.5%之间。测定11份有证土壤样品(浓度值10.7±0.8 mg kg-1)的相对标准偏差(RSD,n=5)为1.6%。该方法经标准样品验证后,成功用于污泥实际样品的测定,并取得满意的结果。     

干化罐底油泥的溶剂萃取-海水洗涤工艺

为节约淡水资源、拓展海水的直接利用途径,采用热化学水洗处理技术开展了基于海水洗涤的罐底油泥处理试验研究. 结果表明:干化罐底油泥(水含量为9.8%、油含量为25.6%、固含量为64.6%,均以w计)不宜直接进行热化学洗涤,需采用轻油(120#溶剂油)进行萃取预处理,萃取后残油量(干基,以w计)为18.8%. 适宜的洗涤液为海水溶液,其ρ(TX-10)(TX-10为壬基酚聚氧乙烯醚)为10 g/L. 液固质量比为5、洗涤温度为60 ℃、搅拌速率为180 r/min、搅拌时间为30~40 min是洗涤萃取残泥的适宜条件,该条件下萃取后的残油量为2.80%. 二级海水洗涤可使残油量降至0.23%,满足GB 4284—1984《农用污泥中污染物控制标准》. 在洗涤废水再利用试验中,为维持洗涤废水的脱油能力,可在每L洗涤废水中补加1 g TX-10. 研究显示,溶剂萃取-海水洗涤工艺可有效处理干化罐底油泥.      

亚硝化颗粒污泥中EPS提取方法与组成特性的比较研究

以异养型好氧颗粒污泥(AGS)、普通活性污泥(AS)和厌氧颗粒污泥(An GS)为参照,考察了5种方法对亚硝化颗粒污泥(GNS)中胞外聚合物(EPS)的提取效果,以选出最佳方法,并通过测定蛋白质(PN)/多糖(PS)含量、三维荧光(3D-EEMs)与傅里叶红外(FT-IR)图谱,比较分析了GNS中EPS的组成特性.结果表明,甲醛-Na OH法能在有效保护细胞结构的同时,获得较高的EPS提取效率,而耗时更短的甲醛-热碱法对GNS也同样适用.尽管亚硝化颗粒污泥的EPS总量低于其他污泥样品,但高比例的PS成分有利于自养型微生物的固着生长.从可溶性微生物代谢产物(λEx/λEm=250~310 nm/320~380 nm)和芳香类蛋白质(λEx/λEm=200~250 nm/280~380 nm)所对应的荧光峰强度及红外图谱可知,GNS具有比AS更高的微生物活性和更丰富的结构性蛋白,且EPS组成更为简单.     

饮用水中隐孢子虫qPCR检测研究

分子生物学的发展推动了分子技术在病原体检测诊断中的应用,建立成熟可靠的饮用水中隐孢子虫的分子检测方法也迫在眉睫.本研究直接提取饮用水浓缩液DNA,对隐孢子虫卵囊目的基因进行定量PCR(quantitative PCR,简称qPCR)检测,并对该体系进行了综合优化.本研究比较了不同冻融处理及不同DNA提取试剂盒对隐孢子虫卵囊DNA提取效果,结果显示,QIAamp DNA Mini kit配合冻融前处理(液氮/沸水5个循环)提取DNA含量较高,用这种方法可以提取到(4±1)个隐孢子虫卵囊DNA.本研究比较了隐孢子虫SYBR green染料法及Taqman探针法qPCR,结果显示,探针法和染料法均可以检测到10个18S rRNA基因拷贝(一个隐虫卵囊含有20个18S rRNA基因拷贝).采用该检测体系测定的去离子水和水源水中隐孢子虫的加标回收率分别达到了55%和46%;本研究提供了饮用水中隐孢子虫检测的一种可行性分子方法.     

活性污泥胞外多聚物提取方法的比较

活性污泥污水处理系统中胞外多聚物(extracellular polymeric substances,EPS)对污染物的去除及污泥的絮凝、沉降和脱水性能都有着重要作用,影响活性污泥工艺的运行稳定性,然而不同的提取方法可能导致EPS组分、数量有显著差异,直接影响相关实验结果.本文采用离心法提取溶解型和疏松型EPS后,采用文献经常报道的8种物理、化学方法提取紧密型EPS(tightly bound EPS,TB-EPS),研究TB-EPS数量及多糖、蛋白质、核酸等成分含量并进一步分析TB-EPS的基团组成,也分析了TB-EPS中15种元素含量.结果表明,8种方法中,加热法提取TB-EPS组分数量较多,对污泥微生物细胞破坏程度低,且在EPS提取过程不引入外源物质,是一种较为合适的EPS提取方法.阳离子树脂法对TB-EPS中芳香族蛋白质和腐殖酸类物质有较好的提取效果,Na OH法对富里酸类物质提取效果较好.物理法对TB-EPS红外光谱的官能团种类无明显影响,但化学法对TB-EPS官能团种类影响较显著,TB-EPS具有不同的特征吸附峰.总体上,化学法提取的TB-EPS中元素含量高于物理法.研究者应根据实验目的,选取适宜的EPS提取方法;或者建立EPS提取的标准方法,有助于实验结果间的比较.     

麻痹性贝毒的表面等离子体共振快速检测方法研究

采用表面等离子体共振(SPR)技术研究了赤潮毒素麻痹性贝毒(PSP)的快速检测方法,分别采取固定化PSP抗体分子和PSP分子的方法,进行直接和间接检测溶液中PSP的含量,检测下限分别为70.2μg.L-1(~235 nmol.L-1)和0.5μg.L-1(~1.67 nmol.L-1),相对标准偏差(RSD)为4.2%~7.7%,回收率为101%~105%。检测方法的选择性好,样品、标准物和抗体的用量少,检测成本低,单个样品的测试时间不到10 min,能够满足赤潮毒素的快速检测需求。     

固相萃取-液相色谱法测定土壤中酚类化合物

建立了索氏提取-固相萃取-液相色谱法测定土壤中环境优先监测的6种酚类污染物监测方法。利用索氏提取和固相萃取法提取净化了土壤中6种酚类化合物,比较5种固相萃取柱萃取的效果,选择PSD固相萃取柱,优化了固相萃取条件,影响固相萃取回收率的4种因子显著性顺序为:水样p H上样速度洗脱液体积溶剂类型。最佳固相萃取条件:上样的水样p H=3,上样速度5 m L/min,洗脱溶剂为乙腈,洗脱溶剂体积是10.0 m L。酚类化合物的检出限为0.01~0.05 mg/kg,加标回收率在85.39%~105.82%之间,相对标准偏差RSD10%(n=7),该法操作方便,灵敏度高,可用于土壤中多种酚类化合物的测定。     

反乳化分散液液微萃取-HPLC测定水中二氯酚

建立了一种快速、简便、灵敏的反乳化分散液液微萃取新方法,并与高效液相色谱联用成功用于环境水样中2,4-二氯酚与2,6-二氯酚的测定。对萃取条件(如萃取剂、分散剂/反乳化剂的种类和体积、盐浓度、p H等)进行了优化,得到了最佳的反乳化分散液液微萃取条件。对2,4-二氯酚与2,6-二氯酚测定的线性范围分别为5~600μg/L(r=0.999 8)和5~600μg/L(r=0.999 7),检出限(3σ)为2.06μg/L和2.88μg/L。对200μg/L的标准溶液测定得到的相对标准偏差(RSD)分别为1.71%和2.67%(n=6)。该方法已成功用于3种实际环境水样中痕量2,4-二氯酚与2,6-二氯酚的测定,加标回收率为83.2%~118.2%,RSD为0.56%~17.81%(n=3)。     

预曝气及提取方法对活性污泥胞外聚合物的影响

为了获得更高的胞外聚合物质（EPS）得率及其对污染物的去除效果,比较了活性污泥预曝气时间及2种提取方法（超声法和甲醛+NaOH法）对提取EPS的影响,分析了EPS的荧光组分以及与污染物去除有关的基团差异.结果表明,污泥经过4h预曝气,EPS得率最高;甲醛+NaOH法提取的EPS是超声法的1.5~1.7倍;其中蛋白质、多糖、DNA含量分别是后者的1.4~1.7、0.8~2和2.3~2.7倍.甲醛+NaOH提取法获得的EPS对高岭土的絮凝率和对Cr³⁺的去除率分别高出超声法16%和33%,絮凝率和去除率分别达到了65%和63%.三维荧光光谱分析结果表明,甲醛+NaOH法提取的EPS中芳香蛋白和溶解性微生物代谢产物含量分别是超声法的1.4~1.9倍和1.8~2.4倍;胡敏酸类物质仅大量存在于甲醛+NaOH法提取的EPS中,且腐殖质与Cr³⁺去除率呈显著相关（P<0.01,R²=0.920）.红外光谱分析表明,甲醛+NaOH法提取的EPS中有区别于超声法的特殊基团,其中-OH、-COOH、-NH₂等基团与Cr³⁺发生了配位络合作用.     

受四环素影响的活性污泥胞内外聚合物特征

利用离心加超声的方法对处理四环素抗生素废水的活性污泥胞外聚合物(EPS)和胞内聚合物(IPS)进行提取,将其分为-溶解型胞外聚合物(slime)、松散附着型胞外聚合物(LB)、紧密附着型胞外聚合物(TB)、胞内聚合物(IPS).用BCA法和蒽酮-硫酸法测定了各层EPS和IPS溶液中的蛋白质和多糖含量,同时用三维荧光光谱扫描(EEM)和同步荧光光谱扫描(SFS)对其中的溶解性有机物(DOM)进行定性和定量分析,结果表明在EPS中的蛋白质和多糖的含量高于IPS,且蛋白质含量均比多糖含量高,而在slime和IPS中的蛋白质和多糖的含量高于LB和TB;低激发波长类色氨酸和高激发波长类色氨酸是EPS和IPS溶液的主要成分,且溶液中的溶解性代谢产物和芳香蛋白类物质相对含量在slime、LB、TB和IPS逐渐增加,而难降解有机物-腐殖酸类物质的相对含量逐渐降低;进水四环素浓度与污泥各层EPS和IPS溶液中DOM也具有较好的相关性;三维荧光法检测溶液中的DOM与化学分析测试出的蛋白质含量具有较好的相关性.     

活性污泥胞外聚合物中蛋白质的探针分析方法

应用微相吸附-光谱修正技术(Microsurface adsorption-spectral correction,简称MSASC),利用刚果红(Congo Red,简称CR)探针测定了活性污泥胞外聚合物(Extracellular polymeric substances,简称EPS)中蛋白质(Protein)的含量,与常用的Folin酚法比较,结果一致,蛋白加标回收率为94.5%～107.1%,相对标准偏差(RSD)＜4.5%.对反应机理的分析和产物结合常数的计算结果表明,在pH 2.21时CR-Protein作用符合Langmuir单分子层吸附理论,产物的结合比79∶1,结合常数K=2.17×106,聚集形式为Protein·CR79,摩尔吸收系数ε664r=8.50×105L·mol-1·cm-1.     

分散固相萃取-气相色谱测定土壤中有机磷农药

为准确、简便地测定土壤中的乐果、毒死蜱、杀螟硫磷及三唑磷残留量,采用分散固相萃取净化,建立了气相色谱法测定土壤中这4种有机磷农药残留的分析方法。样品经水浸润后,冰乙酸-乙腈(V∶V=1∶99)溶液超声提取,适量乙二胺-N-丙基硅烷(PSA)和十八烷基硅烷键合硅胶(C18)吸附剂净化提取液,GC/FPD测定,基质外标法定量。在优化条件下,乐果和三唑磷的线性范围为0.04~4.0 mg/L,毒死蜱和杀螟硫磷的线性范围为0.02~2.0 mg/L,相关系数r均大于0.998。在0.05~1.0 mg/kg添加水平范围内,4种农药的平均回收率在83.3%~96.6%之间,相对标准偏差(RSD,n=3)为1.3%~9.4%,检出限(S/N3)为0.007 7~0.022 mg/kg,定量限(S/N10)为0.026~0.072 mg/kg。该方法操作简单、结果准确、有机试剂用量少、分析成本低,适用于土壤中有机磷农药的残留检测与分析。     

植物和沉积物样品中PCB47与PCB155的测定

建立了一种红树植物和沉积物样品中多氯联苯的提取、分离以及定性、定量分析的方法.以植物和沉积物中PCB47和PCB155为研究对象,利用超声波进行提取、硫酸和硅胶柱进行净化和分离,以毛细管GC- ECD和内标法对PCBs进行定量分析.研究结果表明:植物中PCB47和PCB155的平均回收率分别为90.47%和84.25%,方法检测限为0.0109×10~(-9) 和0.0112×10~(-9);沉积物样品中PCB47和PCB155的平均回收率分别为93.27%和86.68%,方法检测限为0.0140×10~(-9)和0.0114×10~(-9);相对标准偏差均低于3.60%.本方法可满足植物和沉积物样品中PCBs定量分析要求.