苯并噻吩与二苯并噻吩脱硫酶功能相关性研究

苯并噻吩（BT）专一性降解菌株Gordonia sp. C-6的脱硫途径类似于二苯并噻吩（DBT）的“4S”脱硫途径,能以BT为唯一硫源生长,但不能以DBT为唯一硫源生长.目前,还没有BT专一性脱硫基因的相关报道.本研究将Rhodocossus erythropolis DS-3中DBT脱硫途径的相关基因dszA、dszB、dszC和dszABC分别转入Gordonia sp. C-6中构建工程菌株Gordonia sp. CRA、Gordonia sp. CRB、Gordonia sp. CRC和Gordonia sp. CRABC;其DBT相关脱硫酶活性(以DCW计)分别为76.8 μmol·(g·h)^-1、 51.6 μmol·(g·h)^-1和62.4 μmol·(g·h)^-1,比原始菌株Rhodocossus erythropolis DS-3的35.2 μmol·(g·h)^-1、 21.3 μmol·(g·h)^-1和25.5 μmol·(g·h)^-1提高了1.5倍左右.其中Gordonia sp. CRA和Gordonia sp. CRB在以DBT为唯一硫源的培养基中几乎不生长,无法降解DBT;而Gordonia sp. CRC同表达完整DBT脱硫酶的Gordonia sp. CRABC一样,在以DBT为唯一硫源的培养基中生长良好,亦能降解大部分DBT（84％）.这表明催化BT和DBT前两步脱硫反应的BT单加氧酶和DBT单加氧酶是负责底物识别的关键酶,催化BT和DBT后两步脱硫反应的酶功能相似,通过比较这2种单加氧酶的氨基酸序列差异,即可预测其作用的活性位点.     

二苯并噻吩脱硫微生物菌种的筛选与活性

从被石油污染的土壤中筛选出1株能对二苯并噻吩(DBT)进行高效脱硫的微生物菌种,初步鉴定为红串红球菌USTB-03(RhodococcuserythropolisUSTB-03).该菌种可以按特异性脱硫途径(简称4S途径)将DBT转化为2-羟基联苯(2HBP)和亚硫酸作为最终脱硫产物.在葡萄糖、甘油和乙醇分别作为微生物生长的唯一碳源时,葡萄糖是支持该菌生长和提高其脱硫比活性的较好碳源,使培养出的微生物对DBT的脱硫比活性达到了68.63mmol2HBP/(kg·h).该菌株还可以对4,6-二甲基二苯并噻吩(4,6-DMDBT)进行脱硫.     

二苯并噻吩降解菌筛选及16S rDNA序列分析

以DBT(dibenzothiophene,二苯并噻吩)为模型化合物,分离得到了一株能降解DBT的微生物HB2,应用HPLC对其脱硫特性进行了检测。应用PCR技术克隆到16SrDNA片段,核苷酸序列分析结果表明,该菌的16SrDNA全序列与假单胞菌存在98%的同源性,初步确定该菌在微生物系统发育学上的地位。     

一株高效脱硫菌的筛选及性能研究

生物法烟气脱硫技术具有独特的优势,高效菌株的筛选是重要条件。从污水处理厂活性污泥中分离到一株高效亚硫酸盐还原细菌SRB,该菌为兼性厌氧菌、弧状菌体、不产芽孢、革兰氏阴性,结合菌落形态等特征,判定为脱硫弧菌属。以单因素实验考查了pH、温度、SO32-浓度、培养时间对脱硫效率的影响,正交实验法确定了最佳工艺条件和影响因素顺序。结果表明,影响该菌株脱硫能力大小的因素顺序为SO32->温度>pH>时间,最佳脱硫条件为温度30℃、SO32-浓度为4 500 mg/L、pH 6.0、时间4 d,该优化条件下的脱硫效率为81.4%。     

基于Cx-DBT的微生物脱硫研究进展

烷基取代二苯并噻吩Cx-DBT作为微生物脱除煤中有机硫研究的模型化合物在理论和研究实践中可以获得足够的支持，而传统的脱硫研究仅仅是围绕单一模型化合物DBT展开的。对已经用于研究工作的模型化合物和基于Cx-DBT的微生物脱硫研究进展进行了论述，分析了取代基、分子形态和温度等参数对于微生物脱除Cx—DBT结构中有机硫活性的影响，介绍了不对称取代Cx-DBT脱硫时的第一个C—S键断裂的优先模式和微生物脱硫酶系统的不同识别特征。     

聚乙烯醇包埋石油脱硫菌UP-2的研究

以筛选出的具有脱硫能力的施氏假单胞菌UP-2为固定化研究对象,二苯并噻吩(DBT)为生物催化脱硫模型化合物,考察了脱硫菌UP-2的固定化操作条件和固定化细胞使用条件.结果表明,当包埋剂聚乙烯醇(PVA)浓度为10%、添加剂海藻酸钠(SA)浓度为0.2%、液菌比为201时,在4℃、含有1%CaCl2的饱和硼酸中交联24h后,可以得到脱硫性能很好的固定化细胞小球;在30℃、pH值为7.0的体系中反应6d,可将浓度为576mg/L的DBT降解70%左右,固定化细胞降解DBT的比活性由未固定化细胞的0.49mmol/gdw增加到6.39mmol/gdw,使用寿命高达800h以上.     

施氏假单胞菌对二苯并噻吩的降解

从胜利油田油井附近土壤中筛选到 1 株施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri UP1),可把二苯并噻吩(DBT)降解成水溶性硫化物,静息细胞实验证实该菌株细胞内存在能够降解DBT的酶系,降解过程的某些中间产物及终产物与已知的Kodama 路线相同,表明此菌株对DBT的降解是以 Kodama 路线进行的.     

高絮凝活性酿酒酵母菌株筛选及其培养条件研究

从实验室保藏菌种中筛选到1株具有高絮凝活性的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)菌株,利用其发酵液进行絮凝实验,结果表明:该絮凝剂对4 g/L、pH为7的高岭土悬浊液有很好的絮凝效果;该菌株产絮凝剂的最佳培养条件:碳源为葡萄糖,氮源为蛋白胨,培养温度为30℃,初始pH值为5.5,液体震荡培养96 h后絮凝率最高可达92.6%。     

影响煤炭微生物脱硫因素的研究

对能源条件、细菌接种量、氮素营养和酸预浸洗煤样等影响微生物煤脱硫的因素进行了研究。研究结果表明,采用亚铁盐作能源条件培养的菌株,其脱硫效果较好;对于定量的煤样,在一定限度内增加细菌接种量,可提高煤的脱硫率,但超过某限度后,煤脱硫率的提高并不明显;在煤浆中添加适量的无机氮营养,可有效提高煤的脱硫率;脱硫前用酸预处理煤样,不仅可提高脱硫效率,还能缩短煤脱硫反应的时间。      

废水脱氮与沼气脱硫耦联菌株的驯化和分离

在不接种污泥、接种厌氧污泥和接种好氧污泥的条件下,采用鼓泡反应器研究猪场废水脱氮与沼气脱硫耦联反应器的启动及关键微生物.试验前期(第26 d前),接种污泥反应器的脱氮脱硫率为50%～64%,而不接种污泥反应器的脱氮脱硫率只有11%～14%.到驯化结束时(第56 d),3个反应器的脱氮效率为90%左右,脱硫效率达到70%以上.结果表明,不接种污泥反应器经过一段时间驯化后也可以达到同样的脱氮脱硫效果,只是启动时间比接种污泥的反应器稍长.在反应器启动期间,于不同时段分别进行了微生物种群动态变化检测,结果显示微生物种群数量变化与3个反应器的脱氮脱硫效果变化趋势基本一致.在驯化成功的反应器中,分离筛选出氮硫去除率同时达到60%以上的菌株2株,初步鉴定为脱氮硫杆菌(Thiobacillus denitrificans)和假单胞菌属(Pseudomonas)细菌.     

久效磷降解菌的分离及其酶促降解特性研究

从某农药厂废水处理池的污泥中分离到1株久效磷高效降解菌株M-1,经过对其形态特征、生理生化、以及16S rDNA序列分析,该菌株初步鉴定为Paracoccus sp..M-1能以久效磷作为唯一碳源生长,24 h对100 mg·L^-1久效磷的降解效率为92.47%.久效磷降解酶定域表达试验表明该酶为胞内酶,组成表达.久效磷酶促降解的最适反应pH为8.0,最适反应温度为25 ℃;其米氏常数（K_m）为0.29 μmol·mL^-1,最大降解速率(V_max)为682.12 μmol·(min·mg)^-1.久效磷降解酶热稳定性差,碱性条件下能够保持较高降解活性.     

喹啉降解菌Rhodococcus sp.QL2的分离鉴定及降解特性

从某焦化厂生物处理系统的活性污泥中驯化、分离出1株能以喹啉为唯一碳、氮、能源生长代谢的菌株QL2.经过对其形态特征、生理生化特征和16S rRNA序列分析鉴定该菌株为红球菌属 (Rhodococcus sp.).研究表明,菌株QL2利用喹啉生长的适宜温度为35～42℃,培养基初始pH为8～9,摇床转速为150　r/min.外加氮源能促进菌株的生长,其中无机氮比有机氮、铵态氮比硝态氮更利于细菌的生长.在喹啉初始浓度为60～680　mg/L范围内菌株QL2降解喹啉符合零级动力学方程.喹啉初始浓度为150　mg/L时在8　h内完全降解,TOC去除率14 h内可达到70%.降解过程中产生有颜色的物质,且杂环上的氮原子以氨氮的形式被释放.通过HPLC及GC/MS分析出喹啉降解过程中的主要中间产物为2-羟基喹啉.该菌底物利用范围广,能降解苯酚、萘、吡啶等多种芳香族化合物.     

一株对氯苯胺降解菌的分离鉴定及其降解特性

从某化工厂污水处理车间好氧池活性污泥中分离到一株降解对氯苯胺的细菌PCA039菌株 ,该菌株能够以对氯苯胺为唯一碳源、氮源生长 .经过对其形态特征、生理生化、以及 16SrDNA序列分析 ,该菌株初步鉴定为Diaphorobacter sp..进一步研究表明 ,该菌株的生长过程中 ,氯离子释放同步于对氯苯胺降解 ,并且氯离子的释放量与对氯苯胺的降解量相当 .其利用对氯苯胺生长的最适温度和pH分别为30℃和7.5,3d时间内的最适降解浓度为300mg/L(2.35mmol/L) .测定了降解途径中相关酶的活性 ,表明对氯苯胺经过苯胺双加氧酶初始氧化和羟基化后 ,芳环的裂解是由邻苯二酚2,3-双加氧酶催化.     

异养硝化细菌的分离及其硝化特性实验研究

采用将传统微生物学方法与现代分子生物学手段相结合的新型异养硝化细菌的分离筛选方法,从具有80.1%的SND效果的MBR系统中分离筛选出2株异养硝化细菌,通过生理生化实验、16S rDNA的序列分析,认定为属新报道的异养型硝化细菌.通过批式试验考察了分离纯化得到的异养硝化细菌的硝化性能.结果表明,Bacillussp.LY及Brevibacillussp.LY具有异养微生物的性质,在充分利用有机碳进行有氧呼吸的同时还具有较强的硝化及脱氮能力:24d好氧培养后,COD的去除率分别为71.7%及52.6%;氨氮的转化率分别为78.2%及51.2%;总氮的转化率分别为69.2%及35.6%.     

甲氰菊酯降解菌JQL4-5的分离鉴定及降解特性研究

从农药厂废水处理池的活性污泥中分离到1株能以甲氰菊酯为唯一碳源生长的细菌,命名为JQL4-5.根据其生理生化特征和16S rDNA(GenBank Accession No.DQ177525)序列相似性分析,将该菌株鉴定为鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas sp.).该菌株在24h内对20 mg/L的甲氰菊酯的降解率达到99.8%.降解甲氰菊酯的最适温度为30℃,pH为7.0,降解速率与初始接种量呈正相关.酶的定域试验表明,降解甲氰菊酯的酶为胞内酶.     

一株尼古丁高效降解菌株的分离鉴定和降解特性

从杭州利群环保纸业有限公司库存废烟叶中分离得到一株尼古丁高效降解菌株ZUTSKD.经形态、生理生化以及16S rDNA序列同源性分析,鉴定该菌株属于Pseudomonas sp.,命名为Pseudomonas sp. Strain ZUTSKD.该菌能以尼古丁为唯一碳氮源和能源生长,降解尼古丁最适温度为30℃,最适pH为7.5.添加氯化铵和葡萄糖有利于尼古丁的降解.在尼古丁的代谢产物中能够检测到3-(2,3,4-三氢-5-吡咯基)-吡啶,2,3′-二吡啶, 可天宁和3-羧基-吡啶.该研究表明,ZUTSKD菌株有很强的尼古丁降解能力,可用于处理烟草废弃物.     

咪唑乙烟酸降解菌的分离、鉴定及其降解特性研究

从生产咪唑乙烟酸化工厂排污口的污泥和长期施用咪唑乙烟酸的混合土壤中分离到1株能降解咪唑乙烟酸的细菌.该菌株在72h内对500mS/L的咪唑乙烟酸降解率达到90%以上. pU为5时,500mS/L的咪唑乙烟酸72h内可全部降解,而pU 8和pH9条件下,72h咪唑乙烟酸的降解率仅为50%左右,酸性条件比碱性条件更适合降解菌的生长.25℃和30℃条件下,降解菌对咪唑乙烟酸的降解效率较高.25℃, pH 5是降解菌对咪唑乙烟酸降解的最佳条件.从形态特征、生理生化特性及 16S rRNA序列分析鉴定该菌株属于产碱菌属.     

1株低温石油烃降解菌的分类鉴定及降解特性研究

从渤海油船泄漏区域的海底泥中筛选到1株能降解柴油的低温石油烃降解菌T7-2,初步鉴定为红平红球菌(Rhodococcus erythropolis).研究表明,利用工业乙醇无机盐培养基培养液体种子是适宜的,其最适温度和pH分别为15℃和7.8,工业乙醇最适加入量为0.5％,菌体浓度为10⁸ CFU/mL.接种人工海水烃降解培养基后,通过补加氮源 (NH₄)₂SO₄ 2.64　g/L、磷源Na₂HPO₄ 2.5 g/L和酵母粉 0.015 g/L后,15℃振荡培养7　d,降解率可以达到73.2％.该菌降解烷烃的范围很广泛,C12～C36均有不同程度的降解.     

辛硫磷降解菌XSP-1的分离、鉴定及其降解特性研究

从农药厂污泥中分离到1株能以辛硫磷为唯一碳源生长的细菌, 命名为XSP-1.根据其生理生化特征和16S rRNA基因序列相似性分析, 将该菌株初步鉴定为戴尔福特菌属(Delftia sp.). 该菌株能在7 h内完全降解100　mg/L的辛硫磷. XSP-1降解辛硫磷的最适pH为7.0, 最适温度为35℃, 降解速率与初始接种量呈正相关, 该菌株对甲基对硫磷、毒死蜱、杀螟硫磷也有较好的降解能力. 根据已报道有机磷农药降解基因mpd的保守序列设计引物, 未从该菌株中扩增到目标条带, 但是该菌株是否带有新的有机磷农药降解基因仍需要进一步研究.     

PFOS前体物质(PreFOSs)降解菌的分离鉴定及其降解特性

从氟化工厂附近土壤中分离出1株能以全氟辛烷磺酸前体物质(Pre FOSs)为唯一碳源和能源生长的降解菌PF1,经形态观察及16S r DNA基因序列分析,初步鉴定该菌为生丝微菌属(Hyphomicrobium sp.).在温度为30℃、p H为7.0~7.2条件下,菌株PF1对全氟辛基磺酰胺(PFOSA)和N-乙基全氟辛基磺酰胺(N-Et FOSA)48 h降解率分别为14.6%和8.2%,对PFOS无降解能力.对降解产物进行检测和分析,结果表明PFOSA的降解产物为PFOS;N-Et FOSA能被降解生成PFOSA和PFOS,同时也产生少量的全氟辛基磺酰胺乙酸(FOSAA).由此推断Pre FOSs降解途径,在菌株PF1的作用下,PFOSA脱去氨基直接转化成PFOS.NEt FOSA主要有2种降解途径:(1)N-Et FOSA脱乙基产生PFOSA,PFOSA再进一步脱氨基生成PFOS,此为主要途径;(2)NEt FOSA中的N-乙基被氧化成乙酸基生成FOSAA,FOSAA进一步脱去乙酸基生成PFOSA,并最终脱氨基生成PFOS.