土壤中微囊藻毒素MC-LR的降解研究

微囊藻毒素(MCs)是蓝藻水华污染产生的一类生物毒素,通过灌溉、施肥等途径进入农田土壤,对农产品质量和地下水安全造成危害,进而影响人体健康.其中MC-LR是毒性较大、检出较普遍的藻毒素之一.本文通过模拟实验,研究了MC-LR在土壤中的生物降解行为及其影响因素.结果表明,MC-LR为易降解有机污染物,土壤理化性质可影响其在土壤中的降解行为,呈现土壤pH越低、阳离子交换量越大,MC-LR老化系数越大,降解越慢的特征.然而,初始浓度对MC-LR的降解没有影响.微生物降解是土壤中MC-LR降解的主要途径,温度、含水率等环境因素对MC-LR降解的影响主要在于改变土壤中降解微生物的活性.研究结果为评估土壤中MC-LR的生态风险提供了依据.     

假单胞菌P12对菲的降解

从武汉石油化工厂的活性污泥中,分离到一株可以以菲为唯一碳源和能源的假单胞菌P_(12)该菌经靛蓝产生法测定有双加氧酶,在菲无机盐培养基中生长时,有3-菲酚物质积累,经检测有一条质粒带。用丝裂霉素C消除质粒后的菌落,失去了降解菲的能力,说明P_(12)对菲的降解功能是由质粒控制的。     

假单胞菌JX165及其完整细胞对硝基苯的好氧降解

利用Pseudomonas sp. JX165及其完整细胞考察了硝基苯的好氧降解特性,并对其降解机理进行了分析.结果表明,菌株JX165对硝基苯的好氧降解过程,首先还原产生2-氨基酚和苯胺,再经不同的氧化途径彻底降解;在高浓度-＞200mg/L-及高转速-＞200r/min-下,菌株JX165对硝基苯的降解过程会产生更难以降解的偶氮苯类化合物;经硝基苯诱导的JX165细胞中含有硝基苯、2-氨基酚、苯胺及邻苯二酚降解酶,且它们均为诱导酶,其动力学参数分别为K_m(硝基苯)=34.12mg/L,V_{max(硝基苯)}=3.01mg/(L.min);K_{m(2氨基酚)}=43.49mg/L,V_{max(2氨基酚)}s =2.56mg/-L-min-;K_{m(邻苯二酚)}51.03mg/L,_{Vmax(邻苯二酚)}=1.32mg/_(L-min);K_{m（苯胺）}=57.15mg/L,V_max(苯胺)=0.79mg/(L.min)     

食油假单胞菌DT4菌株对四氢呋喃(THF)的降解特性

对某医药厂废水池的活性污泥进行长期驯化,分离筛选到1株在好氧条件下能以四氢呋喃(tetrahydrofuran,THF)为唯一碳源和能源生长的食油假单胞菌DT4(Pseudomonas oleovorans DT4).研究发现在初始pH值7.2、温度30℃、初始菌体浓度3.2 mg/L的条件下,P.oleovorans...     

二株假单胞菌的疏水性及其对菲的降解能力

从石油污染土壤中分离纯化到 2株能以菲为唯一碳源和能源的细菌GF2和GF3,初步鉴定均为假单胞菌属 (Pseudo monas)细菌 .根据细菌在烃 -水两相体系中的细胞数量研究了GF2和GF3菌株的表面疏水性及其在不同环境条件下的变化 ,同时对GF2和GF3在液体培养条件下降解菲的效能进行了研究 .结果表明 ,GF2和GF3表面疏水性随培养时间、温度及pH值的变化而变化 ,GF3的疏水性 ( 74 8% )大于GF2 ( 5 8 6 % ) .在 2 5℃下培养 7d ,GF2和GF3对菲 ( 2 5 0mg·L-1)的降解率分别达到 85 6 %和 10 0 % .     

镉对铜绿假单胞菌降解水体中壬基酚的影响

探讨了镉(Cd)对铜绿假单胞菌(P.aeruginosa)SH1处理壬基酚(NP)的影响.结果表明,P.aeruginosa SH1的生物量随着Cd2+浓度的增大有明显的降低,10 mg·L~(-1)Cd2+存在时,菌株在24 h的生物量下降27.1%;Cd2+的加入对于菌体吸附NP有较大影响.对于活菌,低浓度Cd2+(0.5 mg·L~(-1))能够促进P.aeruginosa SH1吸附NP,而高浓度Cd2+(≥5 mg·L~(-1))的加入起抑制作用.对于失活菌体,低浓度Cd2+的加入对于菌体吸附NP无显著性影响,而高浓度的Cd2+能够促进吸附作用;降解实验结果表明,胞内酶的降解速率要远远大于菌体.不同浓度的Cd2+对菌体和胞内酶降解NP有着不同的影响.当体系中存在高浓度Cd2+时,胞内酶和菌体降解NP均受到抑制,胞内酶受到的抑制作用更显著.低浓度的Cd2+对菌体降解NP有促进作用,而对胞内酶降解NP无显著性影响;胞内酶对NP的降解过程符合一级动力学反应模型,Cd2+浓度为0.5 mg·L~(-1)时降解速率最快,半衰期为5.5 h,而菌体降解NP则不能很好地通过一级动力学模型进行拟合.     

铜绿假单胞菌胞内酶粗提液对十溴联苯醚的降解

探讨了铜绿假单胞菌粗酶液对十溴联苯醚(BDE-209)的降解特性,结果表明,该菌株胞内酶在12 h内对1 mg.L-1的BDE-209降解率达到了69.22%,温度、pH值、酶蛋白浓度及底物BDE-209浓度均会影响胞内酶粗提液对BDE-209的降解效率.当BDE-209浓度为1 mg.L-1时,BDE-209适宜的酶促降解条件为:温度30℃,反应pH值7.5,且降解率随着酶浓度的增加而增大.胞内酶对BDE-209的降解过程符合一级动力学反应模型,底物浓度为1 mg.L-1时降解速率最快,半衰期为6.9 h.胞内酶降解BDE-209符合高浓度底物抑制的酶促反应类型,其基本降解动力学参数为rmax=0.133 mg.(L.h)-1,Km=0.642mg.L-1,Ki=1.558 mg.L-1.     

恶臭假单胞菌H2-3降解水杨酸和烷烃的研究

随着石油化工工业的发展,难分解的烃类化合物给环境带来的污染引起了普遍的关注。微生物对环境中难分解化合物的降解和转化是当今环境微生物学研究的重要内容之一。尤其是芳香烃化合物如酚、萘、水杨酸、氯代芳烃等生物降解在近半个世纪以来逐步得以广泛深入的研究。至于细菌对于烃类物质的降解遗传控制只是从七十年代开始。早在1972年美国Chakrabaty研究了假单胞菌降解水杨酸的遗传基础,发现了水杨酸降解质     

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.     

一株假单胞菌对高粘原油的乳化降解作用

从油田原油污染土壤中筛选出一株以原油为最佳碳源产表面活性剂的假单包菌SY-3。该菌在以原油烃为唯一碳源的无机盐培养基中,除降粘外还能产生甲酸和乙酸。通过单因素试验,确定了降低原油粘度最适条件:初始原油浓度12g/L,氮源为4g/L的混合氮源[硝酸钠和硝酸铵(1:1)],培养温度37℃,接种量5%,初始pH值7.0,培养时间5d。GC谱图分析经SY-3菌降解前后原油组分的变化,可知原油的重质组分含量明显降低,轻质组分含量明显增加,降粘率达56%。表明该菌株对原油有良好的乳化降解能力。     

微囊藻毒素-LR的臭氧降解研究

采用不同的臭氧投加量,考察了微囊藻毒素-LR(MC-LR)的降解效果,并通过对臭氧氧化过程中产生的8种主要降解产物的相对分子质量分析,推测其降解途径.结果表明,臭氧氧化降解MC-LR主要通过Adda途径和Mdha途径来完成对MC-LR的降解和脱毒作用.臭氧氧化的Adda途径是通过对MC-LR上Adda侧链的进攻,断开具有活性的Adda支链,而达到脱毒的目的;臭氧氧化的Mdha途径是通过对MCs肽环上面Mdha和Ala的断键,打开环状肽链,使藻毒素失去活性,在整个过程中Adda途径占主导地位.在O3∶MC为6时,MC-LR的去除率最高可达到92%.     

黄铁矿光化学氧化降解微囊藻毒素-LR的机制

在可见光(λ420 nm)照射和中性条件(p H=6.8)下,采用天然黄铁矿降解微囊藻毒素MC-LR,XRD和SEM检测表明黄铁矿为层状结构,反应前后黄铁矿表面XPS的表征说明矿物表面存在着S缺陷和缺陷位点Fe(Ⅱ)到Fe(Ⅲ)的转化过程.ESR检测显示黄铁矿光化学反应体系涉及·OH机制.HPLC和LC-MS结果显示可见光照射能有效活化黄铁矿降解MC-LR,反应10 h时能完全降解MC-LR,20 h时对MC-LR矿化率达到约60%,据实验结果推测出黄铁矿光化学氧化MC-LR的两条反应途径.     

细菌降解苯胺的生态研究

通过驯化富集培养,从制药厂生化曝气池活性污泥中分离出一株降解苯胺能力强的菌株——AN12,经鉴定为假单胞杆菌属（Pseudomonas）。最适降解苯胺条件为:充分曝气供氧;温度为30℃;pH为7.0;降解时间30 h。在此条件下培养液中苯胺浓度为99 mg/L时,苯胺的降解率为82.4%      

Fenton催化氧化降解藻毒素MCLR的效能研究

研究了Fenton试剂对饮用水中藻毒素MCLR的降解效能,考察了H2O2用量、Fe2+H2O2最佳摩尔比、pH值和反应时间对Fenton降解藻毒素的影响,得到Fenton降解藻毒素的最佳反应条件:H2O2浓度为0.24mol·L-1、Fe2+H2O2摩尔比1∶9、初始pH值为2～3.5、反应时间为45min.同时采用邻二氮菲Fe(Ⅱ)光度法检测Fenton反应中生成的羟基自由基,从而很好地阐明了Fenton催化氧化降解藻毒素的强氧化作用机制.高效液相色谱分析发现,作用机制可能是Fenton催化氧化藻毒素,生成某种相对稳定的中间产物,然后异构化Adda基团的共轭双键,使Adda基团的结构发生变化,从而降低其毒性.     

Microcystin-LR biodegradation by Sphingopyxis sp. USTB-05

A promising bacterial strain for biodegrading microcystin-LR (MC-LR) as the sole carbon and nitrogen source was successfully isolated from Lake Dianchi, China. The strain was identified as Sphingopyxis sp. USTB-05, which was the first isolated MCs-biodegrading Sphingopyxis sp. in China. The average biodegradation rate of MC-LR by Sphingopyxis sp. USTB-05 was 28.8 mg·L⁻¹ per day, which was apparently higher than those of other bacteria reported so far. The optimal temperature and pH for both strain USTB-05 growth and MC-LR biodegradation were 30°C and 7.0, respectively. The release of MC-LR from the cyanobacterial cells collected from Lake Guishui and the biodegradation of MC-LR by both strain and cell-free extract (CE) were investigated. The results indicated that MC-LR with the initial concentration of 4.0 mg·L⁻¹ in water was biodegraded by Sphingopyxis sp. USTB-05 within 4 d, while MC-LR with the initial concentration of 28.8 mg·L⁻¹ could be completely removed in 3 h by CE of Sphingopyxis sp. USTB-05 containing 350 mg·L⁻¹ protein. During enzymatic biodegradation of MC-LR, two intermediate metabolites and a dead-end product were observed on an HPLC chromatogram. Moreover, the similar scanning profiles of MC-LR and its metabolic products indicate that the Adda side-chain of MC-LR was kept intact in all products.     

曲霉L8对有机磷农药乐果的降解作用

从广州农药厂的活性污泥中分离到一株迄今未见报道的以乐果为唯一碳源和能源的霉菌，该菌在乐果无机盐培养基中生长良好，９６ｈ降解率达５８％。经鉴定，该菌株为曲霉菌，并对其他有机磷农药也有较好的降解作用。     

两株假单胞菌对蒽菲芘的降解作用

从污染污泥中分离出两株假单胞菌PCN5及PCB2。研究了它们对蒽、菲、芘的降解性能及生长繁殖情况。结果表明，单基质存在下，10h，PCN5对蒽的降解转化率为91．8％，芘为75．6％，菲仅为26．25％；相反PCB2对菲的降解效果最好，蒽最差；混合基质体系中，两菌株都有良好的降解效果，对芘的降解效果较差；130h，PCN5对蒽、菲、芘混合体系中的TOC去除率为38．9％，PCB2对相应体系的去除率为73．7％；混合体系中两株的生长曲张相似，细菌浓度均呈指数增长趋势，PCN5的最大浓度约是原加入量的10000倍，PCB2是原加入量的8000倍。     

链霉菌FX645对偶氮染料红AR30的降解机制研究

从印染厂污泥中筛选到1株对偶氮染料红30(AR30)具有较强脱色降解作用的菌株Streptomyces sp.FX645.通过降解产物的紫外-可见吸收光谱、LC-MS分析及各降解产物在发酵体系中浓度随时间变化的规律,探讨了菌株FX645对AR30的可能降解途径,首先在偶氮还原酶的作用下AR30发生偶氮键的裂解,生成4-硝基-2,6-二氯苯胺与2-[(4-胺苯基)-(2-氰乙基)-氨基]乙酸乙酯,然后分别发生硝基还原、氨基酰化、氰基水解作用,生成一系列的苯胺类化合物.     

邻单胞菌L1对氯代苯的降解特性的研究

从某化工厂废水处理厂活性污泥中分离得到一株能以氯苯为唯一碳源的细菌,革兰氏阴性杆菌,兼性厌氧,初步鉴定为邻单胞菌属（Plesiomonas）。该菌在有氧情况下18天内对氯苯的降解率为50％,在厌氧条件下18天内对氯苯的降解率为37.2％。不同底物试验结果表明,该菌还能利用间氯酚、TCP、2,4-D等二氯、三氯化合物,此外不经诱导抗汞能力达15mg/L。细胞抽提物开环酶分析,L1菌株在好氧条件下拥有一条被氯苯诱导的邻位裂解途径