原生质体融合技术在污水处理领域的应用

利用微生物降解污水中的污染物是污水处理的重要方法之一,然而常规的微生物处理法由于微生物本身基因的限制处理效果有限,利用原生质体融合技术可克服这种现象,提高处理效果。原生质体融合技术具有能够克服微生物种属间界限,实现远缘杂交,使遗传物质传递更为完善,提高基因重组几率等优点。阐述了对原生质体融合的过程以及在污水处理中的应用。     

微生物降解有机磷农药

<正> 有机磷农药的特点之一是其大部分种类易被生物体内的酶和微生物降解。它们进入环境后,可逐渐被分解成为低毒或无毒的化合物,而在这些转化过程当中,微生物降解起着重要的作用。土壤经过灭菌后降低甚至完全丧失降解活性;从环境中分离出来的微生物能利用某些有机磷农药作为碳源,磷源和能源而在培养基中生长;在土壤中接种细菌分离体加速了有机磷的降解。这些经典实验都证明了微生物具有降解有机磷农药的能力。     

可控光降解聚乙烯薄膜的微生物降解

本文通过微生物接种试验及土壤埋膜试验,证明高分子量的聚乙烯薄膜抗微生物降解;聚乙烯光解膜经光降解后,分子量低于4000～4500时,残膜碎片能被土壤微生物降解,不同土壤具有不同降解能力,聚乙烯薄膜的光降解残膜不抑制土壤氧化代谢能力和土壤酶活性。     

利用DGGE-菌落原位杂交法分离土壤中精喹禾灵降解菌

从自然环境中分离到的可降解农药的土著微生物,因其对环境的友好性及原位修复的可行性,受到了高度关注.为从土壤中筛选精喹禾灵降解菌株,首先利用PCR-DGGE技术分析了除草剂精喹禾灵胁迫下土壤细菌群落结构及多样性的变化.结果表明,添加精喹禾灵后,土壤细菌群落结构发生了明显的改变.精喹禾灵使细菌多样性呈现出增加-减少-增加的变化趋势,其中第9 d变化最大,后期趋于稳定.根据DGGE图谱条带的测序结果推断,Pseudomonas、Massilia、Burkholderia等属中的细菌对精喹禾灵具有耐受性或降解潜力,这些微生物类群可作为减少农药残留的土著微生物资源进行分离筛选.根据条带的测序结果,合成了地高辛(Digoxigenin)标记的探针,并进行了菌落原位杂交,筛选到了3株具有降解潜力的菌株,其中L1可以利用精喹禾灵作为唯一碳源生长,经16S rRNA基因鉴定该菌株属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.).利用高效液相色谱法测定了菌株L1在无机盐培养基中降解精喹禾灵的效果.结果表明,培养7 d后,精喹禾灵的含量减少了近50%,且随着精喹禾灵含量的降低,L1菌体数量增加,证实了菌株L1具有降解精喹禾灵的能力.这一结果为今后研究菌株L1降解精喹禾灵的机制、功能基因等奠定了基础.     

一种分离纯化降解性质粒DNA的简便方法

控制微生物对某些环境污染物降解的质粒——降解性质粒,分子量较大,难于和染色体DNA分离。超螺旋质粒DNA在热变性后冷却即快速复性方面与染色体DNA不同。根据此性质,作者改进了McMaster的和Kado的方法,获得了良好效果。实验证明。经此法纯化的质粒具有转化活性,是研究化学污染物的降解性质粒的简便方法。     

纳米材料对污水/污泥厌氧消化系统影响的研究进展

随着纳米技术的广泛应用,越来越多的纳米材料进入污水/污泥中,对污水/污泥的厌氧消化过程产生一定的影响。综述了纳米材料特性利用在厌氧消化过程中产生的影响(吸附还原重金属,作为电子供体提高厌氧消化效能,降解难降解有机物,减少硫化氢等),以及纳米材料可能对厌氧消化系统微生物的影响(释放金属离子毒性,通过吸附作用包被微生物细胞,破坏细胞膜,引起遗传物质损伤等)。提出最大限度降低纳米材料对厌氧消化系统微生物危害以及利用纳米材料特性促进污水/污泥厌氧消化过程的可行性。     

生物工程与环境保护

自然界中微生物种类很多,但被用于污染处理的是极少数。近年来随着现代生物工程技术的发展,通过基因重组、细胞融合及常规育种技术,选育出能降解有机物质的高效菌种,用于有毒废水和城市污水的净化处理,并同时生产沼气和单细胞蛋白,使城市污水资源化。1975年美国科学家Chakrabaty通过基因工程技术成功地把4种假单胞菌菌株中与污水有机物降解有关的质粒,结合在一种假单胞菌的菌株中,得到1株具有很强分解石油中烃能力的菌株,这种能力是原来4种菌株在一起时所不具有的。可见应用基因工程技术将会把污水生物处理提高到一个新的水平。     

微生物降解石油污染的土壤

微生物陈解石油石油污染土壤的研究表明，石油烃会刺激嗜油微生物的生长，导致微生物数量的增加，石油污染的土壤中广泛存在着不同种类的细菌和真菌，不同菌株对石油的降解能力有很大差异，降解能力最强的真菌菌株９，经１５天液体振荡培养后，油降解率可达３９．８４％。     

紫外线诱变提高特效菌的降解性能

采用紫外线诱变法对6 株特效菌进行处理,考察了诱变前后菌株理化性能及对难降解底物去除能力的变化.结果表明,紫外线诱变使菌株形态和ERIC-PCR 指纹图谱发生了明显改变;诱变后的菌株对目标难降解底物的降解能力均得到改善,其中, PNCB3、CB4、14357、EM 的降解率提高了20%以上.诱变后菌株经7 代转接后,降解性能无显著降低,具有一定遗传稳定性.诱变后复合菌剂可以明显提高废水生化处理系统对难降解物质的COD_Cr 的去除速率,延滞期缩短近2h,速率常数增大1.68 倍,同时可以显著提高系统抗击负荷与有毒物冲击的能力.     

环境微生物降解有机磷农药研究进展

微生物降解是有机磷农药在环境中去毒降解的主要方式，该文从环境微生物筛选、降解基因的识别、降解酶的种类及其特性、微生物降解底物特异性及微生物降解效果的评价等5个方面，综述了近年来有机磷农药微生物降解方面的研究进展，展望了微生物降解有机磷农药的研究方向。     

转基因作物的生态效应

转基因作物是基因组中含有外源基因的植物.它可通过原生质体融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程技术获得,有可能改变植物的某些遗传特性,培育高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等的作物新品种.     

转基因作物的生态效应

转基因作物是基因组中含有外源基因的植物。它可通过原生质体融合、细胞重组、遗传物质转移、染色体工程技术获得，有可能改变植物的某些遗传特性，培育高产、优质、抗病毒、抗虫、抗寒、抗旱、抗涝、抗盐碱、抗除草剂等的作物新品种。     

多氯联苯降解菌Pcb6所含质粒的某些特性的研究

研究证明,某些土壤微生物可以分解多氯联苯(PCBs)。笔者也曾报道过几株能够降解PCBs的细菌。细菌降解质粒可赋予细菌分解代谢各种复杂有机化合物的能力。Kamp和Furukawa等曾分别发现了能够将4-氯联苯和3,5-二氯联苯转化成对应的氯苯甲酸的质粒。 Pseudo monas.sp.Pcb6是一株含有质粒的PCBs降解菌,它对4-PCB、PCB-42、PCB-48和Aroclor1254降解效果显著,并具有明显的脱氯作用。本实验对该质粒的某些生物学特性进行了研究。     

微生物对饮用水典型消毒副产物前体物的降解效能及其群落特征

相对于CF（氯仿）等C-DBPs（含碳消毒副产物）,DCAN（二氯乙腈）等N-DBPs（含氮消毒副产物）具有更高的毒性.控制DBPs（消毒副产物）的前体物是抑制DBPs产生的最有效方法之一.为考察微生物降解DBPs前体物对生成DBPs的影响,分别选取C-DBPs和N-DBPs的典型代表物CF和DCAN及其相应的典型前体物Tyr（酪氨酸）和Asp（天冬氨酸）为研究对象,采用微生物培养前体物的方式,探究微生物对典型前体物Tyr和Asp的降解效果及其对生成CF和DCAN的控制效果.结果表明:①Tyr和Asp两种前体物经微生物降解后,DOC（溶解性有机碳）的去除率分别为94.0%和85.6%,DON（溶解性有机氮）的去除率分别为69.0%和81.0%.②在前体物经微生物降解后的水样中,氯化或氯胺化消毒后生成CF和DCAN的量较降解前均大大减少.以Tyr为前体物,水样经微生物降解、氯化消毒后生成CF和DCAN的量分别降低了56.1%和89.5%,氯胺化消毒后生成CF的量降低了68.5%;以Asp为前体物,水样经微生物降解、氯化消毒后生成DCAN的量最高可降低99.9%,经微生物降解、氯胺化消毒后生成的CF可降低50.7%.③对水样中微生物菌群分析发现,在门水平上的菌群主要有变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）,在属水平上的菌属主要有伯克氏菌属（Burkholderia-paraburkholderia）、半角藻属（Haliangium）、分枝杆菌属（Mycobacterium）、沉积小杆菌属（Sediminibacterium）、norank_f_Chitinophagaceae和动胶菌属（Zoogloea）.研究显示,微生物降解对DBPs典型前体物Tyr和Asp的去除,以及对生成CF和DCAN的控制具有较大的潜力,变形菌和放线菌在降解DBPs前体物中起到了重要作用.      

有机氯农药微生物降解技术研究进展

文章综述了有机氯农药的污染化学特征、环境介质中的分布水平、降解功能微生物的种类以及典型有机氯农药的降解途径等,并对有机氯农药微生物降解相关的酶和基因以及降解机理进行了重点讨论。参与有机氯农药微生物降解过程的酶主要有脱氯化氢酶、水解酶和脱氢酶三种,它们通过共代谢,中间协同代谢或矿化等作用完成降解过程。相关降解基因主要是Lin家族基因,包括LinA～LinJ的10个典型功能基因编码。微生物降解有机氯农药的机理主要包括矿化作用、共代谢作用、种间协同代谢作用、活化作用和间接作用等,其中矿化过程包括氧化、还原、水解、脱水、脱卤和裂解等生化反应。由于有机氯农药的持久性和广泛污染性,其降解机理及中间产物的类型、毒性以及新型降解菌的效能开发仍是该领域今后的研究重点。     

微生物降解生物质气化洗焦废水和焦油的研究

为解决在生物质气化中的焦油污染问题,用首都师范大学生物系微生物实验室保存的微生物菌种对生物质气化洗焦废水和焦油进行处理.当洗焦废水浓度分别为6, 10和15mL/L时,经微生物降解后,COD去除率分别达到75.2%,83.9%和63.1%.以焦油为底物,在焦油浓度为0.56和 1.0g/L时,COD去除率分别达到82.7%和72.3%.苯酚的最高降解率为98.8%.此菌种具有降解生物质气化洗焦废水和焦油的能力.     

生物强化和生物刺激对土壤中PAHs降解的影响

采用生物强化(农田土中添加PAHs污染土或污泥)和生物刺激(PAHs污染土中添加(NH4)2HPO4)2种措施,研究了土壤中13种PAHs的降解及CO2的释放量.结果显示,农田土壤中的微生物对2~5环的PAHs都有较强的降解能力,添加污染土显著增强了对5环PAHs的降解,表明污染土中的微生物对高环PAHs的降解能力更强;添加污泥对促进PAHs降解的作用不明显,可能是好氧培养条件不适合厌氧菌的生长.添加N、P营养盐可显著提高污染土中3~4环PAHs的降解,但5环PAHs在添加和未添加N、P中的降解率始终较低,均小于10%.CO2的释放呈现先增加再降低,再略微增加直至平稳的过程,且与PAHs的降解高度响应,说明PAHs的降解与微生物活性密切相关.     

生物降解芳香族化合物的分子检测技术研究进展

编码环羟基化加氧酶的基因常作为评价环境中微生物降解芳香族化合物能力的分子标记.近年宏基因组学技术的出现极大地加速了对环境中功能基因及功能类群的研究.本文总结了目前关于芳香族化合物环羟基化加氧酶基因的数据库,介绍了微生物降解芳香族化合物（苯系物、萘及其它多环芳烃）过程中发挥重要作用的各类功能基因,总结了环境检测中使用的分子引物,并综述了它们在各类复杂环境样本中的检测应用,此外对使用宏基因组技术来研究微生物在环境中降解芳香族化合物的能力进行了总结与展望.     

驯化菌种降解油制气废水的影响因素研究

利用筛选的3种微生物,在初步研究其对某些化合物降解能力的基础上,考察其降解油制气废水过程中一般因素如温度、pH值、供氧条件、废水浓度以及营养因素如磷源、碳源对微生物降解能力的影响。研究表明,各菌种可在自然环境条件范围内,保持对废水CODCr降解效果的稳定性。葡萄糖、乙醇的加入,可将各菌种对CODCr的去除率分别提高16.9%~26.5%、17.6%~25.6%。     

微生物降解多溴联苯醚研究进展

多溴联苯醚(PBDEs)广泛用于电子电器设备、自动控制设备、建筑材料和纺织品等商品化产品中。作为工业阻燃剂,它是一类环境中广泛存在的全球性有机污染物。由于其结构稳定,难以降解,具有环境持久性、迁移性、生物富集性及对生物和人体具有毒害效应等特性,对其微生物降解的研究已成为当前生命科学的新兴热点。文章详细地探讨了国内国外微生物厌氧,有氧降解PBDEs以及其降解基因的最新研究进展,并针对目前的研究状况对今后PBDEs的微生物降解研究方向进行了展望。