Rhodococcus sp. Ns对硝基苯酚的好氧生物降解

通过驯化富集培养,从红树林底泥中分离出6株硝基苯酚降解菌,其中Rhodococcus sp.Ns为对硝基苯酚(PNP)与邻硝基苯酚(ONP)的高效降解菌.在好氧条件下该菌可以耐受小于1.8 mmol/L的PNP,能够利用PNP和ONP为唯一碳源、能源和氮源生长并将其完全矿化.研究了Rhodococcus sp. Ns在不同pH、盐度与浓度范围下,PNP的降解特性并探讨了该菌降解PNP的途径.实验得出该菌在盐度＜5‰、pH＞5的条件下能较快生长,1.5 mmol/L的PNP在96h内被完全降解,并检测到至少2种中间产物4-硝基儿茶酚(4-nitrocatechol)和1,2,4-苯三酚(1,2,4-benzenetriol).红树林底泥中固有的细菌对PNP和ONP具有高效降解作用.     

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.     

Achromobacter xylosoxidans NS12的分离和对硝基苯酚的降解

通过富集培养,从红树林底泥中分离出6株硝基苯酚降解菌,其中Achromobacter xylosoxidans NS12在好氧条件下可耐受小于1.8 mmol/L的邻硝基苯酚（ONP）或3.0 mmol/L的对硝基苯酚（PNP）,能以PNP和ONP作为唯一碳源、能源和氮源生长并将其完全矿化, 但该菌不能利用间硝基苯酚（MNP）作为唯一碳源和氮源生长.研究发现A. xylosoxidans NS12在降解PNP和ONP组成的混合底物时,PNP的存在可抑制ONP的降解,同时ONP的存在也抑制PNP的降解.此外,在利用PNP和ONP的混合底物时,NS12转化PNP的速率显著地高于转化ONP的速率.红树林底泥中固有的细菌对PNP和ONP具有高效降解作用.     

菌株 Arthrobacter sp. CN2降解对硝基苯酚的特性与动力学

为研究对硝基苯酚降解菌Arthrobacter sp.CN2在实际生产中的应用潜力,本文分别分析了p H、盐浓度和额外添加碳源对降解效率的影响,同时对降解的动力学方程进行拟合分析.菌株CN2在p H 7.0~8.0,Na Cl浓度60 g·L-1之间能够高效降解对硝基苯酚,72 h内对50 mg·L-1对硝基苯酚的降解率均大于90%.同时发现适量添加葡萄糖(0.5%)可显著促进CN2降解对硝基苯酚,与不添加葡萄糖条件下相比,达到90%降解率所需时间缩短了16 h.当对硝基苯酚浓度低于300 mg·L-1时,菌株CN2对对硝基苯酚的降解符合一级动力学方程,降解速率常数在0.021 7~0.025 0之间.在生物反应器中应用菌株CN2模拟处理工业废水,3 L含对硝基苯酚废水(100 mg·L-1)在72h的降解率大于90%.研究表明,菌株Arthrobacter sp.CN2能够高效地降解对硝基苯酚,对于环境有良好适应能力,具有良好的应用前景.     

镰刀菌(Fusarium sp.)对2,4,6-三氯苯酚的降解特性及其机制

为了解镰刀菌(Fusarium sp.)降解2,4,6-三氯苯酚(TCP)的因素影响规律,研究了温度、p H、外加碳源、氮源、氯离子及TCP浓度对其降解特性的影响,分析了其降解动力学与降解途径.结论:镰刀菌能以TCP为唯一碳源和能源物质进行生长繁殖,TCP降解最适条件为:氮源Na NO3(0.2 g·L~(-1)),30℃,p H=6~7.外加碳源葡萄糖对降解TCP具有明显的抑制作用.氯离子浓度低于0.2 g·L~(-1)时对降解TCP具有一定的促进作用,但随着氯离子浓度的增加,TCP的降解受到了抑制.镰刀菌对TCP降解速率随着其浓度的升高而减缓.镰刀菌能降解10~50 mg·L~(-1)的TCP,其降解反应符合零级降解动力学方程.镰刀菌降解TCP过程中检测到2,6-二氯苯酚(RT 12.521 min),可推测TCP是通过2,6-二氯苯酚途径进行降解的.     

Methylobacterium sp.TP-1好氧降解四溴双酚A机理及其功能酶研究

四溴双酚A(Tetrabromobisphenol A,TBBPA)是目前使用最广泛的溴代阻燃剂之一,在各种环境介质中普遍存在,对人体健康具有潜在危害.本研究从沉积物中筛选得到一株可降解TBBPA的菌株,命名为TP-1,经16S rDNA序列分析鉴定为甲基杆菌(Methylobacterium sp.).在pH=7的条件下反应60 h,菌株TP-1对初始浓度为10 mg·L~(-1)的TBBPA降解率为74.87%.采用HPLC-MS测定TBBPA的降解产物,发现主要产物为二溴双酚A、双酚A、4-对羟基苯乙酮和二溴化芳香族化合物,其降解方式主要为β断裂、还原脱溴和氧化,进而初步推测出其降解途径.在此基础上,基于KEGG数据库分析菌株TP-1降解TBBPA的分子生物学机制,依据模拟降解途径和KEGG注释结果推测菌株TP-1降解TBBPA的功能酶为过氧化氢酶(EC:1.11.1.6)、卤代烷脱卤酶(EC:3.8.1.5)、卤乙酸脱卤酶(EC:3.8.1.3)和单加氧酶(EC:1.14.13.7).对这4种酶同源性和编码基因进行对比分析表明,这4种酶与甲基杆菌属菌株的相应功能酶均具有较高的同源性,且相应的基因簇在甲基杆菌属菌株中均具有较好的同线性,据此推测甲基杆菌属的多数菌株具有TBBPA降解能力.本研究可从分子水平阐述TBBPA的微生物降解机制,为相关研究提供有益参考.     

Pantoea sp.IMH介导土壤中砷锑的形态转化

砷(As)、锑(Sb)污染是世界范围内比较严重的环境问题,且经常同时存在.微生物在As、Sb的氧化还原和迁移转化的过程中起着至关重要的作用.As和Sb作为同族元素,具有类似的化学性质和相关的微生物氧化还原机制.然而,砷还原菌株对As、Sb迁移转化机制的研究相对较少,特别是在As、Sb共存的土壤中.本研究的目的是探究含有ars C基因的砷还原菌株Pantoea sp.IMH对土壤中As、Sb的氧化还原和迁移转化.除了接种活细胞的活菌体系和非生物对照组,同时,考虑到自然界中细菌死亡裂解过程,还做了失活死细胞的死菌体系.结果表明,在活菌体系中,溶解态As(Ⅴ)有72.7μg·L~(-1)转化为As(Ⅲ),364.8μg·L~(-1)的溶解态的Sb(Ⅴ)没有还原,表明ars C介导的砷还原菌不能还原Sb(Ⅴ).在死菌体系中,总砷和总锑的含量分别为506.8μg·L~(-1)、821.1μg·L~(-1),是活菌体系(As=155.2μg·L~(-1);Sb=364.8μg·L~(-1))和非生物对照组中(As=57.6μg·L~(-1);Sb=271.1μg·L~(-1))砷锑含量的4倍左右.这可能是死菌体释放的胞内物质促进了砷锑的释放,3个体系中总砷和总锑释放量均显著性相关(P0.05).本研究进一步阐释了微生物对土壤中As和Sb迁移转化的影响.     

固定化铜绿假单胞菌生物降解对硝基苯酚

用海藻酸钠作载体,将一株能以对硝基苯酚(PNP)为唯一碳源和氮源的铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）进行固定化包埋,利用正交试验确定该菌株固定化细胞制备的最优条件,探讨固定化细胞技术对PNP的生物降解效果及其影响因素。结果表明,该菌株的固定化细胞对PNP的生物降解速度大于游离细胞;固定化细胞对PNP的耐受浓度比游离细胞高;固定化细胞生物降解PNP的最适pH为8.0～9.0,最适温度为30～35 ℃。该固定化细胞在PNP浓度为50 mg/L的无机盐溶液中培养42 h,可使PNP降解率接近100%,其生物降解的时间动力学曲线分为0～35 h和35～42 h两段,其中0～35 h为生长延滞期,35～42 h随着菌株生长的开始,PNP迅速被生物降解,约7 h生物降解完全结束。该菌株的固定化细胞可连续使用3次,生物降解效果稳定。     

Achromobacter xylosoxidans NS12的分离和对硝基苯酚的降解

通过富集培养,从红树林底泥中分离出6株硝基苯酚降解菌,其中Achromobacter xylosoxidans NS12在好氧条件下可耐受小于1.8 mmol/L的邻硝基苯酚(ONP)或3.0 mmol/L的对硝基苯酚(PNP),能以PNP和ONP作为唯一碳源、能源和氮源生长并将其完全矿化,但该菌不能利用间硝基苯酚(MNP)作为唯一碳源和氮源生长.研究发现A.xylosoxidans NS12在降解PNP和ONP组成的混合底物时,PNP的存在可抑制ONP的降解,同时ONP的存在也抑制PNP的降解.此外,在利用PNP和ONP的混合底物时,NS12转化PNP的速率显著地高于转化ONP的速率.红树林底泥中固有的细菌对PNP和ONP具有高效降解作用.     

一株新颖的Providencia sp.菌降解吲哚及合成靛蓝的特性研究

吲哚是一种典型的氮杂环芳烃污染物,在焦化废水和畜牧废水中大量存在.本研究从近海泥沙中分离纯化得到一株高效吲哚降解菌DCX,经16S rRNA基因序列比对分析,鉴定其为普罗维登斯菌属(Providencia sp.).该菌株能够以吲哚为唯一碳源,在28 h内将100 mg·L~(-1)吲哚完全降解.液相色谱/飞行时间-质谱联用(LC/TOF-MS)的结果表明,靛蓝、靛红、靛红酸及邻氨基苯甲酸是菌株DCX降解吲哚过程中的中间产物.此外,本研究中发现,外加营养物质可以促进菌株DCX降解吲哚,特别是加入酵母浸粉后,反应体系中会产生大量靛蓝.利用表面响应法确定菌株DCX转化吲哚合成靛蓝的最优条件为:吲哚207.49 mg·L~(-1),酵母浸粉2.9 g·L-1,接菌量4.23%(V/V),并且在最优条件下,靛蓝产率达到最高(9.90%),比初始条件提高了4.38倍.     

嗪草酮降解菌Rhodococcus sp.MA的降解特性及固定化应用

从农田土壤中分离得到1株嗪草酮高效降解菌株,命名为MA,该菌5 d对50 mg·L^-1嗪草酮的降解率达到74.8%,最适反应温度和pH分别为30℃和7.0.根据表型与生理生化特征及16S rRNA序列分析,将其鉴定为Rhodococcus sp.MA.利用气相色谱-质谱联用（GC-MS）鉴定菌株MA降解嗪草酮的中间产物为脱氨基嗪草酮.以海藻酸钠为包埋剂,经正交试验表明,3%海藻酸钠、2% CaCl₂、包埋比8：1和固定时间6 h条件下,菌株对嗪草酮的降解效率最高,为71.2%.将固定化菌体细胞用于修复实验,结果表明,未固定化处理的菌液对湖水及池塘水中嗪草酮（15 mg·L^-1）的去除率分别为72.1%和69.9%;固定化处理后可提高对嗪草酮的去除率,分别达到87.3%和82.6%,具有良好的应用前景.     

Rhodococcus sp. T3-1菌株降解乙草胺的特性

以乙草胺为唯一碳源,通过摇瓶培养研究了Rhodococcus sp.T3-1对乙草胺的降解特性.结果表明,菌株T3-1降解乙草胺的最适温度为37℃,且其在pH值6~10的范围内对100mg/L乙草胺的降解率均在96%~97%之间.该菌株在接种量为5%条件下,14h内可将200mg/L的乙草胺降解95.5%;乙草胺的降解速率与乙草胺初始浓度呈负相关,与菌株T3-1的初始接种量呈正相关.菌株T3-1还可以降解丁草胺,但不能降解丙草胺、异丙草胺和吡草胺.     

红球菌-R04生物降解多卤代联苯的影响因素研究

研究了不同取代元素以及取代元素的数量、位置等因素对 Rhodococcus sp. R04降解多卤代联苯的影响.结果表明,联苯苯环第4位上的氢分别被氟、氯、溴以及甲基基团取代后降解率由高到低依次为4-FB>4-CB34-MB>4-BrB;当取代元素相同时,随着取代原子数目的增加,多卤代联苯降解率降低;当取代元素及取代原子数目相同时,不同位置的取代对卤代联苯的降解影响较大,特别是2,6位取代会强烈抑制关键酶对卤代联苯的催化降解,导致降解率降低.     

红球菌PR-1菌株破乳性能研究

利用乳化剂Span 80配制出一种稳定的煤油-水乳浊液作为模型乳浊液,进而从大港油田废水中筛选出1株破乳能力较强的红球菌PR-1.该菌株培养液在55℃下8h可以使模型乳浊液完全破乳,且在实验条件下比化学破乳剂DGF-01具有更强的破乳活性.研究发现,乳浊液的破乳为线性增长过程,冻融和高压灭菌对其破乳能力没有影响,菌体细胞是破乳的主要活性成分,经超声波破碎及有机溶剂处理后其破乳活性显著降低.菌体表面有很强的疏水性,其对烃的粘附率为84%,碳链长度范围在C₂₇～C₅₄的枝菌酸类物质是保持菌体细胞完整性和疏水性的关键,其对细胞的破乳活性也至关重要.PR-1菌株发酵液用于原油乳状液的破乳具有操作方便,破乳率高,应用面广,无毒无害等优点,且能完全脱出J9-19原油乳状液中的水,因此可作为原油乳状液或油田采出水的破乳剂.     

固定化泛菌对底泥中孔雀石绿的降解

用2%海藻酸钠对孔雀石绿高效降解菌Pantoea sp.EF192586菌株进行固定化包埋,研究固定菌对底泥中孔雀石绿的降解情况。研究结果表明:固定菌对底泥中不同浓度孔雀石绿均有降解,且0.45和0.95μg/g干重降解率更好,达80%。增加固定菌的投菌量可提高降解速率和降解率,但当投菌量增至1.5g后降解率不再增加。泥水系统中水量减少可以提高固定菌起始阶段的降解速率。当固定菌和光照联合作用时可以提高降解率。     

两相分配生物反应器中苍白杆菌PW对芘的降解效果

为降低PAHs对微生物的毒性,促进PAHs的降解,采用TPPB技术(two-phase patitioning bioreactor,两相分配生物反应器)对芘进行降解,研究了不同有机相(硅油、十二烷、十一醇、癸烷、十六烷、十八烷)、ρ(芘)、φ(有机相)和扰动速率对芘降解的影响. 结果表明:当φ(有机相)为10.0%、ρ(芘)为100~1 000 mg/L时,T0(纯水相)及T1(水-硅油)、T2(水-癸烷)、T3(水-十二烷)、T4(水-十一醇)、T5(水-十六烷)和T6(水-十八烷)体系中芘的降解率分别为92.5%~13.9%、69.3%~20.1%、79.6%~23.3%、81.9%~26.9%、86.7%~28.1%、87.7%~34.1%、89.6%~27.4%. ρ(芘)较低时,TPPB抑制了芘的降解;ρ(芘)较高时,TPPB则能促进芘的降解. 6种有机相中,十六烷对芘降解的促进效果最优. 最优φ(有机相)的确定和ρ(芘)有关,ρ(芘)为200 mg/L时,最优φ(十八烷)、φ(十六烷)、φ(十一醇)分别为5.0%、2.5%和5.0%;ρ(芘)为1 000 mg/L时,其均为20.0%. 液体扰动速率的提高能促进芘的降解,液体扰动速率为50~200 r/min时,T6和T5体系中的芘的降解率分别为50.1%~75.6%和54.1%~79.1%. 研究显示,TPPB技术是一种潜在治理高浓度PAHs污染的有效途径,TPPB的优化是多种影响因素综合作用的结果.