环境因素对甲基叔丁基醚生物降解的影响研究

采用β-Proteobacteria PM1完整细胞降解甲基叔丁基醚(MTBE),研究了金属离子、pH值、细胞浓度等因素对MTBE降解速率的影响.结果表明,K 和Ba2 对MTBE降解有明显的促进作用,较适宜的pH值为7.0;细胞在BaCl2溶液中基本上处于静息状态;细胞浓度越高,降解MTBE的速率就越快;降解过程需要有氧气参与;PM1完整细胞降解叔丁醇(TBA)的速率比降解MTBE更快,MTBE的存在对TBA的降解有抑制作用,但TBA的存在不影响MTBE的降解;静息细胞法降解MTBE的过程中没有检测到TBA等中间产物;PMI静息细胞降解MTBE的米氏常数Km为0.73mmol·L-1,最大反应速率Vmax为0.14mmol·L-1h-1.     

β-Proteobacteria菌降解甲基叔丁基醚的条件及中间代谢产物研究

采用可利用甲基叔丁基醚(methyl tert-butyl ether,MTBE)为唯一碳源和能源生长的1株β-Proteobacteria菌进行MTBE在密闭系统中的降解试验,确定了该菌降解MTBE的最适条件为:培养液初始pH值7.2,初始细胞浓度107 cells/mL,初始MTBE浓度为25mg/L.考察了密封培养系统内培养液溶解氧对降解效果的影响,结果表明,在培养系统密闭前充入氧气可提高菌体对MTBE的降解速率.以气相色谱-质谱联用法检测到MTBE降解主要中间代谢产物是叔丁基醇、异丙醇、丙酮.在选择离子扫描模式下定量分析,得到降解过程中主要中间代谢产物的浓度变化曲线,据此推断MTBE的降解途径属于"丙酮途径".     

β-Proteobacteria菌降解甲基叔丁基醚的条件及中间代谢产物研究

采用可利用甲基叔丁基醚(methyl tert-butyl ether,MTBE)为唯一碳源和能源生长的1株β-Proteobacteria菌进行MTBE在密闭系统中的降解试验,确定了该菌降解MTBE的最适条件为:培养液初始pH值7.2,初始细胞浓度10⁷cells/mL,初始MTBE浓度为25 mg/L.考察了密封培养系统内培养液溶解氧对降解效果的影响,结果表明,在培养系统密闭前充入氧气可提高菌体对MTBE的降解速率.以气相色谱-质谱联用法检测到MTBE降解主要中间代谢产物是叔丁基醇、异丙醇、丙酮.在选择离子扫描模式下定量分析,得到降解过程中主要中间代谢产物的浓度变化曲线,据此推断MTBE的降解途径属于“丙酮途径”.     

O3/H2O2法降解甲基叔丁基醚（MTBE）的试验研究

采用自制鼓泡反应器对臭氧/双氧水(O3/H2O2)降解水中甲基叔丁基醚(MTBE)进行了试验研究,考察了进气(含O3)流量、H2O2 投加量、MTBE初始浓度、pH、温度等因素对MTBE降解的影响.结果表明,在MTBE初始浓度为10 mg·L-1,气体流量为0.5 L·min-1,温度293K, pH=6.5, H2O2 添加量为2.4mg·L1 条件下,反应30 min后, MTBE去除率可达75.5%, COD去除率为68.0%.降解得到的中间产物主要有叔丁基甲酯(TBF)、叔丁醇(TBA)、乙酸甲酯(MA)和丙酮(AC)等,据此探讨了O3/H2O2氧化MTBE的可能反应机理和降解途径.     

固定化优势菌PM1降解甲基叔丁基醚

采用海藻酸钙固定化优势菌Methylibium petroleipmhilu PM1降解甲基叔丁基醚(MTBE).结果表明,固定化细胞对于pH值、温度、底物浓度的适应范围变宽,在pH5～10、温度25～40℃、底物浓度10～500mg/L时,固定化细胞具有较高的MTBE生物降解活性;30℃储存降解活性半衰期为96h;重复使用30批活性没有明显降低;扫描电镜观察表明,细胞在海藻酸钙包埋载体中能良好地生长和繁殖.固定化细胞降解MTBE反应符合零级动力学特征.     

短短芽胞杆菌及其芽胞对芘的降解

考察短短芽胞杆菌(Brevibacillus brevis)菌体及芽胞对四环多环芳烃芘的降解性能.结果表明,菌体5 d内对1 mg·L-1芘的降解率可达53%.菌体和胞内酶降解芘过程中检测到1-羟基芘、9-羟基菲、α-萘酚和β-萘酚这4种单羟基降解产物,在完整菌体降解体系中,产物呈现先积累后下降的趋势,而在胞内粗酶液降解体系中,大分子代谢产物表现为一直积累的趋势,说明B.brevis完整菌体在降解初期并不具备一些中间产物的降解酶,但随着时间推移,可被诱导产生相关酶对生成的新产物进行进一步降解.芽胞悬液在添加芘的无机盐培养基中5 d内萌发生成的营养细胞可达到1.5×109个·L-1,对1 mg·L-1芘的降解率达到15%.     

1株镰刀菌属KY123915的分离及其对17β-雌二醇的降解特性

以西安市某污水处理厂A~2/O工艺的好氧池活性污泥为雌二醇降解菌菌源,以MYE为筛选培养基,利用富集培养和平板划线分离法筛选出1株可以利用17β-雌二醇(E2)为唯一碳源和能源进行生长代谢的菌株Wu-SP1.该菌株经鉴定为镰刀菌属(Fusarium sp.),菌株的序列号为KY123915,该菌株降解E2的最适温度为30℃,最适pH值为6,在弱酸性范围内(pH4~6),菌株对E2呈现较好的降解活性.在最佳温度和pH条件下对浓度为2 mg·L~(-1)的雌二醇48 h降解率可达92.5%.对浓度为10、100、500 mg·L~(-1)雌二醇的降解过程符合一级动力学反应.利用紫外光谱法对代谢中间产物进行测定发现,与雌二醇单体相比,代谢产物的最大吸收峰强度减弱,并在230nm和350nm处出现了较大吸收峰.中间产物可能为雌酮(E1).     

Pseudomonas sp. ZW代谢α-蒎烯的关键产物及其代谢酶鉴定

利用气相色谱-质谱分析检测了假单胞杆菌Pseudomonas veronii ZW在降解α-蒎烯过程中产生的10种主要中间代谢产物,完善了其代谢途径。通过紫外诱变的方法,成功获得一株α-蒎烯降解失活的突变株ZW-U,该菌株对某些中间产物丧失了降解能力。利用双向电泳技术从这2株菌中分离获得16种差异蛋白,并通过MALDI-TOF-MS进行分析,结果表明其中14种蛋白与细胞功能有关,另外2种蛋白(PKHD型羟化酶和芳基醇脱氢酶)在α-蒎烯的代谢过程中起重要作用,PKHD型羟化酶催化对伞花烃转化为5-甲基-2-异丙基苯酚和4-异丙基苯甲醇,4-异丙基苯甲醇在芳基醇脱氢酶的催化下转化为4-异丙基苯甲醛。这两种酶的发现,进一步验证了菌株ZW代谢α-蒎烯的途径,有利于今后对ZW降解α-蒎烯进行代谢调控。     

诺氟沙星降解菌NOR-36的分离筛选及降解特性研究

利用微生物分离筛选技术从医药厂废水池活性污泥中分离得到一株可以以哌嗪为一级基质共代谢降解诺氟沙星的菌株.经生理生化鉴定和16S rDNA基因序列同源性分析,将此菌株初步鉴定为山羊葡萄球菌(Staphylococcus caprae),命名为NOR-36.当菌株NOR-36在温度为30℃、pH 7.0、诺氟沙星起始浓度为5 mg·L~(-1),哌嗪与诺氟沙星浓度比为5∶1时培养10 d降解率可达92.6%.而在相同的实验条件下,不加一级基质的空白实验中诺氟沙星的降解率最高仅为8.5%.可知菌株NOR-36以哌嗪为一级基质对诺氟沙星进行共代谢生物降解,其对诺氟沙星的降解率显著提高.采用高效液相色谱-质谱联用仪分析确定菌株降解诺氟沙星的过程中产生3种主要的中间代谢产物,分子式分别为:C_(16)H_(18)FN_3O_4(产物1)、C_(14)H_(16)FN_3O_3(产物2)、C_(12)H_(11)FN_2O_3(产物3).分析中间产物结构可知:NOR-36首先在共代谢关键酶作用下使诺氟沙星哌嗪环上碳氮键断裂,并且中间位置碳原子被氧原子氧化,加氧形成羰基,得到产物1;之后产物1继续被氧化,碳氮键继续断裂,—COCH_3基团被去除生成产物2,最后产物2经氧化后,—CH_2CH_2NH_2基团被去除,最终得到产物3.     

两株喹啉降解菌代谢途径的分析

从焦化废水处理系统中分离得到2 株以喹啉为唯一碳源和氮源生长代谢的降解菌,经形态、生理生化特征及16S rRNA 基因的序列分析初步鉴定为Pseudomonas sp.QG6 和Rhodococcus sp.QL2. 2 株菌对喹啉均表现出良好的降解性能,当喹啉初始浓度为150mg/L 时,均能在8h 内降解完全. QG6 对TOC 去除率高于QL2.采用HPLC 检测到2 株菌的中间产物不尽相同,所有被检出的中间产物均比喹啉极性强.GC/MS 鉴定结果显示,QG6 的中间产物有2-羟基喹啉、8-羟基香豆素和2,3-二羟基苯丙酸,QL2 的中间产物包括2-羟基喹啉、2,6-二羟基喹啉和8-羟基香豆素.探讨了降解喹啉的2 条不同代谢途径.