金属离子影响白腐菌降解十溴联苯醚的途径分析

研究了金属离子(Fe2+、Mn2、Cu2+、Zn2+)对黄孢原毛平革菌(Phanerochaete drysosporium)降解十溴联苯醚(BDE209)的影响.通过4因素(Fe2+、Mn2、Cu2+、Zn2+)、5水平(0、0.01 mmol/L、0.05 mmol/L、0.1 mmol/L、0.2 mmol/L)正交试验优化了4种金属离子的配比.结果表明,在含1 mg/L BDE209的降解体系中,当Cu2+、Fe2+、Zn2+、Mn2+浓度依次为0.05 mmol/L、0.2 mmol/L、0.01mmol/L、0.1 mmol/L时,生物量为1.74g,降解率达到最大(86.76％).对比金属离子影响BDE209降解率和生物量的效应曲线,降解率和生物量相关,但不完全呈正比.金属离子改变了反应体系pH值,提高了胞外酶活力,并在细胞内富集,从而影响白腐菌的生理代谢活动和BDE209的降解.     

白腐真菌木质素降解酶的产生及其调控机制研究进展

以黄孢原毛平革菌为主,介绍了近年来白腐真菌木质素降解酶系的生理生化特性、基因组成及其调控的研究进展,并且对木质素降解酶系的外源性调控及其酶活的失活机制进行了综述.然而,尽管对白腐真菌木质素降解酶的研究已有很大的进展,但木质素降解酶的分子调控机制仍尚未明了,因此将白腐真菌实际应用于污染物的降解仍需进一步的研究.     

白腐真菌修复多环芳烃污染土壤及其降解机理的研究进展

介绍了白腐真菌对多环芳烃(PAHs)的代谢途径、降解机理,阐述了白腐真菌修复PAHs污染土壤的影响因素和生态效应,并提出了提高白腐真菌修复效率的措施.白腐真菌主要通过分泌木质素降解酶系(木质家过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶)来降解PAHs,这些胞外酶可通过开环作用把PAHs代谢成为水溶性较强的醌类中间产物,再由其他微生物降解这些中间产物直至矿化.在白腐真菌的培养过程中.通过对环境因素及营养条件(如温度、pH值、C/N比、微量元素和转速)的优化可提高胞外酶产量.在修复PAHs污染土壤过程中,生物竞争、营养条件和环境因素等均会影响白腐真菌的修复效果.同时,归纳总结了改善白腐真菌修复效果的一些措施,如真菌-细菌联合修复、添加适当的培养基质、添加表面活性剂、直接施用酶制剂和改善营养条件等.     

白腐真菌产木质素过氧化物酶影响因子的研究

以木质素过氧化物酶活力为评价指标,研究各种因子对白腐真菌(黄孢原毛平革菌)生长及产木质素过氧化物酶(简称LiP)的影响。结果表明:①藜芦醇在质量浓度为150 mg/L、苯甲醇在质量浓度为150 mg/L、吐温80在质量浓度为7 mg/L时对白腐真菌生长及产酶促进作用最好;②Fe2+对白腐真菌生长及木质素过氧化物酶活性的影响表现为"先促进,后抑制"的作用;Cu2+对白腐真菌的生长及木质素过氧化物酶的活性的抑制作用较明显。     

白腐真菌在生物难降解有机废水处理中的应用

概述了白腐真菌的特性和降解机理 ,利用白腐真菌生化降解两种生物难降解的有机废水的实验结果表明 ,白腐真菌对生物难降解有机废水有着良好的降解性能 ,显示出广阔的应用前景。     

石油降解菌的筛选、降解特性及其与基因的相关性研究

以Bush-hass培养基为筛选培养基,从3种不同来源的石油污染土壤中富集、分离、筛选获得16株可以以石油烃为唯一碳源的菌株。对菌株的生理生化性质、石油烃降解效果、菌株种属和菌株所含石油烃降解基因进行了检测。结果表明,筛选出的16株菌分属于铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)和不能确定种名的假单胞菌属(Pseudomonas)、不动杆菌属(Acinetobacter)、芽孢杆菌属(Bacillus)、黄杆菌属(Flavobacteriaceae)、埃希氏菌属(Escherichia)和无色杆菌属(Achromobacter)的细菌。其中7株菌株对水相中石油烃的降解率在降解时间为20 d时可达到31.5%~54.7%。对菌株的降解基因检测结果表明,当降解菌中同时含有双加氧酶和单加氧酶控制基因时,菌株对石油烃显示出较强的降解能力。     

一株石油烃降解菌对原油的降解特性

从山东胜利油田沿海滩涂石油污染水体中分离得到1株以原油为唯一碳源的降解菌E-2.通过对原油降解率的测定,发现菌株E-2对石油具有较强的降解能力.在条件初步优化下培养5d,其对原油的降解率在扣除自然降解部分后达到50.51%.E-2最适宜生长条件为:温度37℃,pH =7.5.当NaCl质量浓度为0～5g·L-1,原油质量分数为0.75%～1.5%时菌株E-2处于最佳生长状态.通过GC-MS分析,菌株E-2对原油中链烃C34～C38的部分降解最显著,对链烃C26 ～ C33也有一定的降解作用,表明E-2对长链烃类的降解具有明显的优势.菌株E-2与优势菌株HB-1按1∶1组成混合菌液,两种菌株仍能各自显著降解链烃碳源,同时对C16～C30的降解明显增强,反映了两菌对这一段碳链的协同降解效果.HB-1与E-2按1∶1混合,石油降解率提高到63.62%(单独HB-1菌株石油降解率为54.62%);HB-1与E-2按1∶3混合,其降解率为80.60%;HB -1与E-2按3∶1混合,降解率为81.83%.     

溴氰菊酯降解菌的筛选及其降解特性研究

以过期变质的溴氰菊酯农药为供试材料,采用细菌培养基初筛后,依据气相色谱法测定溴氰菊酯选择性培养基中溴氰菊酯降解率的复筛结果,筛选出2株(X_(09)、X_(20))溴氰菊酯降解菌.结果表明,过期变质的农药同样是筛选农药降解菌的重要资源;筛选出的2株溴氰菊酯降解菌X_(09)、X_(20)分别隶属于肠杆菌属(Enterobacter sp.)和假单胞菌属(Pseudomonas sp.).其降解温度为20～35℃,降解pH值为6～10.2株降解菌在培养温度为30℃条件下,溴氰菊酯降解率分别为65.6%和48.4%;在pit值为7.0条件下,溴溴氰菊酯的降解率分别为68.1%和49.5%;加大接种量(20%-25%)可以提高X_(09)的溴氰菊酯降解率(69.1%),添加1%的牛肉膏、葡萄糖、蔗糖可显著提高X_(20)溴氰菊酯降解率(69.3%).     

邻苯二甲酸二甲酯(DMP)降解菌的分离鉴定及降解特性

采用梯度压力驯化法从河流沉积物中筛选到一株能够以邻苯二甲酸二甲酯(Dimethyl Phthalate,DMP)作为碳源和能源生长的菌株,命名为THF-2,对其进行16S r DNA扩增、T/A克隆后测序,菌株THF-2被鉴定为恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)。研究了温度、初始p H值和表面活性剂对菌株THF-2降解DMP的效果,测定了邻苯二甲酸酯(PAEs)对菌株THF-2生长的影响,进而分析了菌株对不同质量浓度DMP的降解效果。结果表明,菌株在15~20℃对DMP具有良好的降解效果,最适温度为20℃;在p H=4~8范围,随p H值升高,DMP降解率增大,最佳p H值条件为8.0。在最适条件下,经过72h培养,菌株THF-2对质量浓度500 mg/L的DMP降解率达89.5%。不同表面活性剂对THF-2降解DMP的影响存在差异。添加质量分数1%非离子表面活性剂曲拉通X-100和吐温80,对THF-2降解DMP有一定的促进作用,但差异不显著(p0.05);当曲拉通X-100和吐温80添加质量分数为2%和3%时,降解作用受到抑制,降解率与添加量呈显著负相关(r=-0.98,p0.05)。添加离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)会抑制THF-2对DMP降解作用。DMP降解试验表明,当DMP质量浓度为100~500 mg/L时,THF-2对DMP的降解符合一级动力学方程模型,降解半衰期为13.92~27.08 h。因此,菌株THF-2可应用于低温地区及低温条件下DMP的生物处理。     

石化污泥混合菌和白腐真菌对气相苯系物的降解能力比较

为寻找合适的菌源在生物滴滤器中挂膜以降解苯系物挥发性有机废气,选用以甲苯为底物驯化的石化污泥和白腐真菌做菌源,研究了2类菌源对苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机气体的生物降解规律.比较了石化污泥菌源微生物对苯系物代谢过程在耐受化合物浓度、降解起动期、降解速率以及降解程度等方面的差异.结果表明,石化污泥混合菌对苯的降解效率远高于白腐真菌,混合菌最大降解率为100%,而白腐真菌最高降解率只有46.1%.在石化污泥菌种体系中,对于同种化合物而言,随着化合物初始浓度的增加所需起动期增长,降解率降低;3种化合物的降解难易顺序为:甲苯＞苯＞二甲苯,同种物质的平均降解速率低于起动期后的降解速率.石化污泥菌源更适合降解苯系物废气.     

苯酚强降解菌的筛选及温度对降解的影响

以江油市某以石油为原料生产甲醇的甲醇厂污水处理站污泥和分析纯苯酚为原料,通过富集培养,涂布平板法(Spread plate method)和平板划线法(Streak plate method)进行菌株分离,并采用不断加大苯酚质量浓度的方法对PD2菌株置于34 ℃、150 r/min的摇床上进行振荡驯化培养,得到以苯酚为唯一碳源,能降解高酚浓度的优势降酚菌.PD2菌株经过6代驯化后的试验表明: 该菌58 h对质量浓度为1 100 mg/L苯酚的降解率达98.6%,58 h对质量浓度为1 400 mg/L苯酚的降解率达94.3%,60 h对质量浓度为2 200 mg/L苯酚的降解率达83.6%.说明一定范围内提高苯酚的质量浓度可以提高PD2菌株降解苯酚的酶的活性.在不同温度下观察菌株的生长及对苯酚的降解情况,结果表明,该菌最佳降解苯酚温度为34 ℃.     

多溴联苯醚好氧降解菌GH10的筛选及降解特性研究

从污水处理厂活性污泥中筛选得到一株多溴联苯醚好氧降解菌,命名为GH10.根据菌株形态特征、生理生化特性、16S rDNA基因序列及系统发育树分析,鉴定为长野雷夫松氏菌(Leifsonia shinshuensis).该菌能够利用十溴联苯醚作为唯一碳源生长,它对十溴联苯醚的降解率用HPLC法测定.十溴联苯醚质量浓度为10～50 mg/L时,降解效果较好,在十溴联苯醚初始质量浓度为50 mg/L、温度为30℃、摇床转速为150 r/min的条件下避光培养5d,菌株GH10对十溴联苯醚的降解率可达到59.24％.降解十溴联苯醚的最适条件为温度30℃,pH值7.0,接种量10％,相同条件下添加外加碳源葡萄糖可提高其降解率到90.08％.通过对十溴联苯醚降解动力学的模拟发现,添加外加碳源葡萄糖可以将十溴联苯醚的半衰期从3.91 d缩短至1.45 d.     

Sphingomonassp.SJ-1对染料结晶紫的降解脱色特性

从长期受染料污染的污泥中分离出一株能够对结晶紫降解脱色的菌株SJ-1。根据形态、生理生化和16S rRNA系统发育分析得出,SJ-1属于鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas sp.)。使用LB培养基,SJ-1对700 mg/L结晶紫的24 h降解率为78.16%。该菌株降解结晶紫的适宜温度为25~30℃,适宜p H值为6.0~8.0;通气量对SJ-1影响较小,在缺氧条件下也可较好地降解结晶紫,4 h时通气量较小试验组(装液量≥125 m L)降解率仍大于40%。SJ-1降解结晶紫的酶主要位于细胞外,属组成型表达酶。     

氟啶胺的水解与土壤降解特性研究

通过室内模拟试验研究了氟啶胺在不同pH值和温度下的水解动态规律,以及在南京黄棕壤、江西红壤、东北黑土中于好气、渍水、灭菌土壤环境下的降解特性。结果表明,氟啶胺的水解与土壤降解均符合一级动力学方程。氟啶胺在酸性溶液中稳定,在碱性溶液中则水解较快,且25℃下在pH值为5、7、9、11的缓冲液中的水解半衰期分别为141.46 d、43.87 d、5.63 d、4.50 d;水解速率随温度升高而增加,在pH值为7的条件下,15℃、25℃、35℃时水解半衰期分别为73.74 d、43.87 d、29.25 d,平均温度效应系数为1.59,平均活化能为31.10 kJ/mol。氟啶胺平均降解速率从大到小的不同土壤为东北黑土、南京黄棕壤、江西红壤,降解速率受pH值与有机质质量分数的影响;降解速率从大到小的不同处理为渍水、好气、灭菌,厌氧微生物为主要影响因素。     

铜绿假单胞菌NY3好氧降解四溴双酚A的特性研究

为发掘铜绿假单胞菌NY3对有机污染物更多的降解功能,探究该菌好氧降解四溴双酚A(TBBPA)的特性。结果表明,NY3菌能以四溴双酚A为唯一碳源和能源好氧生长,并在TBBPA质量浓度为20 mg/L时,脱溴率达到51.90%。该菌生长量越大,对TBBPA降解率和脱溴率越高。TBBPA质量浓度为60 mg/L时,外加共代谢碳源葡萄糖、丙酮酸钠、乙酸钠、乳酸钠、柠檬酸钠、乙醇均能明显提高NY3菌生长量,且使脱溴率分别提高21.7%、13.4%、13.11%、18.5%、18.3%、17.1%。NY3菌好氧降解TBBPA优化条件为最佳氮源(NH4)2SO_4、pH=8.0、温度(30±1)℃、摇床转速150 r/min的条件下振荡培养。在NY3菌降解TBBPA过程中,转化的主要中间产物包括3,3',5-三溴双酚A、4-(2-羟基-异丙烷基)-2,6-二溴-苯酚、2,6-二溴-4-异丙烷基-苯酚、3,3',5-三溴-5'-羟基-双酚A、4,5-二羟甲基-5-(3,5-二溴-4-羟苯基)-2-己烯酸,根据转化产物分析,NY3菌降解TBBPA主要通过脱溴、羟基化,然后开环裂解,进一步脱羧等途径。这是首次报道铜绿假单胞菌具有降解含溴阻燃剂的功能,且质荷比为477和407的2种中间产物也鲜有报道。     

复合菌系RXS中木质纤维素降解酶类分析

复合菌系RXS能分泌多种木质纤维素降解酶,为探究这些酶在木薯渣降解中的作用,对RXS的培养时间、酶作用的温度和pH值,以及添加金属离子对酶活性和降解效果的影响进行了研究。结果表明,在培养48 h后,木聚糖酶(Xylanase)、滤纸酶(FPAase)和内切葡聚糖酶(CMCase)酶活性均达到最大值(分别为56.02 U/m L、3.14U/m L和6.78 U/m L),pH=6.0(FPAase和Xylanase的最适pH值)、温度为55℃(FPAase和CMCase酶活性最高)条件下,RXS酶液处理可使木薯渣的失重率达到18.78%,纤维素和半纤维素质量分数分别由31.46%和20.19%下降到22.12%和12.23%。添加Cu~(2+)有效地抑制了酶液中FPAase和Xylanase的酶活性,木薯渣几乎不降解,纤维素和半纤维素组分质量分数基本不发生变化;分别添加Co~(2+)和Zn~(2+)时,对3种酶均有一定程度的抑制,木薯渣失重率仅为3.29%和4.70%;分别添加Fe~(2+)、Mg~(2+)时,FPAase酶活性被抑制,Xylanase与CMCase共同降解底物,木薯渣失重率分别达12.77%和15.81%,纤维素和半纤维素质量分数明显降低。研究表明,Xylanase与CMCase是复合菌系中降解木薯渣的关键酶,其协同作用可使木薯渣有效降解。     

涕灭威降解菌培养条件的优化及降解特性研究

分别在山东泰安、聊城、菏泽、枣庄、潍坊长期施用涕灭威的农田采集土样,通过富集培养法筛选出1株降解涕灭威能力较高的细菌ZH-1,经生理生化与分子鉴定,该菌株为鞘氨醇杆菌(Sphingobac-terium sp.).为使该菌能更好地用于涕灭威残留污染治理,研究其生长和降解的适宜条件.结果表明.适合ZH-1菌株生长和降解的最佳碳源和氮源分别为蔗糖和硝酸钠;振荡(120 r/min)培养时该菌的适宜降解温度为30℃,且在低温时的生长和降解能力优于高温;培养基适宜pH值为7,且偏酸性条件下菌株的降解能力高于偏碱性条件;外加氮源硝酸钠的适宜质量分数为0.3%.在适宜培养条件下,恒温振荡培养5 d后菌株ZH-1对初始质量浓度为12.5 mg/L、25 mg/L、50mg/L、100mg/L、200mg/L的涕灭威的降解率分别为51%、58%、69%、50%、35%,对涕灭威的绝对去除量随着涕火威初始质量浓度的增加而增加.外加氮源质量分数低于0.3%时,菌株的生长量随外加氮源质量分数的增加而增加,因此可在实际应用中加入一定氮源以促进该菌的生长.     

铜绿假单胞菌降解菲的产物鉴定及代谢过程

研究了1株能快速降解疏水性化合物的铜绿假单胞菌NY3对菲的降解机理。GC-MS分析表明,该菌代谢菲的各个阶段,能够被检测到的主要酸性产物有1-羟基-2-萘甲酸、α-萘酚、邻羟基苯基羰基乙酸、水杨酸、苯甲酸等。铜绿假单胞菌NY3经过一系列氧化代谢将菲转化为1-羟基-2-萘甲酸,进一步反应生成α-萘酚。由菲到1-羟基-2-萘甲酸,未检测到其他产物,说明该阶段产物被继续代谢的速度快,产物含量低不易积累。1-羟基-2-萘甲酸为体系中积累的唯一的主要代谢产物。尽管继续代谢速度慢,但它可以按照α-萘酚、邻羟基苯基羰基乙酸、水杨酸、苯甲酸途径被继续转化。NY3降解菲的代谢产物中未检测到二羟基萘、苯二酚等多羟基化合物,但羟基和羧基处于邻位的化合物,如1-羟基-2-萘甲酸和水杨酸有非常明显积累的趋势,α-萘酚和苯甲酸积累速度次之。     

热带海水中生物表面活性剂生产菌的筛选及特性研究

为评估生物表面活性剂生产菌对石油烃降解菌的辅助效应,从热带近海海域石油烃污染水样中筛选出一株生物表面活性剂生产菌BSM-301,通过生理生化试验和16S r DNA序列分析,确定该菌为微球菌属(Micrococcus sp.),利用薄层色谱法和傅里叶变换红外光谱法初步确定其产物为脂肽类生物表面活性剂。以菌株发酵液的表面张力值为评价指标,对其生活条件进行优化,并进行海水环境条件下的石油烃辅助降解试验。结果表明,该菌株最佳碳源为葡萄糖,最适初始p H值为7.5,最适培养温度为30℃,添加后石油烃降解率比两种降解菌SJDQ-112和SJDQ-1122单独作用分别提高了64.9%和86.2%。试验正向辅助效果较为明显,为进一步研究海水中石油污染的生物修复提供了理论依据。     

多环芳烃芘降解菌株的培养与降解特性研究

采自浑河流域的底泥样品以多环芳烃芘为唯一碳源反复驯化,分离筛选出1株对多环芳烃芘具有降解作用的菌株P-D-1.经形态、生理生化特性及16S rDNA序列同源性分析,该菌株为革兰氏阳性菌.利用菌株的16S rDNA测序后的部分序列通过NCBI在线比对,与Genbank中枯草芽孢杆菌属的同源性高达99%.初步鉴定菌株为枯草芽孢杆菌属菌株(Bacillus subtilis).该菌株的最适生长条件为30℃,pH=7.0.采用高效液相色谱(HPLC)对其降解特性及培养条件进行优化,研究不同碳源、氮源、氯化钠质量浓度和通气量对多环芳烃芘降解的影响.结果表明,芘的初始质量浓度为75 mg·L-1时,在以蔗糖为碳源,酵母膏为氮源,氯化钠质量浓度为0.02g·mL-1,在250mL三角瓶中加入100 mL培养基状况下,该菌株的生长效果最佳,对多环芳烃芘的降解率达到82.6%.