富营养水体水生植物-根际微生物净化能力研究

以酶活性分析作为基本研究手段,选择水生维管束植物空心菜作为试验对象,在不同程度的富营养水体中,利用细菌碱性磷酸酶、脱氢酶、脲酶指示植物根际微生物分解营养物质的能力,确定其在水体碳、氮、磷循环中的作用,确定不同程度富营养水体中,水生维管束植物根际微生物分解营养物质的能力和净化水体的作用大小,同时也为确定富营养水体生态修复用水生植物选取提供参考标准。     

蛋白泡沫灭火剂及其组分的发光菌毒性试验研究

蛋白泡沫灭火剂是我国主要使用的一类泡沫灭火剂,其广泛使用所带来的环境问题正日益受到关注,评估其水生毒性可考察其在火场使用后进入环境的生态风险。采用发光细菌法测定水解蛋白及其他蛋白泡沫灭火剂组分的相对发光强度,并计算三种常用蛋白泡沫灭火剂产品对发光细菌的EC50值,通过与文献数据进行比较,分析其与文献数据存在差异的原因。试验结果表明:在相同浓度条件下,NaOH水解蛋白浓缩液的发光菌毒性要高于CaO水解蛋白浓缩液;在0.5%混合比时,苯酚和硫酸亚铁的添加不影响水解蛋白的毒性;测得3%P、3%FP、3%FFFP的EC50值分别为3 956.55mg/L、6 000.68mg/L和63.78mg/L,得到几种泡沫灭火剂的毒性从小到大的顺序为3%FP3%P6%AFFF/AR6%AFFF3%AFFF/AR3%FFFP,其中FP和P的毒性远低于AFFF,但FFFP的毒性高于AFFF,该毒性顺序与国外测定不一致,主要与受试生物和产品组分差异有关。     

基于污泥资源化利用的蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)培养研究

利用废水或者废弃物培养微藻,不仅可使废弃物得到合理利用,还可为微藻培养提供廉价原料.以蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)为研究对象,以污泥抽提液部分或全部替代SE(selenite enrichment)培养基,研究基于污泥资源化利用的微藻细胞培养方法.结果表明,当SE培养基与污泥抽提液比例为1∶9和2∶8时,相同条件下接种蛋白核小球藻培养14 d后,在波长为680 nm下其光密度分别为0.858和0.845,显著高于其它处理,当两者比例为0∶10和10∶0时,相应光密度分别为0.571和0.247.通过测定其色素和次生代谢产物含量时发现,当SE培养基与污泥抽提液比例为2∶8时,蛋白核小球藻的叶绿素、β-胡萝卜素和蛋白质含量最高.因此,剩余污泥抽提液可以部分作为培养蛋白核小球藻的良好基质,并且其培养效果明显优于其标准培养基.在本试验条件下,蛋白核小球藻培养的最佳条件是污泥抽提液比例为80%,该条件下蛋白核小球藻的生长状况较好,并且叶绿素与蛋白质含量最高.     

十溴联苯醚降解菌的特性及功能蛋白初步分析

筛选获得了1株对十溴联苯醚(BDE-209)有较好降解效率的菌株,经16S rRNA基因序列分析,初步鉴定为铅黄肠球菌(Enterococcus casseliflavus).该株菌最适培养条件为培养基初始pH 7,培养时间48 h.E.casseliflavus对BDE-209有较好的降解效果,在含有5 mg·L-1葡萄糖的降解体系中,1 g·L-1菌体处理1 mg·L-1BDE-209,4 d时降解率达到最大(56.7%).SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳实验结果表明,在E.casseliflavus降解BDE-209的过程中,2 mg·L-1与5 mg·L-1的BDE-209可诱导菌体生成某类新的胞外蛋白,而胞内蛋白则随着BDE-209含量的增加,表现为蛋白表达量的增减以及受BDE-209抑制而不表达某些蛋白质.双向电泳实验结果检测到31个差异点,表明在降解时菌体中与降解相关的蛋白构象发生了变化,导致蛋白种类和含量变化.     

镉对松散和紧密胞外聚合物类蛋白的荧光滴定

采用分子荧光技术和荧光滴定的方法解析了重金属cd与2种不同类型胞外聚合物类蛋白的结合机理;并通过2种胞外聚合物类蛋白与cd结合后荧光光谱的特征,进一步分析松散附着(Loosely Bound,LB)和紧密黏附(Tightly Bound.TB)2种胞外聚合物之间的结构差异.结果表明,在滴定的cd浓度低于1×10-mol·L-1、pH值为4的条件下,cd对LB具有显著的猝灭效应;结合Stern-Volmer分析,这种猝灭现象不仅与生色团的质子化效应有关.而且也和类蛋白与cd结合位点的变化有关.同时.滴定过程中LB均出现不同程度的红移现象,而TB却出现不同程度的蓝移.这说明,cd与2种类蛋白物质的结合机理方面具有显著差异.进一步三维光谱分析结果显示,在滴定前后LB中类蛋白荧光峰的结构与形态并未产生明显分化,由此说明,LB内荧光生色团性质和结构相对单一;而滴定后TB中肩峰的凸现说明.其类蛋白性质、结构与LB相比更具有多样性的特点.pH值为10的条件下,Stem-Volmer分析结果显示,LB和TB类蛋白荧光团的猝灭与2方面因素有关,一是与生成不产生荧光的EPS-Cd络合物有关,二是与分子之间的碰撞所导致的荧光猝灭有关.     

黑水虻处理养殖废物的研究现状

利用腐食性昆虫黑水虻处理禽畜粪便,能够以较低的成本将大量的禽畜粪便转化为具有高附加值的昆虫蛋白源饲料,在消除环境污染的同时,为市场提供动物蛋白源饲料添加剂,从而实现农业废弃物的资源化利用。黑水虻的干物质含有42%的粗蛋白和35%的脂肪,必须氨基酸含量优于鱼粉,特别适合于水产养殖。     

MBFA9对蛋白核小球藻生长的影响研究

以蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa）实验生物,以生物量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量及抗氧化酶活力的变化为指标,研究了不同浓度的高效微生物絮凝剂MBFA9对蛋白核小球藻的毒性效应,结果表明：低浓度短时间内MBFA9可以抑制蛋白核小球藻的生长,随着时间的延长,抑制作用减弱并最终消失;高浓度MBFA9最终可以轻微促进蛋白核小球藻生长,但SOD比活力和POD比活力稳定,表明未启动抗氧化酶系统和非酶抗性系统,对藻细胞不构成伤害。初步证明,絮凝剂MBFA9无急毒反应,是一种安全的、无毒的、对生态环境友好的微生物发酵制品。     

运用蚕豆幼苗叶片生物标志物评价铅污染土壤

以蚕豆（Vicia faba L.）幼苗为供试植物,通过室外盆栽实验研究了暴露5周后的蚕豆幼苗叶片应激蛋白（HSP70和HSP60）等相关生物指标对土壤铅胁迫的响应.结果表明,随着外源铅的增加,叶片总铅含量、超氧阴离子自由基（O^·-₂）和膜脂质过氧化产物都在不同程度上得到增加.相关性分析表明,O^·-₂与膜脂质过氧化产物（R=0.973, p<0.01）之间存在显著的相关性.超氧物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶活力均被相应的诱导.HSP70和HSP60对铅污染的响应比上述其它生物指标更加敏感.可见,土壤铅进入叶片后,可能通过O^·-₂的作用诱导了膜脂质过氧化,而4种抗氧化酶活力的提高缓解了活性氧的氧化损伤.HSP70和HSP60可作为土壤铅污染早期诊断的潜在的生物标志物,同时还应该考虑铅的暴露剂量并综合利用其它生物指标.     

1株2,4-D降解菌的gfp标记及其在废水生物处理系统中的检测方法

通过mini-Tn7转座子系统将绿色荧光蛋白基因(gfp)插入到2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-dichlorophenoxyacetic acid,2,4-D)降解菌Achromobacter sp.的染色体上,考察了标记前后该菌株的生长、发光及降解污染物特性,并探讨了将其投加到不同废水生物处理系统(活性污泥和颗粒污泥系统)后的定量检测方法.结果表明,Achromobacter sp.标记前后生长和降解2,4-D特性基本不变,在103～112 h内可将初始浓度约为100 mg/L的2,4-D完全降解.标记后菌株在生长和降解2,4-D过程中都能够稳定表达绿色荧光,降解过程荧光强度/D600稳定在4 500左右.向活性污泥系统投加该标记菌,可通过直接测定混合液荧光强度对该标记菌进行定量检测,在标记菌质量分数为0～75%的范围内,绿色荧光蛋白的表达水平与该标记菌的质量分数线性相关(R2=0.995 2).向颗粒污泥系统投加该标记菌,需要对混合液破碎均质化处理后测定荧光强度,在标记菌质量分数为0～42%的范围内,绿色荧光蛋白的表达水平与该标记菌的质量分数线性相关(R2=0.980 1).基于Tn7插入gfp的标记方法可以用来跟踪检测生物处理系统中的特异微生物.     

锰胁迫下龙葵和小飞蓬根叶中植物螯合肽和类金属硫蛋白的变化

采用溶液培养的方式研究不同锰浓度(0.005,2,4,8,16mmo.lL-1)胁迫下龙葵和小飞蓬的根和叶中的植物螯合肽(PCs)和类金属硫蛋白(MTLP)的诱导合成量.结果显示,随着锰浓度的升高,两种植物的株高和根长先略高于对照,而后逐渐下降.锰胁迫诱导植物产生的PCs有先上升后下降的趋势,但含量较少;而PCs产生的前体物质谷胱甘肽(GSH)和MTLP的诱导量与锰浓度之间存在一定相关性,随着锰浓度增加呈现先上升后下降的规律.两者的非蛋白巯基化合物(TNP-SH)和GSH在8mmol·L-1锰浓度下达到最大值,总体上龙葵的含量比小飞蓬大.MTLP的含量随着锰浓度的升高呈先上升后下降的趋势,龙葵在8mmol·L-1锰浓度时含量最高,而小飞蓬叶和根分别在2mmol·L-1和4mmo.lL-1时即达到最大,之后下降,且龙葵的MTLP含量大于相应浓度下的小飞蓬的含量.实验表明GSH和MTLP对不同锰处理浓度的响应都较敏感,故可作为植物耐锰胁迫及鉴定土壤锰污染的参考指标.随着Mn处理浓度增大,龙葵受Mn胁迫的影响比小飞蓬小,说明其耐Mn水平较小飞蓬高,更适合用于Mn污染地区的植物修复.