异生型化合物生物降解及调控机理研究进展

异生型化合物是一种具有多种毒害作用的难降解污染物,因此利用微生物资源降解异生型化合物具有十分重要的意义。文章综述了异生型化合物微生物降解途径及调控机理方面的最新研究进展,同时探讨了功能基因组学、宏基因组学以及蛋白质组学技术在相关研究中的应用。     

一株石油烃降解菌的分离、鉴定及降解特性

从胜利油田采油厂石油污染土壤中分离筛选到一株石油高效降解菌SY-02,以石油烃为唯一碳源和能源。在总石油烃(TPH)浓度为1%(W/V)培养液中接种一定量的该菌,30℃、200r/min摇瓶振荡培养7d,TPH降解率可达71%。经形态、生理生化及16S rDNA同源性等指标分析,初步鉴定该菌种属Pseudomonas chlororaphis(绿针假单胞菌)。纯烃底物降解实验表明正十六烷最易被SY-02菌代谢,其次是单环芳烃苯,然后是二环芳烃萘和三环芳烃菲,环烷烃较难被利用。     

土壤中兽用抗生素污染的研究进展

善用抗生素在环境中的归趋及其对生态环境的潜在危害逐步受到人们的关注,已成为环境领域的研究热点之一.在查阅了近期国内外的相关研究基础上,对土壤环境中几类典型抗生素(四环素类、磺胺类、喹诺酮类等)的污染源、污染水平、生态毒性和引起抗性基因的风险进行了综述.     

利用16s rDNA方法检测刺参消化道细菌种类

以2007年7月采自大连瓦房店养殖厂的刺参为实验材料,通过对刺参肠道中的细菌16s rDNA V3区基因进行扩增、克隆测序及序列同源性分析,对其种类进行初步研究。本研究测序获得11条16s rDNA V3区基因序列,并进行Blast同源比对,确定序列同源性,分析出11种细菌,三种梭菌属(Clostridium)细菌,两种为假单胞菌属细菌(Pseudomonas),一种产丙酸菌属细菌(Propionigenium),一种为金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus),有六种细菌分别与4种不可培养的未命名细菌同源,并根据测序结果建立系统发生树。本研究提供了一种检测海洋微生物的方法,为刺参病害诊断提供科学依据,为海洋微生物资源的开发和新种的发现提供了资料。     

几种海藻表面附着细菌的分离及其gyrB基因序列分析

利用TCBS培养基从三种海藻:孔石莼(Ulva pertusa)、海带苗(Laminaria japonica)和多管藻(Polysiphonia urceolata)表面共分离得到10株细菌.生理生化试验和gyrB基因序列分析结果表明10株细菌都属于弧菌(Vibrio).基于gyrB基因序列构建的系统发生树显示,菌株L5、L6、P7、P8、P10、P11、P12与Vibrio splendidus属于同一分支,序列间相似性为97.5-100%.菌株L4、P9与Vibrio cyclitrophicus属于同一分支,序列间完全一致.菌株U3在系统发生树上独立构成一个分支.本文结果表明不同海藻表面的附着细菌组成也不相同,具有一定的海藻特异性.     

质粒pJP4水平转移介导生物膜系统强化降解2,4-D效应

以携带质粒pJP4[其上含编码2,4-二氯苯氧基乙酸(2,4-dichlorophenoxyacetic acid,2,4-D)降解功能的基因簇(tfd)]的基因工程菌Pseudomonas putida SM1443::gfp2x(pJP4::dsRed)为供体菌,以生物膜系统为对象,通过半连续流实验研究了质粒pJP4水平转移介导基因强化降解2,4-D效应,考察了目标基因在系统中存在状况及基因强化对系统菌群结构的影响.结果表明,以2,4-D(初始浓度为170 mg/L±10 mg/L)为唯一碳源,向生物膜系统加入携pJP4质粒的基因工程菌对2,4-D的降解具有促进作用,运行初期,促进作用较弱,随着半连续流反应的进行,促进作用显著增强,基因强化系统较对照系统对2,4-D的平均降解速率之差达13.3 mg/(L.h).通过对基因强化系统功能基因片段tfdB基因及报告基因gfp的跟踪检测,证实了在pJP4质粒介导下生物膜系统基因水平转移的发生.PCR-DGGE结果表明基因强化的生物膜系统较对照系统在受到2,4-D冲击条件下保持了相对更加稳定的菌群结构.     

来自Bacillus circulans WZ-12的二氯甲烷脱卤酶基因dcmR的克隆和表达

通过PCR方法从Bacillus circulans WZ-12中分离到二氯甲烷脱卤酶基因dcmR,构建具T7强启动子的pET28b(+)-dcmR质粒,电击转化Escherichia.coli BL21(DE3),构建了二氯甲烷生物降解基因工程菌BL21[pET28b(+)-dcmR].重组菌经IPTG诱导后,表达蛋白占总蛋白的32%.表达蛋白的酶活最高可达25.78 U/mL,酶的比活(以蛋白计)为88.86 U/mg.重组菌周质中酶活2.92 U/mL,胞内酶活22.86 U/mL.重组菌产生的酶的活力和比活较原降解菌株高1~2倍.对工程菌的生长特性和降解特性的研究表明,工程菌在LB培养基中的生长特性与原始菌株没有差别,生长至对数期A600 nm值都可达2.4左右.重组菌株dcmR-1在25 h的降解率达90%以上,降解效率比原降解菌株有明显提高.该基因工程菌的构建对二氯甲烷生物降解机制研究以及复合污染环境的生物修复和工程应用具有实际意义.     

基于Miseq测序与碳平衡的生物滴滤床降解甲苯研究

在甲苯进气浓度为1 640 mg/m3,进气负荷为198.11 g/(m3·h),系统停留时间(EBRT)为30 s的条件下,生物滴滤床对甲苯的去除率达到84%,去除负荷为166.41 g/(m3·h)。碳平衡计算表明:22.27%的输入碳源为微生物所同化,59.52%的碳以CO2形式排出,仅有2.46%的碳溶于营养液中。在出口气体中,以CO2形式存在的碳占79.08%,其余则以甲苯形式存在。经Miseq-16S rRNA测序平台分析可知,该生物反应器中的优势菌属为假单胞菌、丛毛单胞菌和红球菌属,优势菌门为变形菌门、拟杆菌门和酸杆菌门。其中,变形菌门和拟杆菌门在反应器中所占比例在经过驯化之后显示出相反的变化趋势。     

南海表层海水参与卡尔文循环的固碳基因多样性研究

为揭示南海北部表层海水中参与卡尔文循环的固碳基因多样性及其与环境因子的关系,本研究以卡尔文循环中的关键酶核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubis CO)的Ⅰ、Ⅱ型基因(cbbL、cbbM)作为分子标记,采用Illumina Miseq高通量测序技术对海水中的固碳基因多样性进行分析,并结合多元统计分析的方法,探讨了固碳基因多样性与环境因子的关系.结果显示,在南海北部表层海水中,含cbbL基因固碳基因主要归属于变形菌门(Proteobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes),其中,优势亚群分别是γ-变形菌亚门(45.3%)、蓝细菌(30.9%)和β-变形杆菌亚门(23.8%);而含cbbM基因的固碳菌群未检测到;近岸的A9站位与其他站位物种组成有一定的差异,异着色菌属(Allochromatium)、硫杆菌属(Thiobacillus)和硫单胞菌属(Thiohalomonas)为其特有菌属.相关性和冗余分析(RDA)结果显示,含cbbL基因的固碳基因丰度与水温、盐度呈显著负相关(p0.01),与硝酸盐、亚硝酸盐、硅酸盐呈显著正相关(p0.01).     

污水处理工艺中雌激素活性的分布与去除研究

文章探讨了某城市污水处理厂不同处理工艺流程中污水雌激素活性的分布情况及去除效果。利用固相萃取/重组基因酵母法测定污水样品雌激素活性的分布,计算污水处理厂雌激素活性的去除效率。结果表明污水水样中均存在一定的雌激素活性,总进水口、初沉池、二沉池和出水口水样的雌二醇当量浓度分别为(11.03±0.16)、(9.62±0.61)、(1.11±0.08)、(1.04±0.30)ng/L。该厂Ⅰ、Ⅳ、Ⅵ系列对雌激素活性的去除率分别为76.87%、92.43%、87.59%,总去除率达到88.78%。Ⅳ、Ⅵ系列的去除效率基本相同,且都高于Ⅰ系列。二级生物处理对雌激素活性的去除起主导作用。该污水处理厂对雌激素活性的去除效率较高,但处理后污水的大量排放对受纳水体具有一定的潜在环境风险。