Fe (II)活化过硫酸盐处理喹啉工艺参数优化及生物毒性

以喹啉为处理目标物,采用Fe²⁺活化K₂S₂O₈（PS）的高级氧化体系在不同环境因素下降解喹啉.结果表明：与单一PS体系和Fe²⁺体系相比,Fe²⁺/PS体系可以有效降解喹啉.在初始喹啉浓度为250mg/L,喹啉/PS物质的量比为1：10,PS/Fe²⁺物质的量比为3,初始pH3,反应温度为45℃,反应时间为80min的条件下,喹啉降解率可达100%.提高PS和Fe²⁺浓度均能有效提高喹啉降解率,但超过一定限值后对喹啉去除效果不明显.Fe²⁺/PS去除喹啉的过程符合一级反应动力学.溶液初始pH值越高,喹啉去除率越低;反应温度越高,喹啉去除率越高.自由基淬灭实验证实,Fe²⁺活化PS体系中有SO₄^-·和OH·的存在,其中由SO₄^-·产生的OH·对喹啉的降解占主导地位.通过GC/MS检测到2种中间产物8-羟基喹啉和2（1H）-喹啉酮,据此推测基于硫酸根自由基强化喹啉降解的可能路径.大肠杆菌急性毒性实验结果证实,虽然Fe²⁺/PS体系去除喹啉过程中产生了毒性更强的中间产物,但酸性条件和较高的反应温度有利于体系脱毒.     

臭氧水杀灭模式微生物效果的试验研究

臭氧水对所选择的模式生物(大肠杆菌、不动杆菌)均有很强的杀灭作用。随着施加臭氧水剂量(浓度)的上升,模式生物的灭活率显著上升;在1 mL的大肠杆菌菌液中滴加2 500μL臭氧水就可以将浓度约为106 CFU/mL的大肠杆菌全部杀灭;在1mL的不动杆菌菌液中滴加1 750μL臭氧水就可以将浓度约为106CFU/mL的不动杆菌全部杀灭,而且杀灭细菌效果持久,均无细菌再生现象。大肠杆菌对于高浓度臭氧水的抗性大于不动杆菌,其灭活速率K值分别为0.192 min-1、0.279 9 min-1,Chick一级反应动力学模型能够体现出大肠杆菌、不动杆菌的灭活特性,所得结论与实验结果一致。     

绿色荧光蛋白标记的大肠杆菌海水中稳定性研究

用绿色荧光蛋白基因( GFP) 标记大肠杆菌K12(K12GFP),检测其在海水中的存活及稳定性.研究结果表明,K12与K12GFP微生物学特性差异不显著,而且两者在高压灭菌海水中的存活曲线也基本一致,说明K12GFP可为进一步研究K12在自然海水中的生态变化提供可靠依据.在高压灭菌海水中,K12GFP存活28 d之久,该菌密度随时间缓慢下降;在过滤海水中,K12GFP存活7 ,该菌密度从107CFU/mL降到102CFU/mL.表明海水的营养成分会对其存活产生较大影响.     

群体感应信号分子存在下磺胺对大肠杆菌生长、突变及R388质粒接合转移的影响

抗生素的滥用使细菌耐药性问题日益突出,给许多疾病的预防与控制增加了难度。基因突变和质粒接合转移是细菌获得抗生素抗性基因的主要方式,许多研究围绕抗性基因来展开,但是关于群体感应对于抗性基因产生和传播的影响鲜有报道。本文以大肠杆菌(Escherichia coli)为模式生物,群体感应信号分子N-(β-酮己酰)-L-高丝氨酸内酯(3-oxo-C6-HSL,C6)和3种磺胺类抗生素(磺胺嘧啶、磺胺甲恶唑、磺胺氯哒嗪)为研究对象,测定了其对大肠杆菌生长效应、突变效应及接合转移效应的影响。结果表明:C6不影响磺胺对大肠杆菌的生长抑制率,但能够削弱磺胺对大肠杆菌突变的促进作用,并且能增强磺胺对大肠杆菌R388质粒接合转移的抑制作用。本文为从群体感应角度研究大肠杆菌耐药性的产生与传播提供新思路。     

产1,3-丙二醇温控重组大肠杆菌JM109(pBV220-yqhD-dhaB)的构建

1,3-丙二醇(1,3-PD)是一种重要的化工原料,其最重要的用途是作为合成聚酯PTT的单体.由于微生物发酵法生产1,3-PD具有操作简单,不易产生有毒副产物等特点,已得到广泛关注.本研究在前期工作的基础上,分别获得了来源于肺炎克雷伯氏菌的甘油脱水酶编码基因dhaB和来源于大肠杆菌的1,3-PD氧化还原酶同工酶编码基因yqhD,利用温控表达载体pBV220串联构建了重组质粒pBV220-yqhD-dhaB,将其转化大肠杆菌得到产1,3-丙二醇温控重组大肠杆菌JM109(pBV220-yqhD-dhaB).该重组菌在LB培养基中,30℃好氧培养12 h至对数生长中期,再经42℃好氧诱导发酵4 h,测得胞内甘油脱水酶和1,3-丙二醇氧化还原酶同工酶的酶活力分别达到260 U/mg蛋白和140U/mg蛋白;在含甘油40 g/L的发酵培养基中,30℃好氧培养12 h至对数生长中期,再经42℃好氧诱导发酵4 h,测得发酵液中1,3-PD含量为8.5 g/L.这将为进一步构建基因工程菌生产1,3-PD打下坚实的基础.图6表1参18     

抗生素单一及联合暴露对RP4质粒介导的抗性基因水平转移的hormesis效应研究

抗生素滥用导致的抗性基因(ARGs)泛滥问题引起人们的日益关注。目前关于抗性基因的研究主要集中在环境监测方面,但是关于抗生素对ARGs传播的影响研究还相对缺乏。质粒是ARGs传播的重要载体,因此以基于RP4质粒的大肠杆菌(E.coli)接合转移体系为研究对象,探讨了盐酸四环素、甲氧苄啶、磺胺氯哒嗪、磺胺异唑在单一暴露条件下对RP4质粒接合转移的影响。根据单一暴露的结果设计混合抗生素的浓度比,探究抗生素联合暴露实验对质粒接合转移的影响。结果表明:在单一暴露条件下,只有盐酸四环素对含有四环素抗性的RP4质粒的接合转移频率有低促高抑的hormesis效应;在联合暴露条件下,对RP4质粒接合转移无促进作用的抗生素会抑制四环素的hormesis效应,这一定程度上降低了抗生素的环境风险。并且用受体理论解释了抗生素对质粒接合转移的hormesis效应产生机制,为目前尚无定论的hormesis受体理论机制提供了证据支持。     

群体感应抑制剂与磺胺甲恶唑、盐酸强力霉素对大肠杆菌的联合毒性及其机制初探

群体感应抑制剂(QSIs)具有不会产生抗药性的特点,从而被作为抗生素的可能替代品,具有广阔的应用前景,因此其存在着与传统抗生素环境联合暴露的可能,但是目前尚缺乏相关联合效应的研究。本文以大肠杆菌(Escherichia coli)为受试生物,测定了7种QSIs(DL-焦谷氨酸、N-乙烯基吡咯烷酮、呋喃酮乙酸酯、2-甲基四氢呋喃-3-酮、3,4-二溴-2(5H)-呋喃酮、(R)-3-吡咯烷醇、D-脯氨醇)分别与磺胺甲恶唑(SMX)和盐酸强力霉素(DH)的二元联合毒性,并初步探讨了它们的联合作用机制。根据结果分析,前5种QSIs作用于AI-2类信号分子介导的群体感应系统,与AI-2类信号分子竞争结合Lsr B蛋白,此通路与SMX、DH的作用通路互不影响,因此联合效应为相加;后2种QSIs作用于AI-1类信号分子介导的群体感应系统,与AI-1类信号分子竞争结合Sdi A蛋白,而SMX、DH的作用可能刺激Sdi A蛋白的表达,从而需要消耗更多的QSIs与Sdi A结合,因而联合效应为拮抗。本实验研究可为传统抗生素与QSIs联合暴露的生态风险评价提供一定理论基础。     

Effects of repeated-low level sodium chlorate administration on ruminal and fecal coliforms in sheep

Abstract

The objective of this study was to evaluate the efficacy of oral sodium chlorate administration on reducing total coliform populations in ewes. A 30% sodium chlorate product or a sodium chloride placebo was administered to twelve lactating Dorper X Blackbelly or Pelibuey crossbred ewes averaging 65 kg body weight. The ewes were adapted to diet and management. Ewes were randomly assigned (4/treatment) to one of three treatments which were administered twice daily by oral gavage for five consecutive days: a control (TC) consisting of 3 g sodium chloride/animal/d, a T3 treatment consisting of 1.8 g of sodium chlorate/animal/d, and a T9 treatment consisting of 5.4 g sodium chlorate/animal/d; the latter was intended to approximate a lowest known effective dose. Ruminal samples collected by stomach tube and freshly voided fecal samples were collected daily beginning 3 days before treatment initiation and for 6 days thereafter. Contents were cultured quantitatively to enumerate total coliforms. There were no significant differences in total coliform numbers (log₁₀ cfu/g) in the feces between treatments (P = 0.832). There were differences (P < 0.02) in ruminal coliform counts (log₁₀ cfu/mL) between treatments (4.1, 4.3 and 5.0 log₁₀/mL contents in TC, T3 and T9 Treatments, respectively) which tended to increase from the beginning of treatment until the 5th day of treatment (P < 0.05). Overall, we did not obtain the expected results with oral administration of sodium chloride at the applied doses. By comparing the trends in coliform populations in the rumen contents in all treatments, there was an increase over the days. The opposite trend occurred in the feces, due mainly to differences among rumen contents and feces in ewes administered the T9 treatment (P = 0.06). These results suggest that the low chlorate doses used here were suboptimal for the control of coliforms in the gastrointestinal tract of ewes.     

矿物微尘对大肠杆菌蛋白质合成及酶活性影响

文章对经过矿物微尘处理后大肠杆菌的总蛋白质浓度、SOD(超氧化物歧化酶)同工酶活性和CAT(过氧化氢酶)同工酶活性进行了测定和比较分析。结果表明:矿物微尘对大肠杆菌体内的蛋白质合成有很强的抑制作用,总蛋白质浓度在加入了微尘后表现出明显的下降。但SOD和CAT酶活性随着微尘浓度的增加而提高,表明大肠杆菌对微尘的作用作出了抗逆性反应。     

矿物微尘对人体肠道大肠杆菌和嗜酸乳杆菌的体外作用研究

研究了采集自居住环境的矿物微尘对人体肠道菌群主要代表性菌株大肠杆菌(Escherichia coli)和嗜酸乳杆菌 (Lactobacillus acidophilus)的体外作用.测定了矿物微尘对培养基pH值的影响,微尘与菌体共同作用后培养基pH值的变化,并用活菌计数法检测了矿物微尘对大肠杆菌和嗜酸乳杆菌生长的影响.结果表明微尘对大肠杆菌的生长起抑制作用.培养基中矿物微尘质量分数达3%时即对大肠杆菌生长有显著抑制作用,微尘质量分数达20%时,大肠杆菌生长受到完全抑制.微尘质量分数在3%～20%这一较宽幅度内,大肠杆菌虽受抑制但能生长,说明大肠杆菌耐受矿物微尘影响的能力较强.矿物微尘对嗜酸乳杆菌生长影响复杂,培养基中矿物微尘质量分数低时起促进作用,质量分数较高时起抑制作用.微尘质量分数达5%时,嗜酸乳杆菌生长即受到完全抑制.嗜酸乳杆菌耐受矿物微尘影响的能力较弱,远小于大肠杆菌.结果还表明矿物微尘影响大肠杆菌与嗜酸乳杆菌生长的主要因素是微尘本身的化学成分与物理性质,微尘的碱性因素对大肠杆菌和嗜酸乳杆菌有一定影响,但不是主要影响因素.