白腐真菌细胞色素P450的诱导及检测方法研究

以CO结合差光谱为基本检测法,研究了白腐真菌黄孢原毛平革菌中细胞色素P450的诱导和适宜的分离检测方法.结果表明,正己烷对该真菌P450有显著的诱导作用,P450诱导量受正己烷浓度和诱导时间的影响,每小时投加正己烷2μL/mL、诱导6 h可使该真菌微粒体P450比浓度高达140~160 pmol/mg.在此基础上,本研究优化了分离P450时破碎细胞的方法以及光谱法检测P450的条件.破碎细胞时,采用高速分散结合玻璃研磨,比采用玻璃研磨、超声破碎和珠磨等方法分离的微粒体P450含量高1~5倍,是更为适宜的破碎方法.检测CO结合差光谱时,通气和还原条件对P450检测值有显著影响,较适宜的条件为:样品池和对照池分别通入等量的CO和N2,通气流量为3 mL/min(300μL样本),通气时间40 s;通气后投加还原剂低亚硫酸钠,投加浓度为0.4 mol/L.     

P450酶系对污染物的生物指示和催化降解机制

细胞色素P450酶系是广泛存在于不同生物体内的含有多种超家族CYP450血红素蛋白或相同结构域的一系列酶,是多组分电子传递链的终端氧化还原酶。最新研究发现,利用P450在生物体内的含量/活性与污染物浓度的定量响应关系可实现环境污染的早期预警和诊断,对环境污染的监测和预报具有重要意义。更重要的是,P450酶系被认为是生物对内源或外生污染物代谢途径的启动催化因子。P450的脱卤化、羧基化、脱烷基化、环氧化等催化作用在诱导污染物的分解代谢过程中起核心作用。本文综述了P450酶系的结构、催化过程和诱导抑制机理,分析了其在环境污染物的生物指示和催化降解中的应用进展,以便为利用P450进行环境预警和生物修复提供系统的理论和技术支持。     

基于有限元的含腐蚀缺陷P110油管失效分析与安全评价

含有腐蚀缺陷油管在复杂的工作荷载下容易发生失效。建立了在内压与轴向力共同作用的复杂工作载荷下,含椭球型蚀坑缺陷与轴向沟槽型缺陷两种腐蚀缺陷的油管有限元模型。基于该模型研究了不同载荷工况下缺陷宽度、深度与长度对油管安全性及失效模式的影响。研究结果表明:腐蚀位置深度较浅时,椭球型蚀坑缺陷更危险,油管主要发生由轴力引发的断裂失效;腐蚀位置深度较深时,轴向沟槽型缺陷更危险,主要发生由内压引发的破裂失效。研究成果可为含腐蚀缺陷油管的安全评估提供依据。     

The determination of partition coefficients of organic compounds in technical products and waste waters for the estimation of their bioaccumulation potential using reversed phase thin layer chromatography

Reversed phase thin layer chromatography (RPTLC) has been investigated for the estimation of octanol/water partition coefficients (P), an important parameter for the prediction of the environmental behaviour of organic chemicals. A strong correlation between P derived from the traditional octanol/water system and RPTLC has been established over five orders of magnitude. RPTLC data are likewise correlated to results obtained by high performance chromatography (HPLC). Due to the low costs, simplicity and separation power RPTLC is especially suited for the investigation and screening of mixtures of compounds before more complicated tests are involved.

Results from a round robin test on the determination of partition coefficients by HPLC, RPTLC and the batch method indicate the simplicity and accuracy of the RPTLC technique. Applications of the RPTLC‐technique on technical products and industrial waste waters are described.     

土壤B[a]P叠加污染对蚯蚓体腔细胞SOD、POD和MDA的毒性效应

采用累积试验方法,研究土壤苯并[a]芘（B[a]P）多次叠加污染对赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）体腔细胞超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和丙二醛（MDA）的毒性效应.结果表明,随着土壤中B[a]P暴露时间的延长,蚯蚓体腔细胞的SOD、POD活力和MDA含量呈初期（1～14 d）下降速率较快,尔后（14～56 d）下降速率减小的变化趋势.在叠加污染条件下,0～ 20 cm深度土壤中蚯蚓体腔细胞SOD活力和MDA含量在14d时分别比一次污染低20.97％和15.96％,POD活力比一次污染高20.44％;而在＞20～40 cm深度土壤中蚯蚓体腔细胞SOD、POD活力和MDA含量在14d时分别比一次污染低52.89％、18.00％和70.60％.表明B[a]P叠加污染土壤中蚯蚓体腔细胞的毒性效应低于一次污染.     

Effects of nonylphenol on the brain cytochrome P450 gene expression in F1 generation rats

In order to explore the effects of nonylphenol (NP) on brain cytochrome P450 gene expression in F1 generation rats microarray analysis techniques were used. mRNA were extracted from the brain of 2-day-old F1 generation rats whose F0 male generation were treated with NP, then reversely transcribed to cDNA and labeled with cy5 and cy3 for fluorescence. Subsequently, the cDNA probes were hybridized to the mouse 40S cDNA microarray; and fluorescent signals produced by cy5 and cy3 were scanned and analyzed. Sixteen identified genes were found to be expressed differently from control, including three cytochrome P450 genes, in which two were up-regulated and one down-regulated. Data suggest that NP affects the expression of some cytochrome P450 genes in rat brain when administered perinatally.     

苯并[a]芘对马氏珠母贝D型面盘幼虫发育的影响

苯并芘(B[a]P)已广泛分布于海洋环境中,低等海洋无脊椎动物从受精卵开始整个生长发育过程都面临着B[a]P等多环芳烃类污染物(PAHs)的威胁。本实验以热带海洋优势贝类马氏珠母贝(Pinctada maetensii)作为材料,研究B[a]P对马氏珠母贝D型面盘幼虫发育的影响。将幼虫暴露于不同浓度(1、2、4、10和15μg·L-1)B[a]P中,在暴露后第12、24、36、48、72、84小时,分别测定其D型面盘幼虫的死亡率和畸形数。结果表明:B[a]P对D型面盘幼虫死亡率的影响明显,死亡率与时间呈正相关,其中4和10μg·L-1浓度组的响应最敏感。在1～10μg·L-1浓度范围内,死亡率与浓度呈正相关;B[a]P暴露对马氏珠母贝D型面盘幼虫的形态也有显著影响,且随着浓度的增大产生畸形个体的时间越短。另外,B[a]P对马氏珠母贝D型面盘幼虫的半数致死浓度(LC50)随着时间的推移逐渐降低后趋于稳定,48h时LC50趋于稳定,为21.56μg·L-1。研究表明,B[a]P对马氏珠母贝D形幼虫的发育具有不利影响,并可能影响其种群结构。     

小震震源机制P轴取向的预报应用

采用Snoke的振幅比方法,利用江苏台网和山东台网记录到的数字化波形资料,计算了发生在江苏及其附近地区的33个地震的震源机制解,并由此计算了其相应的P轴取向。结果表明:南黄海北部凹陷地区M_L5.1地震发生前2个月内、长江口地区显著小震群发生之前2个月内,在震中所在区域的附近地区有震源P轴取向小于100°的异常地震发生;盐城附近及其近海海域在本文研究的时段内未曾出现震源P轴取向小于100°的地震,该区域也没有发生中强地震或显著小震群事件。由此说明震源P轴取向具有一定的短临前兆意义,但这种情况与大地震事件所表现出来的规律并不完全相同。茅山断裂附近地区出现的2次震源P轴取向小于100°的事件与该地区重力异常结果是一致的,说明2002年前后茅山断裂曾活动过。     

难降解有机物对白腐真菌P450的诱导及P450的作用

实验考察了多环芳烃和氯酚类化合物对黄孢原毛平革菌P450的诱导作用及其P450对生物降解的影响.结果表明,萘、菲、2,4-二氯酚、五氯酚能够诱导该真菌P450,使微粒体P450比浓度达到37~137pmol/mg.在营养限制条件下,菲诱导的P450是营养丰富条件的5.7倍;P450抑制剂的作用使萘、菲、芘、2,4-二氯酚的降解效率下降36%~100%,但是对2,4,6-三氯酚和五氯酚的降解未产生影响.在营养丰富条件下,P450抑制剂的作用使萘、菲、芘、2,4,6-三氯酚的降解效率下降47%~100%,使五氯酚的降解效率增大57%,但对2,4-二氯酚的降解未产生影响.     

芳香化合物羟基化酶研究进展

芳香族化合物的选择性羟基化是合成化学中最具挑战性的化学反应之一,特别是由于近年来羟基芳香族化合物在医学上作为前驱体使用,使其越来越受到重视.通过单一酶或者整个微生物细胞进行的生物催化氧传递,是完成芳香化合物选择性羟基化反应的一种有效方式,不仅在受污染环境的生物修复中作用重大,而且还可以替代并拓宽传统的化工合成工艺,广泛用于化工中间体的生产,这使得芳香化合物羟化酶成为重要的工业用酶之一.本文综述了芳香化合物羟基化酶的种类、作用机理及工业应用等方面的最新研究进展.图5表1参42