C/N比对嗜酸细菌X-29产氢能力及其酶活性的影响

C/N比影响细菌的物质和能量代谢,为了提高产氢细菌的产氢效能,通过间歇产氢实验和酶活性分析方法,分析了在不同C/N比下嗜酸产氢细菌X-29的产氢能力以及氢化酶和乙醇脱氢酶的活性表达情况.研究结果表明,C/N比对产氢细菌的代谢及其相关酶的表达有显著的影响.虽然在不同C/N比下单位生物量的液相末端发酵产物差异不大,但是产氢能力存在显著的差异,当C/N比为14时产氢细菌X-29具有最大累积产氢量2 210.9mL/g.在不同C/N比下氢化酶的表达活性不同,氢化酶活性随着发酵的进行达到高峰后迅速降低,氢化酶的表达周期较短.乙醇脱氢酶活性随着代谢进程逐渐升高后而趋于平稳,不同C/N比时表达活性差异较小,表达周期较长.在C/N比为14时,氢化酶和乙醇脱氢酶的活性最高,分别为2.8μmol·(min·mg)^-1和33.2μmol·(min·mg)^-1.     

洛美沙星对水中反硝化过程的影响模拟试验

水环境中硝酸盐的去除依赖于微生物在厌氧条件下进行的反硝化作用,已有研究发现,抗生素的存在会对反硝化细菌和反硝化酶活性产生一定影响,进而影响反硝化作用,但目前在水体中对于这三者之间关系的研究较少,作用的机理尚未完全明确.据此,本文以洛美沙星（Lomefloxacin,LOM）为典型抗生素,乙酸钠为碳源开展模拟实验,对反硝化过程、反硝化细菌和反硝化酶活性的影响进行探讨.实验结果表明,含有0,1,10,100 μg/L LOM的反应体系反硝化速率分别为10.42,8.83,8.50,6.62mg/（L·d）,脱氮率分别为79.5%,71.1%,70.0%,66.8%,LOM初始浓度为100μg/L时对反硝化细菌生长的抑制率高达30.5%.推测含有一定浓度LOM会对反硝化细菌的生长发育以及反硝化酶活性产生影响,导致反硝化过程中NO₃^--N的转化受到抑制,进而引起反硝化速率和总氮去除率降低,且LOM初始浓度越大,抑制作用越显著（P<0.05）.进一步分析结果表明,LOM影响反硝化作用主要表现在NO₃^--N还原至NO₂^--N这一过程,LOM初始浓度越高会使细菌生长速率和最大增长量减少,微生物的细胞膜完整性遭破坏程度增大.NO₃^--N和NO₂^--N的转化与反硝化酶活性有关,其中LOM浓度对硝酸盐还原酶活性的影响明显,浓度越大受到抑制程度也越大,但对亚硝酸盐还原酶活性几乎不产生影响.以上模拟试验条件虽距实际条件有所差异,但在一定程度上表明环境水体中低浓度抗生素影响反硝化作用的机理表现为抑制微生物生长和活性以及反硝化酶活性,降低脱氮率,导致硝酸盐污染的积累.     

SBR无厌氧段实现生物除磷

研究了SBR在模拟城市生活污水处理中的除磷效果.结果表明, SBR在进水后未经过传统除磷理论认为所必须的厌氧段而直接好氧曝气,废水中磷的浓度仍下降较快.在曝气时间为4h,进水COD浓度为400mg·L-1左右,反应过程中pH值7.0±0.2时,进水中TP浓度由15-20mg·L-1降到1mg·L-1以下,磷的去除效率达到90%以上.反应过程中传统的储能物质多β-羟基烷酸盐(PHA)基本保持不变且含量较低(PHA浓度在5mg·L-l左右),聚合磷酸盐(聚磷)在4h好氧阶段呈先下降后上升的趋势(好氧开始时聚磷含量为83.034mg· g-1,好氧1h时污泥中聚磷含量为79.980mg·g-1,好氧结束时聚磷含量为83.086mg·g-1),在0.5h沉淀和3.5h静置期内聚磷没有明显的水解现象.此研究表明在无厌氧段、无PHA合成而直接好氧曝气,聚磷菌亦能将废水中磷酸盐合成聚磷,通过排除富磷污泥而达到除磷目的,这和传统的理论与研究有所区别.     

睾丸酮丛毛单胞菌PhaR基因敲除菌株的构建及其3, 17β-HSD对甾族化合物的响应特性

基于同源重组原理构建了PhaR基因敲除的睾丸酮丛毛单胞菌基因工程菌,并对不同诱导条件下菌体细胞的3,17β-羟基类固醇脱氢酶(3,17β-HSD)的表达情况进行了研究.结果表明,利用电穿孔法获得了一株PhaR基因插入失活的睾丸酮丛毛单胞菌突变体PK-4,该突变菌株具有较高的遗传稳定性.建立的ELISA法对3,17β-HSD表达的定量分析表明,睾丸酮丛毛单胞菌的野生株和突变株细胞内的3,17β-HSD蛋白都可被睾丸酮诱导,但不能被雌二醇和胆固醇诱导.在诱导条件下,突变菌株PK-4产生的3,17β-HSD蛋白量是野生型菌株产生量的2.6倍,并且在无诱导条件下,前者的量也明显高于后者,表明PhaR为3,17β-HSD基因表达的抑制子.雌二醇和胆固醇可明显抑制睾丸酮对睾丸酮丛毛单胞菌3,17β-HSD的诱导效应,但在相同条件下,睾丸酮丛毛单胞菌PhaR基因敲除的突变菌株PK-4产生的3,17β-HSD蛋白量仍然明显高于野生型菌株.说明,PhaR基因在睾丸酮丛毛单胞菌的3,17β-HSD表达调控方面具有重要意义,并且PhaR基因敲除的睾丸酮丛毛单胞菌基因工程菌PK-4在雄性激素污染物的环境污染治理方面还具有潜在的应用价值.     

六价铬还原细菌Bacillus cereus S5.4还原机理及酶学性质研究

从宝钢电镀污泥中分离得到1株六价铬还原细菌Bacillus cereus S5.4,在液体LB培养基中培养72 h完全还原2 mmol/LCr6 .测定该菌株六价铬还原后细胞内外六价铬和总铬浓度,检测细胞各组分六价铬还原能力,并结合扫描电镜分析六价铬还原前后细胞形态的变化.结果表明,细菌的细胞壁膜能阻止六价铬进入细胞,是六价铬发生还原的主要场所,其通透性的改变将影响六价铬还原酶的作用;该菌株六价铬还原酶为非分泌型,在细菌细胞内侧发生作用.测定六价铬还原酶活性和稳定性:其最适温度范围25～37℃,最适pH 7,Cu2 有增强六价铬还原酶活性的作用;在37℃,该菌株六价铬还原酶Km为125.61μmol/L,Vmax为7.68 nmol/(min·mg).     

鲫鱼肝脏代谢酶和血清性激素对低浓度五氯酚的响应

研究了低浓度五氯酚暴露后鲫鱼体中几种重要分子生态毒理学指标的响应。结果表明,暴露7和15d后,五氯酚对鲫鱼血清睾酮含量产生了显著的诱导作用,并且暴露15d的睾酮含量高于暴露7d的睾酮含量,对鱼体造成了一定的繁殖损伤。暴露7d后,EROD和GST活性无显著升高,但暴露15d后,EROD和GST活性随浓度增加显著被诱导,其活性增高。研究结果也可揭示睾酮、EROD和GST对低浓度五氯酚具有高度的响应,建议作为监测和评价低浓度五氯酚对水生生态系统污染的生物标志物。      

Fe3+对紫球藻生长及蛋白质和β-胡萝卜素含量的影响

为了考察Fe3+对紫球藻的生长及对可溶性蛋白和β-胡萝卜素合成的影响,分别在不同浓度的Fe3+下培养紫球藻.实验测定了紫球藻细胞的生长曲线,采用超声波破碎法破碎紫球藻细胞提取可溶性蛋白,考马斯亮蓝法测定可溶性蛋白含量,丙酮溶解提取β-胡萝卜素,分光光度计测定吸光值求β-胡萝卜素含量.实验结果表明,5×10-5mol/L的Fe3+对紫球藻的生长及可溶性蛋白的积累有较大作用,5×10-4mol/L的Fe3+对β-胡萝卜素的积累有较大作用.     

金针菇产漆酶发酵条件的优化

采用液体摇瓶培养方法,探讨了碳源、氮源、pH值、培养时间等各种因素对金针菇分泌漆酶能力的影响,并采用正交试验对主要的影响因素进行了优化.优化培养条件为:pH在5.0-6.0范围内有利于金针菇漆酶的分泌,且以pH5.5为最佳;以葡萄糖为最佳碳源,尿素为最佳氮源,Cu2+浓度为60μmol/L有利于漆酶的分泌.正交试验表明,葡萄糖20g/L、尿素2g/L、250mL容量瓶中装液量50mL、pH5.5,以邻联甲苯胺作底物,经7d培养,金针菇漆酶酶活达最高峰,峰值酶活为328U/mL.     

不同氮、磷浓度对穗花狐尾藻生长及酚类物质含量的影响

为揭示解营养物质对穗花狐尾藻生长及其体内酚类物质的影响,研究了不同氮、磷浓度下穗花狐尾藻体内可溶性糖、可溶性蛋白和总酚含量的变化及与酚类代谢相关酶——苯丙氨酸裂解酶(Pheny lalanine ammonia-lyase,PAL)的活性.结果表明,不同氮、磷条件下,穗花狐尾藻顶端组织中可溶性蛋白含量没有明显变化,低氮、低磷水平下顶端组织中可溶性糖含量分别为50.91、38.25mg.g-1(以干重计),均高于对照组,表明穗花狐尾藻体内可溶性糖对氮、磷胁迫的响应较可溶性蛋白敏感.不同氮浓度(0.875、7.0、56.0mg.L-1)和磷浓度(0.194、1.55、12.4mg.L-1)下,穗花狐尾藻顶端组织中总酚含量分别为44.74、24.42、29.73mg.g-1和37.77、30.60、36.05mg.g-1(以干重计),对应PAL酶活性的变化趋势与酚类物质变化趋势一致,而生物量增长率与酚类物质变化趋势相反,即过高和过低的氮、磷胁迫均会导致穗花狐尾藻生物量增长率的降低及体内酚类物质含量的升高.     

Poly[β-(1→4)-2-amino-2-deoxy-D-glucopyranose] based zero valent nickel nanocomposite for efficient reduction of nitrate in water

Chemical reduction of nitrate using metal nanoparticles has received increasing interest due to over-dependence on groundwater and consequence health hazard of the nitrate ion. One major drawback of this technique is the agglomeration of nanoparticles leading to the formation of large flocs. A low cost biopolymeric material, poly [β-(1 → 4)-2-amino-2-deoxy-D-glucopyranose] (β-PADG) obtained from deacetylated chitin was used as stabilizer to synthesize zero valent nickel (ZVNi) nanoparticles. The β-PADG-ZVNi nanocomposite was characterized using infra red (IR), UV-Vis spectrophotometric techniques and Scanning Electron Microscope (SEM). The morphology of the composite showed that β-PADG stabilized-ZVNi nanoparticles were present as discrete particles. The mean particle size was estimated to be (7.76 ± 2.98) nm and surface area of 87.10 m²/g. The stabilized-ZVNi nanoparticles exhibited markedly greater reactivity for reduction of nitrate in water with 100% conversion within 2 hr contact owing to less agglomeration. Varying the β-PADG-to-ZVNi ratio and the ZVNi-to-nitrate molar ratio generally led to a faster nitrate reduction. About 3.4-fold difference in the specific reaction rate constant suggests that the application of the β-PADG-stabilizer not only increased the specific surface area of the resultant nanoparticles, but also greatly enhanced the surface reactivity of the nanoparticles per unit area.