红球菌酰胺酶降解阴离子型聚丙烯酰胺的亲和力分析

为探究酰胺酶降解阴离子型聚丙烯酰胺（HPAM）的微观机理,采用分子对接分别模拟了阴离子型聚丙烯酰胺（HPAM）或聚丙烯酸酯（PAA）结构模型与Rhodococcus sp. N-771酰胺酶（Rh Amidase）的结合,根据-CDOCKER＿Energy score值最高的原则,对获得最佳结合构象进行分析.基于亲和力虚拟突变进行丙氨酸（ALA）扫描.亲和力分析表明,Rh Amidase对HPAM-2的亲和力最高、最稳定,而Rh Amidase于PAA-2相互作用最小、结合最好.同时,该酶更倾向于降解短链的聚合物.相互作用分析表明,疏水相互作用是Rh Amidase-HPAM-2比Rh Amidase-PAA-2更稳定的主要原因.通过ALA扫描进一步得知,PHE146、ILE450、LYS96和GLY193是Rh Amidase降解HPAM-2的关键氨基酸残基.其中GLY193与HPAM-2形成的1个氢键对Rh Amidase-HPAM-2的亲和力影响最大.突变体ASP191ALA可以提高Rh Amidase对HPAM-2的酶活性,这些数据可为设计更高活性的Rh Amidase突变体提...     

基于高灵敏度全细胞传感器的汞转化基因元件评价体系

汞是最具毒性的重金属之一;不同形态的汞具有的毒性差异大,发掘高效的不同汞形态转化的基因元件,通过合成生物学手段构建汞的微生物转化减毒体系是未来汞污染治理的重要方向;因此,发展和建立一套基因元件功能和效率的评价体系,是筛选高效汞形态转化基因的关键.基于MerR这一汞离子特异性响应蛋白和绿色荧光蛋白(GFP)报告基因所构建的汞离子大肠杆菌细胞传感器,首先通过引入汞转运蛋白MerT提高汞离子的响应程度,构建含pUC57-MerT-MerR-GFP的细胞传感器.该传感器4h对氯化汞(HgCl₂)的响应浓度为5-200μg/L,响应能力与汞离子浓度线性相关.在此基础上,将含有待测试汞转化基因的pACYC184质粒转入这一传感器,构建含相容性双质粒的大肠杆菌体系,通过GFP荧光的强度(胞内汞离子浓度)来评价待测基因是否具有将汞离子转化成其他形态的功能及其效率.抗生素处理下,相容性双质粒在大肠杆菌中拷贝数保持稳定,可用于基因元件评价.通过生物信息学分析,分别在原核生物蓝藻和单细胞真核生物四膜虫中鉴定和筛选了潜在的汞离子转化相关基因,包括半胱氨酸合成酶、胱硫醚-β-合成酶和半胱氨...     

以玉米芯为原料酶法制备木糖条件的研究

为使玉米芯中的木聚糖彻底降解为木糖,采用高压灭菌和蒸汽爆破预处理玉米芯粉,加入不同酶液(4 IU/mg,以木聚糖酶为标准)后将预处理样在40 ℃下酶解24 h.TLC检测结果表明,酶解产物主要为木糖,其中青霉( Penicillium decumbens ) 6号对1.01×106 Pa下汽爆(干粉)样酶解后的木糖得率达33%;黑曲霉( Aspergillus niger ) 2107对120 ℃下高压灭菌样酶解后的木糖得率为19.5%;黑曲霉30197酶液对1.01×106 Pa下汽爆(干粉)样酶解后的木糖得率为26.7%.研究表明,采用黑曲霉酶液对预处理后玉米芯进行酶解来制备木糖的方法可行.     

刈割对牧草地下部根区土壤养分及土壤酶活性的影响

对不同刈割强度对牧草地下部根区土壤养分状况及土壤酶活性进行了研究,结果表明,牧草刈割对根区土壤养分、土壤酶活性和土壤微生物数量存在一定影响。不同刈割强度对牧草根区土壤有机质、全磷和全钾含量无明显影响。土壤全氮、碱解氮、速效磷、速效钾含量均因刈割强度的增加而显著下降。土壤蔗糖酶、脲酶活性因刈割处理强度的增加而下降;土壤过氧化氢酶活性则表现为相反的变化趋势。刈割对土壤微生物总数量的影响较大,表现为轻刈割>不刈割>重刈割。     

微塑料对双齿围沙蚕生理代谢的影响研究

为探讨微塑料对双齿围沙蚕生理代谢的影响,本文研究了聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)和聚氯乙烯(PVC)3种微塑料在不同浓度(0.1％、1％和5％)和暴露时间下对双齿围沙蚕体内过氧化氢酶(CAT)、乙酰胆碱酯酶(AchE)活性以及代谢指标排氨率和呼吸速率的影响.结果表明,随微塑料浓度的升高,双齿围沙蚕体内CAT活性显著提升,5％浓度下双齿围沙蚕体内CAT活性最高;PVC对双齿围沙蚕体内AchE活性表现为低浓度(0.1％)抑制、高浓度(5％)促进的作用;PP和PA在不同浓度下对双齿围沙蚕体内AchE酶活性均表现为促进作用;随着微塑料浓度的升高,双齿围沙蚕的排氨率和呼吸速率显著升高(P<0.05).综上,微塑料在高浓度条件下,在一定时间内可以对双齿围沙蚕产生氧化胁迫作用,并一定程度上影响其排氨率和呼吸速率.     

H_2O_2致大鼠RTE细胞系氧化应激作用及GSH保护作用的体外研究

许多具有氧化作用的空气污染物,均能使细胞产生氧化损伤,使胸腺基质淋巴生成素(thymic stromal lymphopoietin,TSLP)含量上升。而TSLP是一种启动过敏性炎症的重要因子,会导致哮喘等疾病发生率的上升。在本研究中用过氧化氢(H_2O_2)模拟具有氧化作用的空气污染物进行染毒,研究细胞氧化应激水平的变化,并讨论还原型谷胱甘肽(GSH)对细胞受氧化损伤的保护作用。将大鼠支气管上皮细胞(RTE)分组培养,每组设置6个平行实验,分别用低、中、高剂量H_2O_2染毒3 h;高剂量设置1个重复,作为保护组,在染毒前用GSH保护2 h。结果显示,高剂量组H_2O_2(3.2 mmol·L~(~(-1)))染毒的细胞,其细胞活力下降(P0.01),丙二醛(MDA)水平上升(P0.01),TSLP水平上升(P0.05),与之相比,用GSH保护后的同剂量染毒组,上述指标得到全面缓解(P0.01)。这表明高浓度的H_2O_2会损伤细胞活力,并使MDA及TSLP水平上升,而GSH对TSLP及MDA的升高有极显著的抑制作用,即对细胞有一定的保护作用。     

基于GA-ELM的冲击地压危险性预测研究

为提高冲击地压预测的效率和准确率,在分析冲击地压影响因素的基础上,提出了一种将遗传算法(GA)与极限学习机(ELM)相结合的冲击地压预测的新方法。为了避免ELM受输入权值矩阵和隐含层偏差随机性的影响,算法采用GA对ELM的输入权值矩阵和隐含层偏差进行优化,建立GA-ELM冲击地压预测模型。利用某矿冲击地压统计数据对该模型进行了实例分析,将ELM、SVM和BP算法预测结果与该模型进行了对比分析。结果表明:GA-ELM模型具有较高的预测精度,可以相对准确、有效地对冲击地压发生的可能性进行预测。     

电-Fenton装置的优化与焦化废水的深度处理

制备了以缚在不锈钢网表面的活性炭纤维作为阴极,钛片为阳极的电Fenton装置,研究了pH、电压、曝气流量和支持电解质Na2SO4的变化对该装置产生H2O2的影响。结果显示:pH为3时,电压为3~9 V,H2O2生成量随着电压的增大而升高;反应时间为140 min,初期H2O2浓度随时间的增加而增加,60 min后,H2O2浓度趋于稳定,最大为26.6 mg/L;体系中溶解氧的存在是产生H2O2的必要条件,H2O2浓度随着曝气流量的增加而增大。采用该装置处理某焦化厂A2O出水,在pH为3,电压为9 V,阴阳极板距离为30 mm,Na2SO4加入量为5 g/L,曝气流量为600 mL/L,Fe2+投加量为0.2 mmol/L的条件下运行2 h,废水COD值明显下降,最大去除率为82.5%。     

高产脂肪酶菌株的筛选鉴定及酶学、转酯特性

从自然环境中筛选水解酶活高且酶学、转酯特性优良的产脂肪酶菌株,对脂肪酶工业化发酵生产及生物柴油制备的研究具有重要意义.采用罗丹明B平板初筛和摇瓶发酵复筛法,从70份含油脂丰富的样品中筛选产脂肪酶酶活较高的菌株进行16S rRNA鉴定,研究其酶学性质;用大孔树脂固定酶,在无溶剂体系中催化橄榄油制备生物柴油,研究其转酯特性.结果筛选到一株高产脂肪酶的菌株WZ10-3,通过p-NPP法测得其初始酶活为78.68 U/mL,经16S rRNA鉴定属于伯克霍尔德氏菌(Burkholderia sp.),与B.stabilis同源性达到99%.该菌在发酵48 h时达到产酶高峰,所产脂肪酶的最适作用温度为50℃,最适作用pH为7.0,70℃下的半衰期可达1 h,pH为7-9时稳定性良好.以大孔树脂NKA-9和HPD600为载体制备的2种固定化脂肪酶,催化橄榄油生产生物柴油的转酯率均可达到97%.综合表明,菌株WZ10-3脂肪酶的初始水解酶活高于大多数野生脂肪酶,热稳定性好且转酯特性优良,有很好的后续研究价值.图7表3参25