基于QSAR模型的磺胺与群体感应抑制剂对枯草芽孢杆菌联合慢性毒性规律初探

群体感应抑制剂是抗生素最有可能的替代品,两者在环境中的共存会对生物造成联合毒性影响。以革兰氏阳性菌枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,B.subtilis)为模式生物,3种群体感应抑制剂(呋喃酮、吡咯酮和吡咯)和磺胺类药物为研究对象,测定了20 h单一和联合毒性。结果显示,3种群体感应抑制剂和磺胺的联合毒性分别表现为相加和拮抗。同时根据不同的联合毒性效应,以药物和蛋白分子的对接结合能(Ebinding)作为结构参数分别构建了联合毒性的QSAR模型,并分析了不同毒性效应下混合物中各组分的相互作用关系。结果表明,无论是相加还是拮抗,在二元混合体系中磺胺与其靶蛋白DHPS的有效结合浓度总是高于群体感应抑制剂与Lux S的有效结合浓度;但当产生拮抗作用时,磺胺与DHPS的有效结合浓度相对较低,推测可能是群体感应抑制剂的存在使得磺胺由分子态变为离子态,从而使其难以穿过细胞壁与DHPS结合导致的。本研究为建立和分析联合毒性的QSAR模型提供了一定的理论基础。     

曝气强度对城市污泥重金属生物沥滤过程的影响研究

以氧化亚铁作为底物,氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillusferrooxidans）为主要沥滤微生物,在底物投配比为10 g/L,温度为25℃,污泥浓度为123g/L的条件下,采用5种不同曝气强度对桂林城市污泥中重金属进行生物沥滤试验。结果表明,生物沥滤的经济曝气强度宜控制在每升污泥0.4L/（min·L）,沥滤3 d后,污泥中超标元素Cu、Zn和Cd的去除率分别达到62.53%、67.80%和54.63%,沥滤处理后污泥中残余重金属含量符合污泥农用的国家标准。     

微生物对煤矿固体废弃物的脱硫效应

煤矸石是煤矿特有的一种固体废弃物,应用本实验室筛选出的氧化亚铁硫杆菌Thiobacillus ferrooxidans和嗜酸氧化硫硫杆菌Thiobacillus thiooxidans对宁夏大武口高硫煤矸石进行微生物脱硫技术及应用条件的研究,如不同煤矸石粒径、不同接种浓度和不同煤矸石浓度。2种脱硫细菌对煤矸石的脱硫效果显著,小粒径煤矸石的微生物脱硫效果更好。考虑脱硫成本及脱硫效率,Thiobacillus ferrooxidans菌最佳的接种浓度为25%,在Thiobacillus Thiobacillus thiooxidans菌悬液中,能脱出最大量硫酸根的煤矸石最佳比例是10%。2种菌混合较单菌株脱硫效果更好,以Thiobacillus ferrooxidans∶Thiobacillus thiooxidans=2∶3的比例混合后对煤矸石的脱硫效果最佳,该结果为煤矿废弃物煤矸石的污染防治提供技术依据。     

镉胁迫对节杆菌(Arthrobacter sp.)和芽孢杆菌(Bacillus sp.)生理生化特性的影响

将节杆菌和芽孢杆菌分别暴露于不同质量比的镉溶液中,进行不同暴露时间的急性毒性试验.结果表明,20 mg/kg的Cd(Ⅱ)处理会使节杆菌中还原型谷胱甘肽(GSH)质量浓度显著降低,细胞膜脂质过氧化产物——硫代巴比妥酸活性物质(TBARS)浓度显著升高;0.2mg/kg的Cd(Ⅱ)处理会使芽孢杆菌中GSH质量浓度、过氧化氢酶(CAT)活性显著降低.节杆菌的可溶性蛋白、可溶性糖质量浓度随暴露时间延长而减少,GSH质量浓度、CAT和超氧化物歧化酶(SOD)活性随暴露时间延长而增加,TBARS浓度呈先减后增的变化趋势;芽孢杆菌的可溶性蛋白质量浓度、CAT活性和TBARS浓度呈先增后减的变化趋势,可溶性糖、GSH质量浓度和SOD活性呈先减后增的变化趋势.镉处理对节杆菌和芽孢杆菌具有一定的胁迫作用,两种菌通过启动不同的抗性系统来抵抗外界胁迫.     

异养硝化细菌Acinetobacter junii NP1的同步脱氮除磷特性及动力学分析

针对传统生物脱氮除磷过程存在工艺流程复杂、抗冲击负荷能力差、基建与运行费用高等问题,以具有高效脱氮除磷功能的异养硝化细菌Acinetobacter junii NP1为研究对象,开展其同步脱氮除磷性能、影响因子及动力学分析.结果表明,菌株NP1具有高效的异养硝化能力,氨氮最大去除率达99. 12%,反应过程只有少量的硝化中间产物积累,并且能够耐受较高的氨氮负荷.菌株NP1同时具有良好的好氧反硝化特性,能够利用亚硝酸盐和硝酸盐进行生长代谢,最大去除率分别为91. 40%和95. 10%.此外,菌株NP1异养硝化过程还伴随着同步的聚磷作用,适当的氮磷比有利于氮磷的同步去除,当氮磷比为5∶1时,最大氨氮和磷酸盐去除率分别为99. 21%和88. 35%.菌株NP1生长特性符合Logistic模型(R~2 0. 99),氮素和磷酸盐降解过程则与修饰的Compertz模型相匹配(R~2 0. 99),拟合所得氮和磷酸盐最大转化速率R_m为:氨氮硝氮亚硝氮,迟滞时间t_0为:硝氮亚硝氮氨氮.通过基质降解动力学以及氮磷去除率分析,最佳条件是碳源为琥珀酸钠、C/N=10、T=30℃以及r=160 r·min~(-1).     

芽孢杆菌生物吸附处理含铜废水研究

用芽孢杆菌干菌体生物吸附去除废水中的铜离子,试验了pH、接触时间、初始铜离子浓度对该芽孢杆菌生物吸附铜的影响,结果表明:在温度为25℃、pH值5.0、初始铜离子浓度200mg/L、吸附时间不超过30min有最大吸附量16.27mg/g;此时去除率为16.27%,且25℃吸附平衡符合Langmuir等温模型与Freundlich等温模型;因此用芽孢杆菌生物吸附处理低浓度含铜废水可行、经济。     

模拟电镀污泥重金属浸出液对氧化亚铁硫杆菌活性的影响

从浙江温州某制革厂污泥中筛选到1株细菌,对其形态和16S rDNA序列研究表明,细菌细胞呈杆状,革兰氏染色阴性,其16S rDNA序列与嗜酸性氧化亚铁硫杆菌标准菌株Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC23270的序列相似度为99%,可鉴定为嗜酸性氧化亚铁硫杆菌菌株,暂命名为WZ-1.为了研究电镀污泥浸出液中重金属离子对WZ-1活性的影响,考察了Ni2+、Cr3+、Cu2+、Zn2+这4种重金属离子及5种不同模拟电镀污泥重金属浸出液对WZ-1 Fe2+氧化活性和表观呼吸速率的影响,结果表明菌株在接种量6.7%、初始pH 2.0、温度30℃、转速150 r·min-1的条件下,浓度分别为5.0 g·L-1、0.1 g·L-1的Ni2+、Cr3+对WZ-1的活性没有影响;WZ-1对Ni2+、Cr3+、Cu2+、Zn2+的最大耐受浓度分别为:30.0、0.1、2.5、30.0 g·L-1;5种模拟电镀污泥重金属浸出液对WZ-1活性的影响有明显差异,抑制强弱顺序为:Cu/Ni/Cr/Zn>Cu/Ni/Zn>Cu/Cr/Zn>Cu/Ni/Cr>Ni/Cr/Zn.     

黄杆菌(Flavobacterium sp.)对溴氨酸脱色的研究

从受污土壤中筛选出对溴氨酸具有高效脱色能力的黄杆菌BX26．通过监测液体培养基中细胞浊度和溴氨酸吸光度的变化,考察了碳源浓度、溴氨酸浓度和以溴氨酸为唯一碳、氮、硫源时对菌体生长和溴氨酸脱色的影响．结果表明,BX26对溴氨酸的脱色在于酶的催化作用．该脱色酶属诱导性胞外酶．酶的诱导和产生需要液体培养基中有足量的氮源和硫源,但对碳源没有要求．溴氨酸对菌体的生长具有明显的促进作用,同时菌株也表现出很高的溴氨酸脱色活性,可使高达1000mg/L的溴氨酸降解脱色．菌体不能以溴氨酸为唯一碳、氮、硫源,但可以溴氨酸的脱色产物为唯一碳源．     

一株苯噻草胺降解菌的系统发育分类及其降解特性研究

自污水处理厂好氧活性污泥中分离到1株Y1菌株,该菌株具有较强的降解酰胺类除草剂苯噻草胺的能力.基于部分16SrDNA和生理生化特性分析,鉴定该菌为多食鞘氨醇杆菌(Sphingobacteriummultivolum).Y1菌株能有效地降解除草剂苯噻草胺,在1周内的降解率约为90%.其最适生长温度为28℃,最佳降解温度为32℃;在pH值为5～9范围内能保持对苯噻草胺的降解能力.Y1菌株经苯噻草胺诱导后具有一条相对分子量约为100k的特异性蛋白条带,而且在诱导1年的菌株中,该条带更明显.     

城市污水细菌多样性及其生物安全性研究

为掌握镇江城市污水中微生物种群结构特征,笔者通过构建并分析城市污水中细菌16SrRNA基因文库,对其系统族群研究发现:污水中细菌16S rRNA基因主要来自变形细菌(proteobacte-ria)的各亚族,占总检序列的86.3％,还有脱铁杆菌门(Deferribacteres)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)等类群,表明城市污水中微生物丰富多样.通过生物安全评价发现,污水中存在多种病原微生物,包括Arcobacter; Sulfurospirillum;Acinetobacter; Aeromonas;Fusobacterium;Bacteroides; Esch-erichia coli;Enterobacter;Clostridium 等.研究表明,近似弓形杆菌属(Arcobacter)的细菌比例高达74.2％,为城市污水中的主要优势菌群,PCR扩增23S rDNA上的特异性序列后进一步证实污水中Arco-bacter为致病性弓形杆菌,该发现为制定治理城市污水生物性污染的措施提供了科学依据.