氧化胁迫参与硫酸锌诱导的酵母细胞死亡

以模式生物酵母为材料,研究了不同浓度硫酸锌对酵母细胞的致死效应,以及活性氧(ROS)在硫酸锌诱导酵母凋亡中的作用.结果显示,低浓度处理组中,酵母细胞的相对生长率、超氧化物歧化酶活性和总抗氧化能力升高,超氧化物歧化酶相关基因SOD1和SOD2表达增强,而细胞存活率和MDA含量无明显变化.高浓度(3和5 mmol·L~(-1))处理组中,野生株酵母超氧化物歧化酶活性和总抗氧化能力明显下降,SOD1和SOD2基因表达受到明显抑制,胞内ROS水平和MDA含量升高,细胞死亡率显著上升;在相同锌处理组中,突变体ΔSOD1对硫酸锌的耐受性明显差于野生株BY4741,ΔSOD1胞内ROS水平和细胞凋亡率显著高于野生株,而ΔSOD2与野生株间无显著差异.结果表明,低浓度硫酸锌可促进酵母细胞生长,可能诱导了酵母细胞生长的Hormesis效应;高浓度硫酸锌可引起酵母细胞氧化损伤,而锌胁迫诱导的胞内ROS水平升高是酵母细胞死亡的一个诱因.该研究结果可为锌化物的毒性作用及其健康风险评估提供理论依据.     

酵母菌吸附重金属铬的生理代谢机理及细胞形貌分析

从细胞的生理代谢及微观形貌方面研究了1株酵母菌富集废水中铬的机理.阳离子运输实验表明:酵母菌在吸附铬的过程中,伴随着K 、Mg2 、Na 、Ca2 等阳离子的大量释放,铬离子和质子的跨膜运输与胞内阳离子释放相耦合;反应30 min,细胞对铬的吸附接近饱和,阳离子与铬的交换达到平衡.同时细胞分泌酰胺和蛋白等有机分子,作为Cr(Ⅵ)的还原性物质及离子主动运输的载体,促进了铬的胞内积累.原子力显微镜、扫描电镜、X射线衍射能谱分析吸附铬前后细胞微观形貌、元素含量变化:细胞表面高毒性铬的沉积、细胞膜通透性的增强、铬与细胞内有机大分子的螯合作用,及胞内大量维持细胞结构的阳离子向体外扩散等行为破坏了细胞的微观结构,致使细胞产生空壳、内陷甚至裂解等现象.     

酵母废水TOC与COD相关性研究

文章通过对酵母废水生化进出水中有机污染物的COD与TOC监测数据的相关性研究,建立了二者之间的线性回归方程COD=3.865TOC+1248.40(进水),COD=2.667TOC+449.66(出水),以及理论值范围方程,为污水中有机污染物的TOC监测代替COD监测提供了实践依据。     

铝系絮凝剂深度处理酵母废水实验研究

文章以硫酸铝和聚合氯化铝(PAC)为主深度处理酵母废水,研究了pH值、絮凝剂投加量对COD和色度去除率的影响以及有助凝剂助凝对絮凝效果的影响,并对硫酸铝絮凝的作用机理进行了探讨。     

典型生活污水处理工艺对雌激素效应的去除

针对水环境中内分泌干扰物低浓度、高风险的特点,采用酵母菌法和酶联免疫法对3个污水处理工艺流程中污水的雌激素活性和雌二醇(E2)水平进行评价.结果表明,污水厂进水的雌二醇当量(EEQ)和E2的水平分别为4.35~7.58 ng·L~(-1)和36.95~83.43 ng·L~(-1).雌激素活性和E2的去除主要发生在生物处理阶段,如氧化沟、A~2/O和A~2/O+MBR工艺,且经以上工艺处理之后,雌激素活性和E2分别降低71.10%~75.54%和75.88%~80.72%.污泥对雌激素效应具有一定的去除作用,通过吸附作用污泥的EEQ和E2的含量分别为1.84~2.43 ng·g~(-1)和8.45~12.84 ng·g~(-1).但污水厂出水仍具有较高的雌激素活性,其EEQ为1.06~2.19 ng·L~(-1),对受纳水体的水生生物具有潜在的危害.酶联免疫法与酵母菌法具有很好的一致性,并为水环境雌激素的快速筛选和评价提供了一个新方法.     

耐盐鲁氏酵母(Zygsoaccharomyces rouxii)CICC1379吸附水中重金属Cu2+研究

为了研究耐盐鲁氏酵母(Zygosaccharomyces rouxii)CICC1379细胞冻干粉对重金属Cu2+的吸附作用及机理,对影响该酵母脱除水中Cu2+的主要因素(温度、初始pH和吸附时间等)进行了探讨,并对Cu2+的吸附动力学和吸附模型进行了研究.结果表明,温度(25～40℃)对耐盐鲁氏酵母粉吸附Cu2+的影响不大;初始pH(2～7)对Cu2+脱除率影响较大,最适pH值在4～6之间,而pH=2时的吸附效果较差.经耐盐鲁氏酵母处理后,溶液pH发生了变化,基本维持在4.00～6.99之间,且均趋向于相同质量氯化铜溶于水后的自然pH值(5.2).耐盐鲁氏酵母粉在5min内对Cu2+的吸附量可达到其最大吸附量的89.2%,30min可达到吸附平衡,其吸附动力学适合采用准二级动力学方程描述.与Langmuir方程相比,耐盐鲁氏酵母对Cu2+的吸附过程更适合采用Freundlich方程描述.     

壬基酚聚氧乙烯醚降解前后的激素效应和诱变活性

采用重组基因酵母和SOS/Umu试验研究了壬基酚聚氧乙烯醚(NP₁₀EO)经生物降解前后的雌激素活性和致突变活性.结果表明,在降解反应开始后的4d内降解产物的雌激素活性较低且不具有致突变性.随着降解时间的不断增加,降解产物的雌激素活性和致突变性不断增强.降解20d后,降解产物的雌激素活性相当于1nmol 17-β雌二醇的61.6%,诱变比值大于2,表明壬基酚聚氧乙烯醚的生物降解产物同时具有雌激素活性和致突变活性,且两者在产生时间和活性数值方面均是同步的和成正相关的.因此致突变活性很可能是此类降解产物对生物机体具有雌激素活性的基础.     

酵母菌对味精生产中离交尾液的处理初探

通过富集培养并利用选择性培养基分离筛选到2种能适应味精生产过程中离交尾液(COD为40690mg/L,NH₄⁺-N含量为16914mg/L)的酵母菌,经鉴定分属于嗜盐假丝酵母(Candida halophila)和粘红酵母(Rhodotorula glutinis).这二种菌混合培养时在pH4～9范围内其COD去除率均可达到80%以上;对于10倍、3倍、2倍稀释的离交尾液,48h之内,其COD去除率均可高达84.5%,日平均去除速度COD/SS均在1.0kg/(kg@d)以上,远高于对照的活性污泥法[对于10倍稀释液最高去除率为78.9%,去除速度为0.34kg/(kg·d)],同时也高于国内报道的其他酵母菌菌株.经处理后,还原糖可去除95.7%,而NH+4-N没有明显变化.     

混合外源菌强化剩余污泥微氧水解产酸

利用外源投加酵母菌与醋酸菌的方式促进了剩余污泥水解产生短链挥发性脂肪酸（SCFAs）的产量,考察了混合投加模式下污泥水解溶出的正磷酸盐、氨氮和溶解性COD的浓度,研究水解过程胞外聚合物（EPS）组分中蛋白质及多糖的变化特征.结果表明,在酵母菌和醋酸菌投加量分别为10和20g/L时,发酵第5d实现了最高的SCFAs产量,达到719mgCOD/gVSS,其中乙酸含量为328.78mgCOD/gVSS,占总SCFAs的45.72%.投加两种菌显著促进了剩余污泥水解产生SCFAs,且以乙酸为主.外源菌投加促进了水解酸化过程氨氮和正磷酸盐的释放,最佳反应条件下最大释放量分别为80.66和22.38mg/gVSS,有利于从剩余污泥中回收氮磷.投加外源菌后EPS中的蛋白质和多糖从内层向最外层释放,为污泥水解产酸提供底物.外源投加酵母菌与醋酸菌是促进剩余污泥水解酸化的有效手段.     

应用超敏感酵母HUG1-yEGFP生物传感器筛选基因毒性化合物

为了扩展本实验室构建的响应于DNA损伤信号的超敏感酵母HUG1-yEGFP生物传感器的检测范围并积累参考数据,为实际应用打下实验基础,本研究对26种与环境及人类生活息息相关的化合物的基因毒性进行了检测,筛选出8种具有基因毒性的化合物,并将其结果与现有微生物检测系统的检测结果进行了对比。结果显示,超敏感酵母HUG1-yEGFP生物传感器的检测结果与以细菌为宿主细胞的Ames试验或SOS显色法的检测结果的吻合度高于50%,与以酵母为宿主细胞的GSA检测系统的检测结果的吻合度高于85%。以真核生物酵母为宿主的检测系统与以原核生物细胞为宿主的检测系统的结果的差异反映了它们抗胁迫机制的不同。本研究应用超敏感酵母HUG1-yEGFP生物传感器特异性检测出3种化合物为基因毒性阳性,这3种化合物是代森锰锌、孔雀石绿及丙烯酰胺,均被报道具有潜在致癌性。本研究结果表明,超敏感酵母HUG1-yEGFP生物传感器可以有效地对环境污染有关的基因毒性化合物进行检测,可以作为其他现有检测系统的补充,应用于环境化学污染的健康风险评价。