环境中甾体激素降解菌的筛选及功能基因的克隆

利用生物技术解决环境中日益增长的甾体类激素污染的环境问题,寻找相关的菌及其关键基因就非常重要。本研究利用含1.6-4.1%NaCl的SIN培养基从大连海港附近所取海水样中筛选能够降解并利用甾体激素作为唯一碳源和能源的微生物。ELISA检测3-羟基类固醇脱氢酶/羰基还原酶(3-HSD/CR)活性。利用PCR技术克隆3,17-羟基类固醇脱氢酶基因,ELISA技术检测该基因的活性。结果表明筛选到的微生物为一种革兰氏阴性菌,命名为H5-1,具有3-HSD/CR活性,对PCR克隆的3,17-羟基类固醇脱氢酶基因经测序比对同源性为99%,ELISA检测初步证实了该基因的活性。该基因的成功克隆为后期转入受体细胞进行目的蛋白的表达、酶活性鉴定及构建甾体激素降解工程菌株等工作奠定基础。     

固定产酸克雷伯氏菌产氢的研究

为了保持菌体固有的生物活性,使其重复使用,将产酸克雷伯氏菌(HP1,Klebsiella oxytoca)包埋在凝胶中,采用注滴法制备海藻酸钙凝胶球来固定产酸克雷伯氏菌HP1,达到截留菌体产氢的目的.结果表明,选择培养6～8 h的菌体作为海藻酸钙凝胶球包埋的菌体,Tris做培养基中的缓冲盐,当体积质量为5 g/L时,最佳产氢初始pH值为9.0,温度为37℃,采用柱反应器连续产氢7 d,平均产氢速率为3.38×10-2 moL(/L.h)-1.     

甾体药物生产废水的生物处理

以甾体药物生产废水中的主要污染物为底物,从自然界筛选了高效降懈菌株6株,经鉴定,他们分别为假单胞菌(Pseudomonas sp.)、醋酸杆菌(Acetobacter sp.)和不动杆菌(Acinetobucter sp.)。采用好氧工艺,以筛选出的高效菌株为降解菌,用止交法研究了高效菌降解废水的工艺条件,最佳工艺条件为:菌体质量浓度10g/L(湿),pH 7.0,摇床转速110r/min。影响COD_(cr)去除率的因子顺序为:菌体质量浓度>pH>摇床转速。在最佳工艺条件下,高效菌的COD_(cr)去除率达到94％,出水可达到国家二级污水排放标准。     

降解AFB1的克雷伯氏菌分离、鉴定及降解机理初步研究

为了获得对黄曲霉具有降解作用的菌株,以秸秆、牛粪、土壤、发霉玉米及花生为研究对象,以香豆素为唯一碳源,筛选获得了能够降解黄曲霉毒素B1(AFB1)的多个菌株.通过生理生化及16S rDNA基因序列分析确定菌株种类;通过优化获得了对AFB1具有最优降解效果的培养基组成;采用蛋白酶K和SDS处理发酵上清液,初步判断具有降解...     

甾体类化合物生物转化的研究进展

甾体类化合物是一类广泛存在于动植物体内,具有多种生物活性的物质,它的生物转化指的 是外源甾体类化合物在生物体内经多种酶催化的代谢转化,通过生物转化可以完成一些有机合成 难以进行的反应,得到更具有新药开发价值的物质．近５年来,甾体类化合物的生物转化研究发展 迅速,在查阅相关国内外文献的基础上,归纳了甾体类化合物生物转化的不同类型,羟化反应,氢化 反应,脱氢反应,Ｂａｅｙｅｒ－Ｖｉｌｌｉｇｅｒ氧化反应和溴化反应,阐述了甾体类化合物生物转化的相关实例 和研究进展,为进一步研究甾体类化合物的结构改造和修饰提供了参考．     

克雷伯氏菌属降解羟肟酸捕收剂H_(205)的研究

采用从汽车修理厂土壤中采集的菌种,借鉴国内外对多环芳烃化合物降解菌的驯化和筛选的方法,在自然条件下驯化、分离、筛选出能降解H205的菌株。研究各单因素对此优势降解菌的生物降解特性的影响,找出此优势降解菌的最佳降解条件。结果表明,从汽车修理厂土壤驯化而来的H205降解菌是革兰氏阴性菌,经16SrRNA鉴定为克雷伯氏菌属;该菌降解H205的最佳条件为:pH 6～7,温度30℃,摇床转速150r/min,细菌接种量10%;底物浓度100mg/L;外加碳源葡萄糖、蔗糖、乙酸钠都对H205的降解有抑制作用;外加氮源酵母膏、蛋白胨对H205的降解有促进作用。     

一株氯苯降解菌的分离鉴定

氯苯是重要的化工原料,长期使用对环境造成了严重的危害．为了研究生物方法修复自然环境的可行性,采集化工厂排污口的污泥,利用富集驯化等方式,分离到一株能够降解氯苯的菌株KD131．通过分析该菌株的16SrRNA基因序列,并结合BIOLOG微生物鉴定系统的测定结果,确定KD131为短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）,同时构建了系统进化树．利用气相色谱方法,对分离菌株KD131降解氯苯的能力进行了初步分析,24h内氯苯分解率达60．8％．进一步研究发现,KD131对苯和邻二氯苯也具有一定的降解能力．     

一株DEP降解菌的筛选及其休止细胞的降解特性

从杭州市河道污水出口的淤泥中筛选到一株邻苯二甲酸二乙酯(DEP)降解菌HZ3,研究了该菌株的休止细胞对DEP的降解特性,结果表明:该休止细胞浓度为2×108～6×108 cpu/mL,pH7.0,30℃,180r/min条件下,可在6h内将118mg/L的DEP完全降解,37℃下的降解效率也无明显差异,加入0.01g/L Tween-80则对降解效率产生了一定的抑制.休止细胞对118～1 436mg/L的DEP表现出较高的降解能力,而生长细胞则对1 062mg/L的DEP无降解能力.     

甾体微生物C11α-羟化反应的研究进展

介绍了微生物对甾体C11α-羟化反应中,新催化剂及新被催化基团的研究状况.系统阐述了羟化反应机理,并指出加氧酶活性中心少数氨基酸残基是影响羟化反应的关键因素.综述了C11α-羟化反应新技术和新工艺的研究进展.在技术方面,分别介绍了生长调节剂、磁场、超声波及表面活性剂等因素对甾体Cuα-羟化反应的影响;在工艺方面,着重介绍了固定化细胞在双液相中进行C11α-羟化反应的研究.     

雌激素对环境的影响及其治理现状的研究分析

对环境内分泌干扰物的研究背景进行了阐述,分析了其对人和动物的危害性。通过对环境雌激素中对甾醇类雌激素的来源,污染现状的总结,认为雌激素对我国来说已经是到了必须治理的阶段。并对今后该如何进行其污染的治理提出了一定的设想,即利用水体中原生动物群落的变化来反映出水体内对甾醇类雌激素的生态毒理数据,筛选和驯化其成为人类所用的生物降解特性菌株。     

苯酚降解菌CN 6的分离及其生长特性

从台湾某纺织厂污泥中分离得到一株能够将苯酚作为唯一碳源和能源生长的细菌.根据其形态和生理生化反应结合16S rDNA测定分析,该菌被鉴定为假单胞杆菌(Pseudomonas sp.).降解特性研究表明,该菌降解苯酚的最适pH和温度分别为8.5和30℃,在此条件下,浓度高达500 mg/L的苯酚能被该菌在17 h内将完全降解.在动力学研究中,由于高浓度苯酚对CN-6菌株的降解过程存在底物抑制现象,故采用Haldane非竞争性底物抑制模型,计算确定了模型参数μmax、KS和KI分别为0.452 h-1、28.617 mg/L、782.4 mg/L,该动力学方程对实验数据能很好拟合.     

一株从矿化垃圾中分离的纤维弧菌

从矿化垃圾中分离得到一株新的纤维素降解细菌C3-Cellvibrio。该菌具有琼脂液化和滤纸降解能力,在固定琼脂平板上不形成明显的菌落。通过16s rRNA鉴定,该菌株属于纤维弧菌属,序列登录号为bankit1235469。该菌在pH值为7、温度为30℃时,降解纤维的能力最强。     

Acinetobacter sp.XA05和Sphingomonas sp.FG03苯酚生物降解特性研究

从活性污泥和苯酚污染的土壤中分离出来两个菌株,分别编号为XA05和FG03.通过16S rRNA基因序列分析表明,XA05属于Acinetobacter sp.,而FG03属于Sphingomonas sp..将XA05和FG03在以不同浓度的苯酚作为唯一碳源的基础培养液中培养,结果显示,在初始苯酚浓度分别为800mg/L和1000mg/L时,作用45h和60h后,XA05和FG03对苯酚的去除率分别是99.5%、78.3%和97.6%、68.1%.两个菌株按1:1的体积比混合后,当苯酚的初始浓度分别为800mg/L和1000mg/L时,作用35h和60h后,苯酚去除率分别为99.8%,97.2%,XA05和FG03的苯酚降解动力学研究表明,在Haldane's模型中,XA05和FG03都有较高的KS和KSI值.     

Potential of Novel Halotolerant and Psychrotrophic Strain of Planococcus sp. for Water Treatment

一株新耐盐耐低温菌的鉴定及其在废水处理中的应用

王 凯^1,2,李斯琪¹,程喜全¹,张瑛洁¹,闫培生¹,马 军²

（1. 哈尔滨工业大学 海洋科学与技术学院,威海 264209,山东;

2. 哈尔滨工业大学 市政与环境工程学院,哈尔滨 150090）

创新点说明：

发现一株新菌,耐盐耐低温,既具有絮凝能力又可降解COD,其应用范围更广且功能更加多样,以期抵抗复杂多变的实际环境。

研究目的：

筛选出一株耐受盐度、温度范围更广范的多功能型水处理功能菌,以期为淡水或海水净化技术提供一种选择。

研究方法：

从山东威海金海湾排污口分离出一株橘黄色细菌,该菌株可用于处理无盐条件下的模拟废水（COD浓度分别为400和800 mg/L）和高盐条件下的模拟废水（COD分别为400和800 mg/L）,并且探究该菌株在不同温度下处理以上四种模拟废水的能力。通过搅拌器确定了该菌株为絮凝剂产生菌,并通过一系列单因素实验确定了最佳絮凝条件及絮凝剂的分布。

结果：

1)该菌株S2A15在与模式菌株Planococcus maritimus DSM 17275 的相似度达98.8%。

2)该菌株S2A15在盐度为0-12%的条件下生长良好。

3)该菌株S2A15可在4℃-28℃的条件下生长。

4)从温度看,S2A15在28℃时COD降解能力最高;从处理废水浓度看,S2A15处理400 mg/L COD废水时几乎优于处理800 mg/L COD废水;从含盐度看,S2A15在无盐的条件下对COD的降解率几乎优于含盐废水。该菌株S2A15在28 ℃,400 mg/L COD的含盐模拟废水降解COD的效果最好,达到76.90%。

5)最佳的絮凝条件为：3 mL的10%氯化钙,2 mL的絮凝剂,pH为9,处理浓度为1 mg/L的高岭土悬液,其絮凝率能达到90%以上。

6)微生物絮凝剂主要分布在发酵液中。

结论：

1)经鉴定该菌株S2A15为动性球菌属。

2)菌株S2A15为耐盐且耐低温菌株。

3)在常温或低温,含盐或无盐条件下,菌株S2A15均有降解COD的能力。

4)该微生物絮凝是由菌株S2A15产生并分泌到细胞外具有絮凝活性的代谢产物,并且具有热稳定性。

关键词：

COD;絮凝;废水处理;动性球菌属;耐盐菌株

     

自养小球藻培养条件的优化

在无菌条件下,对影响自养小球藻生长的主要因素进行优化.实验表明,优化结果对小球藻的生长有显著影响.通过正交试验和单因素实验得到了以BG-11培养基为基础的优化培养条件：Na2CO3质量浓度为0.02 g/L、初始pH值为7、N/P为30、接种量为5%、温度25℃、光照强度8 800 lx.该优化条件有效地提高了自养小球藻的生长速率.     

Aerobic biodegradation of diethyl phthalate by Acinetobacter sp. JDC-16 isolated from river sludge

A gram negative bacterium, named JDC-16, which can grow well on the substrate of phthalic acid esters (PAEs) as the sole source of carbon and energy, was isolated from river sludge. Based on the morphology, physiological and biochemical properties and analysis of 16S rRNA gene sequence, it was preliminarily identified belonging to the genus Acinetobacter. The result of substrates utilization range indicates that strain JDC-16 can utilize a variety of phthalates except for diisononyl phthalate (DINP). The degradation tests using diethyl phthalate (DEP) as the model compound show that the optimal pH and temperature for DEP degradation by Acinetobacter sp. JDC-16 is 8.0 and 35 °C, respectively. Meanwhile, degradation kinetics under various initial concentrations of DEP reveals that substrate depletion curves fit well with the modified Gompertz model with high correlation coefficient (R ²>0.99). Furthermore, the substrate induction test indicates that DEP-induction can apparently shorten the lag phase and enhance the degradation rate. This work highlights the potential of this isolate for bioremediation of phthalates-contaminated environments.     

产DHA酒香酵母的培养条件优化研究

对海洋中筛选的酒香酵母(Brettanomyces sp.)7-3产DHA条件进行了优化,结果表明培养基最佳组成为葡萄糖10 g/L, 蔗糖10 g/L,酵母膏20 g/L,(NH4)2SO4 10 g/L,NaHCO3 1 g/L,K2HPO4 6 g/L,ZnSO4 0.1 g/L,MgSO4 0.1 g/L,CaCl2 0.5 g/L,Na2EDTA 0.2 g/L,FeC6H5O7·3H2O 0.01 g/L.摇瓶培养最佳条件为培养初始pH=6.0,培养温度25 ℃,装液量为100 mL(在500 mL摇瓶中),培养时间为84 h,优化后油脂与DHA产量分别提高了3.3和3.8倍.