细菌降解木质素的研究进展

细菌是自然界中降解木质素的主要作用者之一,能够产生木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶、漆酶等参与木质素降解的生物催化剂,通过改性、增溶等作用降解木质素为低分子量的聚合木素片断。就细菌在木质素降解中的作用、微观过程、作用机理以及生物学、生理学方面来概述细菌降解木质素的研究进展。     

正交实验选择嗜碱细菌降解木质素的

本文在复合碳源的碱性液体培养条件下(pH≈10.5),用正交实验法对嗜碱木质素降解细菌6号菌株降解木质素的金属离子培养条件进行了优化.结果表明,各金属离子对6号菌株产生的木质素降解酶Lac-case和MnP以及木质素降解率都有一定促进作用.分析正交实验结果表明,其中Mn2+和Cu2+是量主要的影响因素.各种金属离子的最佳综合水平为MnSO4@H2O0.7g/L、CuSO4@5H2O1mg/L、FeSO4@7H2O5mg/L、ZnSO4@7H2O30mg/L、CaCl2@2H2O50mg/L.     

嗜碱细菌复合碳源条件下对麦草木质素的降解

在碱性液体培养条件下(pH≈10.5), 研究复合碳源共代谢最佳综合条件下嗜碱性木质素降解细菌6号菌株产酶、降解能力及菌株的生长状况.结果显示,虫漆酶(Laccase)在培养的第4天酶活达到最高值2915.37U/L、锰依赖过氧化物酶(MnP)在培养的第8天酶活达到最高值1152.88U/L,培养10d麦草中木质素降解49.84%.同时通过扫描电镜分析探讨了6号菌株降解木质素的微观过程,证明了6号菌株优先降解木质素的特性和降解方式.     

正交实验选择嗜碱细菌降解木质素的金属离子最优综合培养条件

本文在复合碳源的碱性液体培养条件下 (p H≈ 10 .5 ) ,用正交实验法对嗜碱木质素降解细菌 6号菌株降解木质素的金属离子培养条件进行了优化。结果表明 ,各金属离子对 6号菌株产生的木质素降解酶 L ac-case和 Mn P以及木质素降解率都有一定促进作用。分析正交实验结果表明 ,其中 Mn2 +和 Cu2 +是最主要的影响因素 ,各种金属离子的最佳综合水平为 :Mn SO4 · H2 O0 .7g/ L、Cu SO4 · 5 H2 O1m g/ L、Fe SO4 · 7H2 O5 mg/L、Zn SO4 · 7H2 O 30 m g/ L、Ca Cl2 · 2 H2 O 5 0 m g/     

正交实验选择嗜碱细菌降解木质素的最优综合培养条件

在复合碳源的碱性液体培养条件下(pH≈10.5),用正交实验法对影响嗜碱木质素降解细菌6号菌株降解木质素的7种单因素培养条件进行了优化.结果表明,第1碳源用量等单因素在不同程度上对6号菌株产生的木质素降解酶Laccase和MnP以及木质素降解率都有一定促进作用.正交实验表明,其中第1碳源用量和T-80用量是显著性的影响因素,7种单因素的最佳综合水平为:37℃静置培养10d、第1碳源(蔗糖)1g/L、氮源NH₄NO₃1.2g/L、培养基70ml/250ml锥形瓶、初始pH值10.6和第2碳源接种后第4d加入、添加0.3%的表面活性剂T-80.     

木质素降解酶及其调控机理研究的进展

近年来有关木质素降解微生物和木质素降解酶的产与调控机理的研究表明，腐霉和细菌在木质自然降解中起着重要作用，腐霉的降解作用发生在次级代谢阶段，而细菌发生在初级代谢阶段，影响木质素降解酶的产生酶活力高低的因素有碳氮的选择与限制；诱导物的添加；表面活性剂的使用；某些金属离子浓度水平的改变；菌丝的固定化，温度和摇床转速的变换等。     

木质素降解及其对木质素作为陆源有机物指示计应用的影响

陆源有机物的归宿是全球碳循环研究的关键问题.木质素作为陆源有机物的重要指示计,在迁移转化过程中的降解(光降解和生物降解),对其指示作用产生一定的影响.本文简要介绍了木质素作为指示计的应用概况,重点综述了木质素降解的研究现状,总结了降解对木质素指示参数的影响,提出了修正降解影响的方法,指出多重示踪方法可以获取更加准确的信息,同时,对木质素降解的深入研究将进一步规范木质素作为指示计的使用并提高其应用价值.     

电化学氧化与生物法联合降解木质素

为开发经济和环境安全的木质素降解技术,采用ECO-BD(electrochemical oxidation and biodegradation, 电化学氧化与生物降解)工艺联合降解木质素,以Ti/Sn-SbO₂电极为阳极,无水Na₂SO₄为电解质,在恒电流条件下,应用响应面法得到ECO-BD联合降解木质素的最佳电化学条件:电流密度为8.64 mA/cm2,电量为20.00 kC,c(Na₂SO₄)为0.15 mol/L. 在该条件下,ECO-BD对1 g/L木质素溶液的COD_Cr去除率为59.31%,单位能耗为28.87 kW·h/kg. 采用傅里叶变换红外光谱及气相色谱-质谱对ECO-BD联合降解木质素过程中的降解产物进行分析发现,ECO能有效地破坏木质素的酚羟基结构及发色基团,木质素多聚体的醚键先被断裂形成单体,随后芳环结构被氧化生成醌类化合物,再进一步开环和裂解生成小分子酸类或被矿化成CO₂和H₂O;电解后溶液生化可降解性由0.20~0.25升至0.31~0.37,缩短了后续生物降解时间. 研究显示,ECO能先行打断抵御微生物攻击的木质素顽固键合结构,有利于后续BD消除残余碎片,实现木质素的ECO-BD高效低成本降解.      

原生质体紫外诱变提高简青霉的木质素降解性能

以简青霉Penicillium simplicissimum (Oudem.) Thom BGA为出发菌株,对其进行原生质体紫外诱变.经过筛选获得2株诱变菌株(J12与J18),它们的木质素降解酶酶活要明显高于出发菌株J.其中诱变菌株J12产生的漆酶和锰过氧化物酶酶活较高,相对于出发菌株J分别提高了145%和47%,达到44.0,50.9 U/g.诱变菌株J18产生的木质素过氧化物酶酶活较高,达到67.1 U/g,相对于出发菌株J提高了40%.且木质素降解率也最高,相对于出发菌株J分别提高了198.1%.经过7次传代, J12和J18的木质素降解酶活性保持稳定,没有降低.     

基于猪场废水脱氮的典型木质素降解中间产物反硝化性能

猪场废水高效生物脱氮通常面临碳源不足的问题,秸秆在猪场周边广泛存在,是废水脱氮的潜在碳源来源,但其中的木质素难以被生物降解与利用.选取木质素降解过程的典型中间产物肉桂酸、对香豆酸和阿魏酸为研究对象,探究了其用作碳源的反硝化脱氮性能,以期为猪场废水脱氮过程秸秆“返碳”利用提供理论依据.批次试验表明,当C/N由6依次降低至3时,肉桂酸、对香豆酸和阿魏酸作为碳源时的最大比反硝化速率测定值分别为9.4、8.6、1.1 mg·g^-1·h^-1.采用Haldane模型拟合,计算出这3种中间产物作为碳源时的最大比反硝化活性分别为20.7、17.0和1.6 mg·g^-1·h^-1.肉桂酸用作反硝化碳源的潜力大于对香豆酸,阿魏酸则难以作为碳源进行反硝化脱氮.长期试验表明,随着反应器进水C/N由3升高至6,肉桂酸和对香豆酸的硝酸盐去除率分别稳定在90%和85%左右.高通量测序结果表明,肉桂酸组的污泥中典型反硝化细菌Thauera的丰度高于对香豆酸组,故反硝化效果更好.综上所述,定向调控木质素降解为肉桂酸有望缓解猪场废水生物...     

低温混合菌降解硝基苯的研究

采集某硝基苯生产工厂排污管线底泥和污水处理厂曝气池活性污泥,通过富集筛选、驯化,从中分离出一组能够降解硝基苯的低温优势混合菌,并进一步对其降解的影响因素及动力学进行研究。在低温(10℃),pH值为5.0～7.0时,混合菌能够以硝基苯为唯一碳、氮源生长,且在48h内可将将382mg/L的硝基苯完全降解。通过对降解过程的动力学分析可知,不同浓度范围内硝基苯的降解过程均符合零级动力学特征。     

磺胺甲基异恶唑的好氧生物降解研究现状

磺胺甲基异恶唑是广泛应用的抗生素,属于药品及个人护理品（Pharmaceutical and Personal Care Products,PPCPs）污染物的典型代表物质.近年来,该物质在环境中的检出率逐渐增加,成为了一种新兴污染物,对人体及生态环境造成危害.磺胺甲基异恶唑具有难于生物降解的特性,然而目前在好氧条件下,利用生物方法处理该物质已初见成效,它将成为今后的研究热点.本文对磺胺甲基异恶唑的好氧生物降解研究现状进行了系统的综述,包括具有降解该物质能力的微生物类群、该物质好氧降解的影响因素及降解产物分析,在此基础上提出了磺胺甲基异恶唑好氧生物降解未来进一步研究的方面.     

光合细菌对2,4,6-三氯苯酚的降解特性研究

研究了混合光合细菌PSB-DR在不同光照、接种量和pH值下对2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)的生物降解特性,确定了PSB-DR生物降解2,4,6-TCP的优化控制条件.结果表明,光照培养下,接种量30%,初始pH值7.0时2,4,6-TCP降解效率最高.在此条件下,50mg/L的2,4,6-TCP经5d后降解率达到82.3%.培养基中醋酸钠的加入对2,4,6-TCP降解有明显的抑制作用.PSB-DR静息细胞对2,4,6-TCP的降解符合高浓度底物抑制的酶促反应类型,其降解动力学参数rmax=1.746h-1,Km=38.333mg/L,Ki=260.87mg/L.     

木质素降解菌的分离鉴定及木素过氧化物酶的纯化

采用苯胺蓝脱色法,从活性污泥中分离筛选得到2株具有分泌木质素降解过氧化物酶能力的细菌菌株PKE117和PKE225.根据生理生化反应结果和16SrDNA序列分析,初步确定菌株PKE117为Pseudomanas属的1个新种,PKE225为Pseudomanas thermaerum的1个新菌株.对于菌株PKE117的发酵液依次经DEAE-纤维素32、Sephadex G-75凝胶过滤纯化,木素过氧化物酶的藜芦醇氧化比活力从0.87U/mg提高到204.5U/mg,酶的纯化倍数为235.1,回收率15%.     

细菌降解非离子表面活性剂的研究

从石油污染的土壤中分离到２株能利用非离子表面活性剂ＡＥＯ－９和ＳＡ－２０作为唯一碳源生长的细菌。这２株菌被定名为假单胞杆菌５２（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎｏｓ５２）和Ｗｅｅｋｓｅｌｌａ６．最适于这２株菌利用非离子表活剂ＡＥＯ－９的培养条件是乙酸胺作为氮源,ｐＨ７．３０℃添加少量葡萄糖促进表活性的降解,降解速率的研究表明,当ＡＥＯ－９的初始浓度为５０００ｍｇ／Ｌ时,５２号菌和６号菌能在２周内将其去除８５％,     

硝基芳香化合物的微生物降解研究进展

硝基芳香化合物是环境中难降解有机污染物之一,由于其用途广泛,对环境的污染日趋严重,利用生物降解硝基芳香化合物是行之有效的方法。文章针对硝基芳香化合物生物降解过程,汇总了用于降解的微生物资源,并对硝基芳香化合物生物代谢途径、降解过程中的主要酶、降解性质粒、基因定位等分子遗传学的研究进展进行了综述。