Delftia sp.T3-6酰胺水解酶DamH晶体制备及X-射线衍射分析

Dam H是菌株Delftia sp.T3-6产生的具有酯键水解活性的酰胺酶,对其原核表达、纯化、结晶条件及蛋白晶体X-射线衍射条件进行了研究。经过原核表达,采用Ni-NTA亲和层析法和透析法纯化蛋白,成功获得了适合晶体生长的蛋白Dam H。289 K下采用座滴气相扩散法进行晶体筛选和制备,在蛋白浓度为15 mg/m L及含有0.2 mol/L乙酸铵,pH 7.1,21%(W/V)聚乙二醇3350的缓冲液中获得了理想的蛋白晶体。在低温100 K下通过X-射线衍射仪(Rigaku Micro Max-007 HF)收集了晶体衍射数据。晶体衍射分辨率为3.4,空间群为三斜晶系P1,晶胞参数为a=14.1,b=23.9,c=85.7,α=112.6°,β=77.2°,γ=89.1°。结晶条件的优化和晶体制备为Delftia sp.T3-6 Dam H高分辨率晶体制备提供了参考,晶体衍射数据的收集为Dam H三维结构的解析奠定了前期基础,将有助于阐明Dam H的催化机制。     

一株邻苯二甲酸酯降解菌Salipigersp.D13基因组特征及其降解能力

为了明确菌株Salipiger sp.D13对邻苯二甲酸酯(Phthalates esters,PAEs)的降解特性,对菌株Salipiger sp.D13基因组序列和对邻苯二甲酸酯的降解能力进行研究;同时,根据关键酶基因和中间代谢物,推测Salipiger sp.D13代谢邻苯二甲酸二正丁酯(DBP)的完整途径。试验结果表明:菌株Salipiger sp.D13含有降解邻苯二甲酸酯的关键酶基因,分布在多环芳烃降解和苯甲酸代谢等代谢途径中,对6种优先级控制PAEs的5d降解率均在90%以上;菌株Salipiger sp.D13降解邻苯二甲酸酯二丁酯(DBP)的完整途径为邻苯二甲酸二丁酯通过酯酶水解为邻苯二甲酸(PA),PA通过加氧酶、脱氢酶、脱羧酶生成原儿茶酸(PCA),PCA通过原儿茶酸3,4-加氧酶(protocatechuate 3,4-dioxygenase)开环,形成β-carboxy-muconate等物质,从而进入三羧酸循环。试验结果可为菌株Salipiger sp.D13用作邻苯二甲酸酯类污染环境生物修复的候选菌株提供理论基础。     

一株降解甲氰菊酯的光合细菌的分离鉴定及其降解酶初步分析

从某农药厂污泥中筛选分离出一株高效降解甲氰菊酯(Fenpropathrin)的光合细菌,研究了其降解特性及生物学特性。根据分离菌株的细胞形态结构、活细胞光吸收特征、生理生化特征及其16S rDNA序列同源性鉴定降解菌;气相色谱法测定该菌降解甲氰菊酯的能力;采用超声波破碎法提取该菌降解粗酶,利用(NH4)2SO4分段盐析并测定酶活性。结果表明:PSB07-14属红假单胞菌属(Rhodopseudomonas sp.);该菌以共代谢方式降解甲氰菊酯,对甲氰菊酯的最高耐受浓度为800mg/L,降解最佳条件为:30～35℃、pH6～7,光照培养15d对600mg/L甲氰菊酯降解率达48.41%。降解酶测定结果表明:30%～60%(NH4)2SO4沉淀的蛋白降解活性最高。     

白星花金龟幼虫肠道中纤维素降解菌的筛选及其全基因组分析

白星花金龟幼虫的肠道中含有丰富的纤维素降解菌,能够消化和利用大量的木质纤维素。通过刚果红染色法结合滤纸降解法,从其肠道中分离筛选出1株具有纤维素降解能力较强的纤维单胞菌(Cellulomonas sp.)h9。在不同培养条件下对该菌的生长及相关酶活性进行了研究,结果表明:在液体CMC-Na培养基中发酵120 h,菌体生长达到稳定期,CMC酶活性也在此时达到峰值为0.19 U·mL~(-1)。通过基因组de novo测序技术获取该菌的全基因组序列,经BLAST软件与GOG和CAZy数据库中的蛋白序列进行比对分析,确定菌株h9具有重要的纤维素降解相关基因及代谢通路,包括内切葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、外切葡聚糖酶等。从而为筛选优质酶,构建纤维素降解工程菌提供了重要的理论依据和供试材料。     

一株邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯降解菌的筛选鉴定与降解特性

为了进一步研究土壤中主要邻苯二甲酸酯(PAEs)污染物的微生物修复,选择邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)作为目标污染物,采用富集驯化法从设施菜地土壤中筛选出一株可同时降解邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)的细菌AS001。通过形态、生理生化特征、16S rDNA序列分析,初步鉴定为节杆菌属(Arthrobacter sp.),重点考察了该菌株在不同转速、pH、初始浓度、接菌量和温度条件下对邻苯二甲酸酯的降解特性。结果表明,菌株AS001的最佳降解条件为:转速175 r·min^-1,pH 7.0,初始浓度100 mg·L^-1,接菌量4%,温度35 ℃,且不同条件下菌株对DBP的降解效果高于对DEHP的降解效果。为该区域土壤中PAEs污染修复的环境条件提供一定的理论依据。     

白星花金龟幼虫肠道中纤维素降解菌的筛选及其全基因组分析#br#

白星花金龟幼虫的肠道中含有丰富的纤维素降解菌，能够消化和利用大量的木质纤维素。通过刚果红染色法结合滤纸降解法，从其肠道中分离筛选出1株具有纤维素降解能力较强的纤维单胞菌（Cellulomonas sp.）h9。在不同培养条件下对该菌的生长及相关酶活性进行了研究，结果表明：在液体CMC-Na培养基中发酵120 h，菌体生长达到稳定期，CMC酶活性也在此时达到峰值为0.19 U·mL^-1。通过基因组de novo测序技术获取该菌的全基因组序列，经BLAST软件与GOG和CAZy数据库中的蛋白序列进行比对分析，确定菌株h9具有重要的纤维素降解相关基因及代谢通路，包括内切葡聚糖酶、β-葡萄糖苷酶、外切葡聚糖酶等。从而为筛选优质酶，构建纤维素降解工程菌提供了重要的理论依据和供试材料。     

降解水稻秸秆细菌-真菌复合菌系的构建与评价

为筛选构建高效降解水稻秸秆的细菌-真菌复合菌系,通过分离筛选、纯化鉴定具备降解水稻秸秆能力的细菌和真菌,选择出降解效率较高的细菌和真菌各两株用于复配。通过全组合将4株菌复配成多样性为1～4的15种复合菌系,采用水稻秸秆降解试验评估复合菌系的降解效果和3种纤维素降解酶的活性,利用线性拟合和多元回归解析复合菌系产酶活力与其降解秸秆能力之间的关系。从腐解的水稻秸秆中筛选获得降解细菌和真菌各4株,其中以细菌分离株雷氏普罗威登斯菌BB18、球形赖氨酸芽孢杆菌JB7和真菌分离株草酸青霉ZA、烟曲霉ZL的秸秆降解能力和产滤纸酶活力较高。将该4株降解效果较高的菌株进行全组合复配,发现复合菌系对水稻秸秆的降解率以及产滤纸酶、纤维素内切酶和木聚糖酶的活性均随菌株多样性的增加而显著提高,且以4株菌株组合的复合菌系BF1对水稻秸秆的降解效果最好,较单菌平均提高了1.6倍,酶活力增加了1～3倍。相关分析结果表明,复合菌系降解水稻秸秆的能力与3种酶的活力呈显著正相关,其中纤维素内切酶和木聚糖酶对复合菌系降解能力的贡献最大。细菌-真菌复合菌系的降解效果与产酶能力具有明显的多样性效应,维生素内切酶和木聚糖酶是驱动细菌-真菌复合菌系高效降解秸秆的关键因子。     

解鸟氨酸拉乌尔菌ZK4菊酯农药降解酶基因BioH的克隆及原核表达

为挖掘新的拟除虫菊酯类农药降解基因，在大肠杆菌中实现异源高效表达，以本课题组前期筛选出的降解谱广泛、降解率较高的菌株解鸟氨酸拉乌尔菌(Raoultella ornithinolytica)为研究对象，克隆其菊酯类农药降解酶基因BioH,在大肠杆菌中表达。通过解鸟氨酸拉乌尔菌全序列进行基因组注释、蛋白注释和通路注释，和已有菊酯类农药降解基因序列比对，筛选出潜在的具有菊酯类农药降解功能的基因；以解鸟氨酸拉乌尔菌基因组DNA为模板，根据功能基因序列设计特异性引物进行PCR扩增，回收目的片段后与pMD19-T载体连接，筛选阳性克隆并鉴定；酶切回收目的片段后和pET32a(+)表达载体连接，转化至大肠杆菌BL21(DE3)中，将验证正确的重组菌经IPTG诱导表达，通过SDS-PAGE分析蛋白表达情况。结果表明：通过筛选得到BioH基因，该基因具有水解酶的作用，同时也具有其他菊酯类农药降解基因序列中存在的保守五肽motif-GXSXG,PCR扩增后得到大小为783 bp的条带，通过重组技术获得阳性克隆，PCR扩增、酶切和DNA测序进行验证，重组菌经0.2 mmol/L IPTG诱导4 h后获得约为...     

一株石油降解菌Aquabacterium olei NBRC 110486的基因组完成图及分析

Aquabacterium olei RBRC 110486是一种新发现的具有降解石油能力的革兰氏阴性菌。为进一步探究该菌株降解石油的分子机制,挖掘菌株可能存在的生物功能,本研究使用PacBio高通量测序技术对其进行全基因组测序,基于完成图进行基因预测、功能注释以及次级代谢产物合成基因簇预测。该菌株基因组大小为3 890 087 bp,GC含量为67.33%,共3 402个蛋白;另外发现大小为366 221 bp的环形质粒pTB101,GC含量为66.91%,325个蛋白。共预测到2个可能的次级代谢产物合成基因簇。定位了该菌株的石油降解关键酶链烷1-单加氧酶AlkB,与假单胞菌属聚类在同一个分支。该基因组是Aquabacterium属的首个报道的序列完成图,已提交至美国国立生物技术信息中心(NCBI)的GenBank数据库,登录号分别为CP029210和CP029211。以上研究将为菌株NBRC 110486的功能基因组学及石油降解特性研究提供基础数据。     

聚(3-羟基丁酸-co-4-羟基丁酸共聚酯)降解菌株的选育及其降解特性

从工业污水中筛选出一株可高效降解聚(3-羟基丁酸-co-4-羟基丁酸共聚酯)(P3/4HB)的真菌菌株,经形态学鉴定和系统发育学分析,鉴定该菌株为烟曲霉,命名为Aspergillus sp.DS0906。该菌株还能够特异性降解高分子聚酯聚3-羟基丁酸酯、聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基戊酸共聚酯)和聚丁二酸丁二醇酯,但是不能降解聚乳酸和聚ε-己内酯。菌株发酵粗酶液的最适反应温度为60℃,在10~50℃之间酶的温度稳定性较好,最适反应p H值为6.0,在p H=6.0~8.0的范围内稳定性较高。Aspergillus sp.DS0906粗酶液降解P3/4HB的产物为羟基丁酸单体,推测降解酶以每次剪切一个羟基丁酸单元的外切酶模式发挥降解作用。     

PAEs类化合物对雄性小鼠的联合致毒作用

为了探讨邻苯二甲酸酯（phthalic acid esters, PAEs）类化合物的联合毒性作用,将6种PAEs类化合物配制成等质量比的混合物,以低、中、高剂量（40,400,4 000 mg·kg-1）对雄性小鼠灌胃染毒,观察雄性小鼠骨髓微核形成、精子畸形、血清及肝脏、睾丸等指征的变化,并与相同剂量处理的单一邻苯二甲酸二丁酯（DBP）组进行比较,以评价混合PAEs组的联合毒性作用。结果显示：高剂量处理时,混合PAEs组的雄性小鼠骨髓微核率及精子畸形率显著高于单一DBP组;中剂量处理时,混合PAEs组染毒雄性小鼠30 d后的肝损伤及睾丸组织损伤程度也较单一DBP组明显上升,表明混合PAEs组对雄性小鼠的联合致毒作用较单一DBP组显著,不同PAEs类化合物间可能存在一定的协同效应。     

邻苯二甲酸酯污染对黑土转化酶与脲酶反应动力学的影响

采用室内模拟法,以东北黑土为供试土壤,以邻苯二甲酸二甲酯(DMP)和邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为代表,采用3,5-二硝基水杨酸法和靛酚蓝比色法测定土壤转化酶和脲酶的活性,研究邻苯二甲酸酯(PAEs)污染对黑土转化酶和脲酶活性及其反应动力学的影响。结果表明,PAEs抑制了黑土中转化酶和脲酶的活性。基于土壤酶活性和PAEs浓度作线性回归,求得黑土轻微污染的临界指标(ED₁₀):DMP污染黑土中转化酶和脲酶的ED₁₀分别为24.352和5.015 mg·kg^-1;DBP污染黑土中转化酶和脲酶的ED₁₀分别为16.911和8.677 mg·kg^-1。根据ED₁₀值越小越敏感的原则,判定黑土中脲酶对PAEs污染比较敏感,可将脲酶活性作为反映PAEs污染黑土的生化指标。DMP和DBP使黑土中转化酶和脲酶酶促反应动力学参数降低,属于反竞争抑制机制。PAEs可能改变黑土的碳氮循环及其生态系统功能,进而影响黑土的可持续利用。     

我国温室大棚邻苯二甲酸酯（PAEs）污染及综合控制技术研究进展

文章综述了我国温室大棚邻苯二甲酸酯(PAEs)的主要来源,包括农膜、化肥农药和污水灌溉等;收集了珠三角、长三角、环渤海和东北地区温室大棚种植系统中土壤和蔬菜PAEs污染调查研究的数据,并与露天种植系统中PAEs含量进行对比统计分析;评价了不同地区的不同年龄人群对蔬菜PAEs的日摄入量和健康风险;总结了温室大棚PAEs污染控制技术,为控制温室大棚蔬菜PAEs污染提供了科学依据。     

土壤中邻苯二甲酸酯类化合物的测定及消解动态研究

建立了土壤中邻苯二甲酸二正辛酯（DNOP）,邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸丁苄酯（BBP）的气相色谱-质谱（GC—MS）联用测定方法。土壤样品经过超声提取,Al2O3小柱净化,进气相色谱-质谱联用检测,三种邻苯二甲酸酯在0．05—5mg／l范围内呈现良好的线性,检测限低至0．02μg／l。所建立的方法准确度高,灵敏度好,适合土壤样品中邻苯二甲酸酯的测定。通过消解动态试验,得到了DNOP和DBP在土壤中的消解规律,其消解过程符合一级动力学关系Ci=C0e^-kt,实验获得了DNOP和DBP的消解动态方程和半衰期,DBP消解半衰期为1．5d,DNOP消解半衰期为5．9d。     

设施葡萄基地土壤－葡萄体系邻苯二甲酸酯(PAEs)污染及分布特征

【目的】研究吐鲁番设施葡萄基地土壤-葡萄体系邻苯二甲酸酯污染及分布特征。【方法】对种植年限为1、4、6 a的葡萄大棚土壤、葡萄根、茎、叶、果实进行取样,采用气相色谱-串联质谱技术测定各样品中16种PAEs化合物的含量,分析土壤-葡萄体系邻苯二甲酸酯的主要成分、含量、分布、变化及相关性。【结果】土壤中∑PAEs含量在1.500~2.718 mg/kg, DIBP、DBP、DEHP的含量占到总含量的98.9%,三者在0~20 cm的土层中占70%;种植4年的葡萄土壤∑PAEs含量最高,6年龄低于4年龄葡萄土壤含量;葡萄植株各部位∑PAEs的含量由高到低为根>茎>叶>果实,根、茎、叶中∑PAEs占整个植株的95.5%;葡萄果实与土壤中∑PAEs、DIBP、DBP、DEHP的含量显著相关,相关系数分别为0.878、0.855、0.820、0.981。【结论】吐鲁番设施葡萄基地PAEs污染物以DIBP、DBP、DEHP为主,主要分布在0~20 cm的土层中,随着种植年限的增长,∑PAEs并非成线性增长趋势,在植株体内PAEs含量由根到果实逐渐递减,果实与土壤中PAEs含量呈显著相关性。     

4种葫芦科植物对酞酸酯的胁迫反应与吸收

通过水培方法,研究了4种不同葫芦科植物对酞酸酯的胁迫反应与吸收作用.结果表明,黄瓜、南瓜、丝瓜在一系列PAEs浓度胁迫下其常见生理指标变化差异不大,在低浓度时对某些指标还具有促进作用,在一定范围内对PAEs具有较好的耐受能力.对DBP的吸收作用,黄瓜和南瓜根部含量远大于冬瓜和丝瓜(P0.05);除冬瓜外,其余三种植物的地上部DBP含量均大于根部的含量(P0.05).对DEHP的吸收作用,4种植物的根部含量均远高于各自地上部的;冬瓜和黄瓜根部含量明显大于南瓜和丝瓜(P0.05);南瓜地上部的含量显著大于其余三种植物地上部的含量(P0.05).4种葫芦科植物对DBP和DEHP的吸收能力强于一些常见的叶菜类植物.黄瓜和南瓜比其余两种葫芦科植物对DBP和DEHP均有更强的吸收能力,是PAEs修复的潜力植物,较适于在酞酸酯污染土壤中种植.     

辣椒DBP/DIBP胁迫及其修复剂优化和机理研究

在研究邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)对辣椒生长胁迫效应的基础上, 选择凹土、蜂窝煤渣、腐植酸组成混合修复剂, 采用Box-Behnken试验设计构建回归模型, 优化修复剂配方, 进而探讨了修复机理。结果表明:土壤中DBP/DIBP含量达到20 mg·kg^-1以上时, 对辣椒生长和干物质积累有显着抑制作用;回归模型极显着(P<0.01),可用于分析预测DBP/DIBP的修复效果;修复剂最佳配方为15.91 g·kg^-1凹土+16.40 g·kg^-1蜂窝煤渣+1.67 g·kg^-1腐植酸;施用修复剂后, 土壤酶活性显着增强, 根系的过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性显着提高, 丙二醛(MDA)含量显着降低, 根系活跃吸收面积增大, 根系活力增强, 辣椒干重增加20.91%.     

Galactopoietic Activity of Dibutyl Phthalate Isolated from Vaccaria segetalis

A galactopoietic compound, identified as dibutyl phthalate（DBP）, was isolated from Vaccaria segetalis. The activity of DBP on lactation ability of dairy cow mammary gland epithelial cells（DCMECs） cultured in vitro and dairy cow was evaluated. Results showed that DBP could promote cell viability, proliferation ability, lactose and β-casein secretion of DCMECs, which could also raise the milk yields of dairy cows significantly.     

三种邻苯二甲酸酯在不同黏土矿物上的吸附

邻苯二甲酸酯类(PAEs)作为一类常见的增塑剂可以通过多种途径进入土壤, 并在土壤中富集。黏土矿物是土壤的一个重要组分, 对有机污染物的迁移有重要的作用。通过考察三种PAEs,即邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)和邻苯二甲酸正丁酯(DnBP)在改性之后的K+饱和黏土矿物(K-FZ-10,K-SMF和K-Kao)上的吸附行为, 分析了黏土矿物类型、PAEs种类以及温度对吸附的影响。试验结果能较好地用Freundlich方程进行拟合, 结果表明:PAEs的疏水性越强, 固相-水分配系数(K_d)越大, PAEs越容易被黏土矿物吸附;三种PAEs在黏土矿物上的吸附量均呈现DMP+饱和黏土矿物对PAEs的吸附能力均是K-FZ-10>K-SMF>K-Kao,其与黏土矿物的表面积呈正相关。不同温度(4、10、20 ℃和30 ℃)的试验结果表明, 黏土矿物对三种PAEs的吸附量随温度升高而减少。黏土矿物的类型、PAEs的疏水性和温度对PAEs在黏土矿物上的吸附均有显着影响, 即黏土矿物表面积越大, PAEs的疏水性越强, 环境温度越低, PAEs的吸附量越大, 表明这三种因素对PAEs在土壤中的迁移起重要作用。