达古冰川不同季节雪冰中溶解性有机质光谱特征变化研究

随着气候持续变暖,冰川消融加剧,分析冰川中溶解性有机质(DOM)的光谱特性对认识有机碳的输出及其环境指示作用具有重要意义。本文分别对春、夏、秋和冬季达古冰川表层雪冰溶解性有机碳(DOC)浓度和DOM光谱演化特征进行了分析。结果表明:达古冰川不同季节新雪DOC浓度介于0.11~0.38 mg·L^(-1),季节性差异显著;不同季节粒雪/表层冰DOC浓度介于0.70~1.08 mg·L^(-1),季节性差异不显著。夏季雪冰中DOM芳香化程度较高,雪冰中DOM的主要组成是类蛋白类物质。雪冰中DOM主要是微生物活动引起的自生来源,具有新鲜度高、腐殖化程度低的特点。春季新雪DOM的来源更为丰富,包括微生物来源和陆源性输入,其他季节新雪和粒雪/表层冰DOM主要是微生物来源;受夏季冰川表面光化学过程和微生物活动的影响,夏季表层冰中DOM的腐殖化程度较其他季节高,秋冬季新雪和粒雪/表层冰中DOM的新鲜程度更高、腐质化程度更低。上述结果有助于揭示达古冰川表层雪冰DOM的内源性及季节性差异,为进一步研究DOM的演化过程及其区域生物地球化学效应提供科学依据。

产抗菌肽PSI的重组乳酸克鲁维酵母高密度发酵及产物的分离纯化研究

以实验室构建的产抗菌肽PSI的重组乳酸克鲁维酵母基因工程菌作为出发菌株,在摇瓶培养的基础上,建立了100 L发酵罐中高密度发酵工艺及产物分离纯化方法。研究了不同培养基、菌体密度、诱导物及其添加方式等对产物的影响。结果表明,用BSM培养基发酵培养至菌体密度达到190 g/L时开始添加乳糖诱导,乳糖添加量为5 kg,补料流加速度为1 L/h,诱导25 h,菌体细胞湿重达280 g/L,发酵液中蛋白产量达27.8 mg/L,抗菌肽PSI效价达到2.36×109U/L。采用多种分离纯化方法对发酵液中抗菌肽PSI进行分离纯化,结果表明,阴离子交换色谱纯化效率最高,纯化后蛋白效价为8.83×109U/L,其次为丙酮沉淀、超滤、硫酸铵分级沉淀,纯化后蛋白效价依次为6.35×109、4.56×109、3.28×109U/L。

石油降解菌产生物表面活性剂的研究进展

石油降解菌产生物表面活性剂是微生物对石油烃代谢利用的前提条件。生物表面活性剂对石油的乳化可促进石油分解,研究产表面活性剂的原油降解对原油污染环境的治理具有重要的研究价值和应用前景。产生物表面活性剂的石油降解菌主要有假单胞菌和芽孢杆菌等细菌;生物表面活性剂的类型与应用,脂肽类和糖脂类表面活性剂是目前研究较为清楚的两类生物表面活性剂,大部分菌株可产混合类表面活性剂,可被应用于降解石油中的不同烃类;生物表面活性剂促进石油烃降解的机制,表面活性剂可降低石油表面张力,改变微生物膜结构,促进微生物与石油的接触,提高微生物对石油的利用。通过综述以期为进一步拓展生物表面活性剂的研究思路提供参考。

原核生物转录组研究的现状与进展

转录技术在原核生物转录组研究上的突破,已经显示出其在揭示原核生物生命过程的分子机制上独特的优势.对原核生物的转录组研究开始于致病菌,近年来,通过转录组学分析原核生物对污染物的降解机制已成为研究热点.通过多组学整合分析,对降解菌的代谢机理、作用机制及转录相关基因进行深入探究.综述了原核生物转录组研究的现状及进展,即介绍了响应重金属及芳香族化合物、石油烃等有机污染物的降解菌种类及其转录组特征;重点关注了致病菌的转录组研究,包括人类、动植物致病菌的种类、性质及其转录组特征;并对原核生物的转录组研究在未来的发展和应用进行了展望,旨在为原核生物在环境污染治理和致病菌引起的人类和动植物疾病的防控奠定重要理论基础.

乳酸克鲁维酵母超量表达葡萄糖氧化酶的研究

本研究应用具有超量分泌表达能力的乳酸克鲁维酵母(Kl SEL1基因突变型)、游离型载体p KDU7以及整合型表达载体p KLAC1,对具有5个氨基酸点突变的葡萄糖氧化酶(该突变酶的比活是野生型葡萄糖氧化酶的3.24倍)进行分泌表达。最终获得了一株可以超量分泌表达葡萄糖氧化酶的菌株,其最大产量为70±7 k U/L。这是现今已报道的分泌表达葡萄糖氧化酶能力最高的乳酸克鲁维重组菌株,为食品安全级的葡萄糖氧化酶的生产和应用提供了新途径。

一株石油降解菌Lysinibacillus fusiformis 23-1的筛选鉴定及原油降解特性

石油泄露造成了严重的环境问题和重大经济损失,微生物修复是解决石油污染的最为有效的途径。从青藏高原石油污染土样筛选产生物表面活性剂的低温石油降解菌,并研究了该菌株对石油的乳化性能、降解特性、降解条件以及对不同碳链烃类的利用。本实验用血平板法分离到一株产表面活性剂石油降解菌23-1,形态学和16S rRNA基因序列分析鉴定其为纺锤形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis 23-1),比色法测定该菌株的乳化性能为19.6%,超声波法测定乳化稳定性为37.5%,表明其能够降低油水界面张力,具有增溶作用。质量法测定L.fusiformis 23-1对石油的降解率为57%,适宜降解条件为:初始pH为7.5,温度为25℃,培养8 d后获得最佳降解效果。GC-MS方法测定该菌株的石油降解特性,结果表明,该菌对石油中不同碳链的烃类降解能力不同。L.fusiformis 23-1能产表面活性剂,具有较强的降解石油能力,可用于石油污染修复。

青藏高原典型大陆性冰川表面消融期溶解性有机质演化特征分析——以祁连山老虎沟12号冰川为例

冰尘是冰川消融区表面黑色或棕色的球状聚合体,是冰川表面微生物的主要聚集区,同时含有丰富的溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM),在冰川物质能量平衡、生物地球化学循环特别是碳循环中发挥着重要作用。在冰川消融期,受环境条件和微生物活动水平等方面的影响,冰川表面DOM的含量是动态变化的。为了研究冰尘中DOM的演化过程,于2017年7月在青藏高原东北部典型大陆性冰川老虎沟12号冰川消融区表面开展了为期18天的冰尘原位培养实验。结果显示:培养初期(第0~6天),冰尘水样中溶解性有机碳(DOC)浓度从13.41 mg∙L^(-1)显著降低到4.47 mg∙L^(-1),培养后期(第6~18天),增加至6.71 mg∙L^(-1);用特征紫外吸光度SUVA254分析培养期间“光-生物”演化过程对DOC吸光性的影响,结果表明:SUVA254的值先显著降低后显著升高,表明长时间的光照和微生物作用导致DOC浓度增加的同时,具有光吸收作用的化合物含量也显著增加。利用傅立叶离子回旋共振质谱分析DOM的分子组分发现,整个培养过程中(第0~18天),DOM中多肽类和脂类分子含量明显减少,不饱和烃类、芳烃类以及多环芳烃类化合物含量增加。分析第0天,第6天,第9天和第18天四个培养时段特有DOM分子组成的变化发现,“光-生物”演化过程使得冰尘中DOM的组成不断由脂类和多肽类向不饱和烃类、芳烃类以及多环芳烃类化合物转化。