Bacillus sp. SL合成硒纳米颗粒吸附染料动力学研究

考察了由Bacillus sp. SL合成的硒纳米颗粒(SeNPs)吸附染料特性.菌株SL合成的SeNPs以球形为主,粒径为100~200 nm.选用阴离子染料刚果红和阳离子染料亚甲基蓝作为底物.亚甲基蓝在碱性条件下更易被吸附,酸性条件更适合刚果红的吸附.准二级动力学模型能更好地描述SeNPs对两种染料的吸附过程(R2>0.99).吸附等温线更符合Langmuir模型.318 K时,刚果红和亚甲基蓝的最大吸附量分别为1 158.30 mg/g和1 721.10 mg/g.该吸附过程自由能变化(ΔG)小于零,焓变(ΔH)及熵变(ΔS)均大于零.CaCl2处理后的SeNPs在5次循环后,对刚果红的吸附率保持在80%以上,对亚甲基蓝的吸附率下降到38%.综上,菌株SL合成的SeNPs对刚果红和亚甲基蓝表现出良好的吸附性能和重复利用性能,是有潜力的微生物合成的染料吸附剂.

低分子量多环芳烃降解菌的筛选、菌群构建及降解机制

菲和芘作为低分子量多环芳烃代表物质,具有溶解度低、难降解和毒性高等特点.多环芳烃污染场地中通常有多种污染物共存,且单一菌株降解能力有限,因此研究复合菌群降解混合底物对处理多环芳烃污染具有实际意义.从石油污染土壤中筛选出两株低分子量多环芳烃降解菌,经16S rRNA序列比对鉴定为纤维菌属和布鲁氏菌属,分别命名为Cellulosimicrobium sp.RS和Brucella sp.BZ.结果显示,两株细菌均能以菲或芘为唯一碳源生长,菌株RS、BZ在120 h内对100 mg/L菲的降解率分别为44.10%、34.20%,对100 mg/L芘的降解率分别为22.50%、25.30%.利用正交试验确定菌株RS、BZ构建成复合菌群PP-RSBZ的比例,并通过单因素法考察了pH对降解效果的影响.在菌株RS:BZ=3:1(V/V)、pH=7时,复合菌群PP-RSBZ在120 h内对菲和芘混合底物(150 mg/L)的降解率最高,为45.63%,相比单一菌株提高了1.65-1.84倍.通过全基因组测序结果,确定菌株存在的基因,进而推测了菌群对菲和芘的生物降解途径.本研究为低分子量多环芳烃的降解提供了新颖的菌株资源,构建了降解混合底物的复合菌群及适合条件,并推测了降解途径.(图6表3参30)

石油污染生态系统中细菌群落结构及其代谢机制研究进展

石油化工产品的不合理处置与泄漏导致石油及其衍生物大量释放到环境中,由此造成的环境污染问题日益严重,石油污染已成为全球性公害之一。微生物修复技术凭借其成本低、环境友好等优势,广泛应用于石油污染的治理。大量研究表明功能微生物群落在石油污染生态系统的修复体系中发挥了重要的作用。其中,细菌是最主要、最活跃的石油降解微生物。然而,在原位/异位生物修复过程中,存在功能菌群在污染体系中难维持、易失调及石油烃降解途径不明晰等问题。因此,本文总结了石油污染自然生态系统和微宇宙实验体系中的细菌群落结构、石油烃代谢机制及相关功能基因,并对微生物法处理石油污染的未来研究方向提出展望,为石油污染场地生物修复方案的制定提供理论参考。

芳烃诱导Acinetobacter sp. CZ合成靛蓝及染布应用研究

靛蓝是一种古老的天然染料,被广泛应用于食品、染色以及医药等行业.利用微生物转化废水中的含氮杂环污染物吲哚合成靛蓝对于污染物的绿色资源化具有重要意义.本研究从焦化废水处理厂二沉池中分离得到靛蓝合成菌CZ,经形态学观察和16S rRNA基因测序鉴定为不动杆菌属(Acinetobacter sp.).采用液相色谱/飞行时间-质谱联用仪(LC/TOF-MS)测定菌株代谢的中间产物,发现靛红、靛红酸及邻氨基苯甲酸是菌株CZ降解吲哚的中间产物,降解过程中有副产物靛蓝生成.同时,条件优化结果表明菌株CZ在受到苯酚及联苯刺激作用下合成靛蓝产量得到显著提升.进一步利用响应曲面法考察菌株CZ合成靛蓝的最佳条件为:吲哚浓度292.88 mg·L^(-1)和苯酚浓度135.89 mg·L^(-1)、吲哚浓度286.83 mg·L^(-1)和联苯518.96 mg·L^(-1).靛蓝产量分别达到34.86 mg·L^(-1)以及29.51 mg·L^(-1),相较于初始条件分别提升12.58倍及10.65倍.将合成的生物靛蓝应用于染布,证明了其具备染色能力,K/S值在3.22~3.45之间.本研究可为探索吲哚污水的资源化合成靛蓝及其应用提供有力的理论支持.

典型油田区油污土壤微生物群落区域性分布研究

石油污染改变土壤微生态环境,驱动了土壤微生物群落结构的演替与进化.为了深入探究油田区油污土壤中微生物群落分布特征,揭示区域性的土壤微生物群落结构成因,采用Miseq平台的16S rDNA扩增子测序技术分析了辽河油田和大庆油田区6组共计18个土壤样品的微生物群落多样性及结构组成,并结合土壤环境因子指标剖析了群落结构成因,进而预测了具有石油代谢能力的功能菌属.结果表明,石油含量随着距井口距离增加而减少,石油的空间分布特征是影响微生物群落结构变化的关键因子,6组土壤样品的OTU分属于49门、131纲、169目、328科和564属,微生物种群多样性随着污油浓度的增加而减小;两油田共有5个相同优势菌门,2种优势菌属;辽河油田区独特优势菌门为Saccharibacteria门,优势菌属为微枝形杆菌属(Microvirga)、分支杆菌属(Mycobacterium)和Defluviicoccus属;大庆油田独特优势菌门为拟杆菌门(Bacteroidetes),独特优势菌属包括盐单胞菌属(Halomonas)、食烷菌属(Alcanivorax)和海杆菌属(Marinobacter)等.冗余分析(RDA)结果表明污油组成是微生物群落差异性分布的决定性因素,胶质的高含量与强毒性诱导辽河油田区微生物群落获得较强的胁迫抗性;同时区域生态环境背景差异也是影响微生物群落整体胁迫抗性的重要因子.结合PICRUSt分析预测,共发现2种辽河油田区和5种大庆油田区石油功能降解优势菌属,为石油降解功能菌剂的种质资源的高效开发提供目标菌株.

马利亚霉菌Mariannaea sp. HJ合成TeNPs及其抗菌和抗氧化性能

【背景】近年来,纳米碲(tellurium nanoparticles,TeNPs)在光电、能源和医学等领域的应用增加。微生物合成TeNPs具有绿色低毒和条件温和等优势,受到了广泛关注,然而目前关于真菌合成TeNPs的研究较少。【目的】探究真菌Mariannaea sp. HJ合成TeNPs的能力及其抗菌、抗氧化性能。【方法】利用真菌Mariannaea sp. HJ合成TeNPs并对其合成条件进行优化,采用扫描电子显微镜、Zeta电位分析及X射线衍射仪对TeNPs进行表征。此外,通过抗菌和抗氧化实验探究TeNPs的应用。【结果】菌株HJ在菌体湿重为1.5 g及TeO_(3)^(2-)浓度为5 mmol/L的条件下还原率最高,合成的TeNPs主要为球形;X射线衍射仪表明TeNPs的结构为六方晶系;FTIR表明羟基、羧基和氨基等官能团可能参与了TeNPs的合成。抗菌实验表明,TeNPs对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)具有良好的抗菌性;抗氧化实验表明,TeNPs对DPPH自由基具有抑制作用,当TeNPs浓度为500mg/L时抑制率可达80%。【结论】本实验提供了一种TeNPs合成的真菌资源,这为TeNPs的生物合成及应用提供了理论参考。