苯酚降解菌株GXY-1分离鉴定、降解及其粗酶特性研究

从处理石化废水的活性污泥样品中分离得到一株能以苯酚为唯一碳源生长的菌株GXY-1.通过形态特征、生理生化及16S rDNA序列分析,初步鉴定菌株GXY-1属于布鲁氏杆菌属(Brucella sp.).实验结果表明,菌株GXY-1对土霉素和四环素不敏感,其降解苯酚的最佳条件为温度30℃,pH7.0.在最佳条件下,GXY-1对600mg/L苯酚的降解率在60h时达99%以上.同时GXY-1还可以利用苯胺、萘、氯苯等芳香化合物为唯一碳源生长.测定了降解途径中相关酶的活性,表明菌株GXY-1是通过邻苯二酚1,2双加氧酶催化开环来降解苯酚.该菌株粗酶的最适反应pH为7.8,最适反应温度为40℃.

苯酚降解菌TX1的分离鉴定及其降解特性

从受酚类污染的土壤中分离筛选出1株能够高效降解苯酚的菌株。通过形态学、生理生化以及26S核糖体（rDNA）测序等手段对其进行初步鉴定，确定该菌株为丝孢酵母菌属（Trichosporon sp．），命名为TX1。初步研究结果表明，该菌株对苯酚的代谢途径为将苯酚先转化为邻苯二酚的苯酚羟化酶定位于细胞膜和细胞质；进而通过邻苯二酚1，2-双加氧酶（C120）邻位开环裂解，C120为诱导型胞内酶。通过分批培养得到菌株TX1降解苯酚的生长动力学模型可用霍尔丹（Haldane）方程表述，相关参数μmax=0．667h^-1，Ks=51．14mg／L，Ki=271．7mg／L。

1,2-二氰基-4,5-双十四烷氧基苯合成方法的改进

由邻苯二酚经溴代反应制得 １，２二溴４，５苯二酚，再与无水碳酸钾和 １溴代十四 烷反应制得 １，２二溴４，５双十四烷氧 基苯，最后在 Ｄ Ｍ Ｆ－ Ｎａ Ｉ体系中与氰 化亚铜反 应制得 １，２二氰基４，５双十四烷氧基苯。新化合物结构经元素分析、 Ｉ Ｒ，１ Ｈ Ｎ Ｍ Ｒ 等证实。

TS－1分子筛催化苯羟基化反应

ＴＳ－１分子筛对苯羟基化反应有着较高的催化活性及选择性．在反应体系中加入适量的无机酸，可提高反应的选择性；增加催化剂ＴＳ－１及Ｈ２Ｏ２的加入量，由于转化率的提高，反应选择性略有下降，而产物分布中苯酚的含量减少，苯醌的含量增大．ＴＳ－１催化苯羟基化反应是一个复杂的串连反应过程，即首先是苯氧化为苯酚，然后苯酚进一步氧化为苯二酚（对苯二酚为主），苯二酚再进一步氧化为醌．提高反应温度，Ｈ２Ｏ２的转化率和选择性随之提高，并且产物分布中苯酚的含量增大，醌的含量减少。

人尿苷二磷酸葡醛酸转移酶1A6重组酶对酚类和羧酸类化合物与葡醛酸结合的催化活性

目的利用杆状病毒系统表达的人尿苷二磷酸葡醛酸转移酶(UGT)1A6重组酶对一些化合物进行葡醛酸结合研究,以筛选或验证UGT1A6重组酶的底物。方法采用HPLC法对底物或代谢物进行检测,并根据底物的减少来计算该酶对各底物的酶动力学参数。结果人UGT1A6重组酶能很好地催化α-萘酚、β-萘酚和儿茶酚的葡醛酸结合,但对托特罗定、对乙酰氨基酚、水杨酸、对氨基水杨酸、槲皮素、山奈酚、异鼠李素、扁桃酸、布洛芬和萘普生无明显催化活性。结论人UGT1A6重组酶对平面的简单酚类化合物有明显的催化活性,但对结构复杂的酚类或羧酸类化合物活性不明显。

1,2-环己二醇脱氢镍基催化剂制备方法

以硝酸镍为镍源,分别以NH3.H2O,NH4HCO3,NH3.H2O+NH4HCO3为沉淀剂采用沉淀法制备镍/硅藻土催化剂,用于1,2-环己二醇脱氢制备邻苯二酚,考察了不同沉淀剂、焙烧温度、沉淀温度制备的催化剂对1,2-环己二醇脱氢反应性能的影响,并通过XRD,BET,CO2-TPD(热设计功耗)等方法对催化剂进行了表征。结果表明:不同的沉淀剂对镍的分散度、孔结构及表面碱量都有影响,以NH3.H2O+NH4HCO3复合沉淀剂制备的镍/硅藻土催化剂上活性组分镍晶粒度小、分散度较高,催化剂平均孔径较大,催化剂表面碱中心数目多、碱量大,表现出良好的催化活性和邻苯二酚选择性。另外,催化剂适宜沉淀温度为90℃、焙烧温度为350℃。上述适宜条件制备的催化剂在320℃下用于1,2-环己二醇脱氢制备邻苯二酚,1,2-环己二醇转化率达到99.1%,邻苯二酚选择性达到86.8%。

红球菌PB-1对高浓度苯酚及苯系物的降解研究

苯酚及一些苯系物是有机合成工业废水中常见的污染物,也是生物处理的难点。从某焦化厂污泥中分离得到一株苯酚高效降解菌,根据生理生化试验和16S rDNA测序,鉴定为红球菌,命名为PB-1,对其降解苯酚的条件进行优化以及该菌株降解底物广谱性进行研究。结果表明:该菌株降解苯酚的最适温度为30~35℃,最适pH值为9.0;当菌体浓度OD600为0.3时,24 h可完全降解1000 mg/L的苯酚;该菌株可耐受2000 mg/L浓度的苯酚,对苯酚72 h的降解率为35.76%;此外,该菌株可适应300 mg/L浓度的喹啉,对1500 mg/L苯胺72 h的降解率达到68.06%;该菌株对苯酚和苯胺的降解均通过邻苯二酚1,2-双加氧酶催化的邻位途径,底物降解彻底,环境友好。红球菌PB-1可降解高浓度苯酚、苯胺,且耐受难降解喹啉类杂环芳香物质,在成分复杂的工业废水处理中具有十分广阔的应用前景。

钛硅分子筛应用于苯二酚合成的研究

应用新型绿色环保材料TS - 1分子筛催化剂 ,研究了以 30 %的双氧水为氧源的苯酚氧化合成苯二酚的清洁生产工艺。苯酚和 30 %的双氧水在 80℃下反应 4h ,转化率达到 2 1 2 1 % ,苯二酚的选择性达到 99 82 % ,副产物苯醌的质量分数只有0 1 8%

萘降解细菌的分离及其降解和转座基因的分子检测

用富集培养法，从工业废水和活性污泥中分离到9个高效降解萘的细菌菌株（ND7～ND15）．对菌株ND7、ND8、ND9和ND10所进行的16SrDNA序列分析表明，它们都属于假单胞菌属（Pseudomonas）．PCR实验结果表明，上述4个菌株都含有蔡降解基因nahAc、nahG、nahH和catA，ND7和ND8菌株还含有萘降解基因nahU.DNA杂交实验结果表明，上述9个萘降解菌株都含有转座酶基因tnpA1和解体酶基因tnpR．这些结果表明，萘降解细菌的降解基因和转座基因具有高度的保守性．酶学实验证明，ND7、ND8、ND9和ND10菌株都具有儿茶酚1，2-双加氧酶活力和儿萘酚2，3-双加氧酶活力，但在不同菌株中这两种酶的比活力有明显不同．

邻对苯二酚的合成方法

用自制的钛硅沸石ＴＳ－１为催化剂，对Ｈ２Ｏ２存在下苯酚直接羟基化合成邻、对苯二酚的反应条件，主要影响因素及机理进行了探讨，发现该方法与传统的合成方法相比，反应的选择性及转化率较高，工艺简单，成本低和污染少。

磷钼钒杂多酸-聚邻苯二胺修饰碳糊电极示差脉冲溶出伏安法测定对苯二酚和邻苯二酚

在由磷钼钒杂多酸和邻苯二胺组成的支持电解质中,以0.100V.s-1扫速在碳糊电极上,于0.800～-0.800V范围内循环扫描20周后,制得磷钼钒杂多酸-聚邻苯二胺修饰碳糊电极。循环伏安法研究发现:对苯二酚(HQ)和邻苯二酚(CC)在该修饰电极上均出现了一对氧化还原峰;示差脉冲溶出伏安法研究发现:HQ和CC分别在0.140V和0.288V处出现二次微分溶出峰,两峰电位差为0.148V。HQ和CC的线性范围均为1.50×10-7～7.50×10-4 mol.L-1,检出限(3S/N)均为6.80×10-8 mol.L-1。据此提出了示差脉冲溶出伏安法测定模拟水样中HQ和CC,测得回收率在94.0%～106.0%之间。

天津地区汉族人群COMT基因多态性与脑梗死相关性研究

研究背景儿茶酚胺氧位甲基转移酶(COMT)是儿茶酚胺的主要代谢酶,催化儿茶酚胺第3位羟基甲基化,降解儿茶酚胺,同时亦是雌激素的主要代谢酶。COMT基因在rs4680位点存在鸟嘌呤腺嘌呤(G-A)点突变,使其编码的第108和(或)158位氨基酸由缬氨酸(Val)变为蛋氨酸(Met),导致儿茶酚胺氧位甲基转移酶活性降低。已知COMT基因多态性与精神疾病、酒精依赖、药物不良反应等有关,而与脑梗死之间的关系尚不明确,本研究旨在探讨COMT基因多态性与脑梗死之间的关系。方法通过聚合酶链反应限制性酶切片段长度多态性方法检测181例天津地区汉族脑梗死患者COMT Val及Met基因型,以及不同基因型脑梗死患者血糖、总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇,以及载脂蛋白A和B水平。结果脑梗死组Val等位基因频率(78.45%)及Val/Val纯合子基因型(61.33%)均高于正常对照组(68.24%和45.95%),差异具有统计学意义(P<0.05);进一步分析显示男性Val等位基因频率(82.52%)与正常对照组(66.67%)之间差异亦存在统计学意义(P<0.01),而女性患者组间差异(69.83%对69.07%)无统计学意义(P>0.05)。脑梗死组Val/Val型与Val/Met+Met/Met型比较,血糖、血脂水平及高血压患病率差异无统计学意义(均P>0.05)。结论 COMT Val等位基因频率和Val/Val纯合子基因型是男性脑梗死患者的遗传学危险因素,COMT对脑梗死的影响与血糖、血脂及血压无明显相关性。

石油烃降解菌对邻苯二酚、苯甲酸钠降解特性的研究

邻苯二酚和苯甲酸是苯类化合物代谢过程中两种常见的中间产物,也是工业废水中常见的环境污染物。为了高效去除苯类污染物,考察了高效降解石油中芳香烃组分的菌株 Acinetobacter sp. Tust-DM21 对邻苯二酚和苯甲酸钠的降解,并通过邻苯二酚 1, 2-双加氧酶(C12O)的粗酶特性和苯甲酸 1, 2-双加氧酶的酶活初步研究其代谢过程。在不含碳源无机盐培养基中,菌株 Tust-DM21 能够分别以邻苯二酚和苯甲酸钠为唯一碳源进行生长。通过改变接菌量、底物浓度、pH、温度等方面对该菌降解这两类苯类物质的特性进行研究,对 C12O 的最适 pH、温度和动力学参数以及苯甲酸 1, 2-双加氧酶的酶活进行分析。菌株对邻苯二酚的最大耐受浓度为 700 mg/L,菌株降解 600 mg/L 邻苯二酚的最佳条件为:接菌量 5%、pH6.0、温度 35℃,降解率达 92%以上。菌株可耐受 4 500 mg/L 苯甲酸钠,降解浓度为 1 500 mg/L 苯甲酸钠的最佳条件为:接菌量 3%、pH8.0、温度 35℃,降解率达 95%以上。C12O 的最适 pH 为 8.0,温度 35℃,其动力学参数为 Km=25.68 μmol/L,Vmax=0.131 mol/(mL min);苯甲酸 1, 2-双加氧酶的酶活为 3.53 U。该菌对邻苯二酚、苯甲酸钠有良好的降解效果,具有潜在的应用前景。

三光气在羰基化环合反应中的研究

以三光气为环合试剂、三乙胺为碱,由邻氨基苯酚、邻苯二胺、邻苯二酚分别合成苯并噁唑酮、苯并咪唑酮、1,3苯并二氧戊环2酮。化合物结构经IR、MS和NMR确证。合成方法具有操作简便、所得产品纯度高等特点。

超声浸渍法制备负载型镍基催化剂及其催化性能

分别以硅藻土、γ-AL_2O_3和MgO为载体,采用均相沉淀-超声浸渍法,制备用于1,2-环己二醇脱氢制备邻苯二酚的镍基催化剂,利用SEM和BET对催化剂进行表征,并对催化活性和选择性进行考察。研究表明,超声浸渍法制备的催化剂,表观形貌规整,颗粒大小均匀,具有较大比例利于生成邻苯二酚的中孔结构,表现出良好的活性和选择性。在超声频率28 kHz、超声声强300 W·m^(-2)和超声时间60 min制备的Ni/硅藻土催化剂,于320℃、101.3 kPa、空速2.4 h^(-1)、N_2流量30 mL·min^(-1)和n(1,2-环己二醇):n(水)=1:4条件下反应,1,2-环己二醇转化率达96.7%,邻苯二酚选择性为92.3%。

球形红细菌降解2,4-二硝基甲苯的途径及酶学性质

采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析了球形红细菌降解2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)的中间代谢产物,分析了可能的降解途径,讨论了培养基中2,4-DNT的初始质量浓度、溶液pH值及反应温度对3种酶的酶比活力影响。结果表明,当2,4-DNT的初始质量浓度为40 mg/L时,培养72h后,可以检测到5种物质:2,4-二硝基甲苯、4-氨基-2硝基甲苯、2-氨基-4硝基甲苯、4-硝基-1,2-二(三甲基硅烷)苯、1,2,4-三(三甲基硅烷)苯,其可能的降解途径为2,4-DNT首先还原为4-氨基-2-硝基甲苯和2-氨基4-硝基甲苯,再进一步转化为4-硝基-1,2-羟基苯,然后氧化为1,2,4-三羟基苯,之后开环生成β-酮己二酸,最终降解为小分子物质。硝基还原酶、邻苯二酚2,3-双加氧酶和邻苯二酚1,2-双加氧酶的酶比活力最适宜温度分别为35、30、35℃,最适宜pH值分别为7.0、8.0、7.0,最适宜培养基初始2,4-DNT质量浓度均为40mg/L。

儿茶酚和莨菪碱对水稻纹枯病菌氨基酸合成和分泌的影响

【目的】为明确水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani AG 1-IA)黑色素形成前体物质酪氨酸等氨基酸成份在不同培养处理中的差异。【方法】利用氨基酸分析仪对水稻纹枯病菌在3种培养处理(PDB对照,添加了300μg/mL质量浓度莨菪碱的PDB和50μg/mL质量浓度儿茶酚的PDB)后菌丝体和发酵液的氨基酸成份进行了分析。【结果】水稻纹枯病菌菌丝体中谷氨酸、天冬氨酸和丙氨酸3种氨基酸含量相对比较丰富,而谷氨酸的含量最高,达到总氨基酸的15.49%;水稻纹枯病菌发酵液中天冬氨酸和谷氨酸含量最为丰富,分别达到了总氨基酸的17.83%和58.21%;在3种处理中,不管是菌丝体还是发酵液中,都是谷氨酸和天冬氨酸最为丰富。影响水稻纹枯病菌菌丝体黑色素形成的前体物质酪氨酸的含量在3种处理的菌丝体中没有显著差异;但300μg/mL质量浓度的莨菪碱处理组与对照组和儿茶酚处理组中的苯丙氨酸含量都存在显著差异,而对照组和50μg/mL质量浓度的儿茶酚处理组的苯丙氨酸含量差异不显著。水稻纹枯病菌发酵液中对照组和50μg/mL质量浓度的儿茶酚处理组酪氨酸含量没有显著差异,但是300μg/mL质量浓度的莨菪碱处理组与对照组和儿茶酚处理组酪氨酸含量都存在显著差异,而苯丙氨酸在发酵液中差异不显著。【结论】影响水稻纹枯病菌菌丝体和发酵液黑色素形成的氨基酸不同,苯丙氨酸对水稻纹枯病菌菌丝体黑色素形成更加重要,而酪氨酸对水稻纹枯病菌发酵液黑色素形成更加重要,以上结果为氨基酸对水稻纹枯病菌黑色素形成的影响提供了参考依据。

水稻纹枯病菌RsCat基因的克隆及其表达分析

为阐明水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani AG-1IA)过氧化氢酶基因(RsCat)的功能,采用常规PCR和RT-PCR技术克隆得到RsCat基因。生物信息学分析表明,RsCat基因DNA和cDNA的全长序列分别为1814bp和1 395bp,开放阅读框(ORF)编码464个氨基酸。保守结构域分析显示,RsCat蛋白具有过氧化氢酶超家族结构域和过氧化氢酶相关免疫反应结构域。系统进化分析显示:水稻纹枯病菌不同融合群的RsCat基因具有较高的序列同源性。荧光定量PCR(qRT-PCR)分析表明:RsCat基因的表达受儿茶酚的诱导,随着儿茶酚质量浓度增大,表达量上调,而随着儿茶酚质量浓度增大,CAT活性降低。说明RsCat基因的转录表达和CAT酶活不存在对应性。推测RsCat基因可能存在转录后或表达产物翻译后修饰。

倭蜂猴粪便微生物苯酚羟化酶和邻苯二酚1,2-双加氧酶基因多样性研究

【目的】分析倭蜂猴粪便微生物中苯酚羟化酶(Phenol hydroxylase,PH)和邻苯二酚1,2-双加氧酶(Catechol 1,2-dioxygenase,C12O)的基因多样性。【方法】利用简并引物,以倭蜂猴粪便微生物宏基因组DNA为模板,通过PCR扩增,分别构建PH和C12O基因克隆文库,并对克隆进行测序分析。【结果】倭蜂猴粪便微生物来源的PH和C12O基因序列经BLAST比对分析,与Gen Bank中相应酶的序列一致性分别介于92%-100%和87%-100%。系统进化树分析表明PH基因序列与Neisseria、Burkholderia、Alcaligenes、Acinetobacter 4个属来源的PH序列相关;C12O基因序列全部与Acinetobacter来源的C12O序列相关。序列比对结果表明PH序列具有Lm PH(Largest subunit of multicomponent PH)中高保守的两个DEXRH结构域;C12O序列具有能被Ag+和Hg2+抑制的位点(半胱氨酸)。【结论】倭蜂猴粪便微生物来源的PH为多组分PH,其降解苯酚的中间产物邻苯二酚可以被C12O通过邻位开环途径裂解。

碳酸铯存在下铁催化立体选择性合成(Z)-2-亚基-1,4-苯并二噁烷衍生物

通过Sonogashira偶联反应合成了邻炔丙基醚苯酚衍生物,在Cs2CO3存在和FeCl3的催化下,进而发生分子内环化反应,立体选择性地合成了一系列(Z)-2-亚基-1,4-苯并二噁烷衍生物.产物的结构通过了1H NMR,13C NMR和HRMS等表征.