酶的定向固定化方法及其对酶生物活性的影响

固定化酶可以提高酶的稳定性 ,但通常酶通过酶分子上的多个赖氨酸残基随意固定在载体上 ,这样会使酶的活性显著下降 ,采用定向固定化酶不仅可以提高酶的稳定性 ,而且可以保存它的活性。综述了定向固定化酶的几种方法 ,比较了定向固定化和随意固定化对酶活性的影响。另外 ,还叙述了酶的活性位点结构变化的自旋共振波谱 (EPR)检测。

盐酸四环素长期暴露对序批式反应器性能、微生物酶活性及微生物群落的影响

本文研究了0.5 mg/L盐酸四环素(TC)长期暴露对序批式反应器(SBR)性能、脱氮酶活性、抗氧化酶和微生物群落的影响。结果表明,SBR中有机物去除能力和氨氧化能力随运行时间的延长而降低,在反应器运行第70天时,COD去除率从97.10%降低至70.33%,NH_(4)^(+)-N去除率从99.24%降低至67.44%,出水NO_(3)^(-)-N逐渐降低,SBR内没有出现NO_(2)^(-)-N积累。TC长期暴露降低了氨单加氧酶(AMO)、亚硝酸盐氧化酶(NOR)、硝酸盐还原酶(NR)和亚硝酸盐还原酶(NIR)等脱氮酶活性,增加了活性氧(ROS)的相对产生量、乳酸脱氢酶(LDH)相对释放量和部分抗氧化酶的相对活性。进水中加入TC后,微生物的丰富度、多样性和均匀性均降低,硝化菌属(Nitrospira)和反硝化菌属(Zoogloea、Thauera、Dechloromonas、Dokdonella、Hyphomicrobium和Pseudomonas)的相对丰度发生变化,微生物群落和关键微生物具有显著性差异,从而影响了SBR的脱氮性能。

不同种植方式对农田土壤生物酶活性的影响机制

选取白银市工业污水灌溉区为研究对象,设置大棚、大田的种植方式,对土壤环境中过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶和磷酸酶四种土壤生物酶活性进行测定分析,探究不同种植方式对农田土壤生物酶活性的影响机制.结果表明,四种土壤生物酶活性均受到不同种植方式的显著影响(P<0.01),受土壤重金属污染和地区大气沉降的影响在不同种植方式下呈现不同活性,基本符合对照区的整体活性大于污水灌溉区,大棚的整体活性高于大田.

不同恢复措施下植被群落和土壤理化性质及酶活性的变化

不同植被恢复措施可直接影响植物群落和土壤特性,且植被群落特征与土壤特性之间密切相关。本研究以福建省长汀县历史上水土流失最严重的河田镇为研究区,采用野外植物群落调查法和实验测定法,研究不同恢复措施下植被、土壤以及土壤微生物酶活性等特征,评价其恢复情况。结果表明:1)从植物的群体生长情况来看,植物种类有明显增加,马尾松和芒萁占据优势地位。经过两个措施治理的样地的植物群落生长状况相差不大。在乔木层中,与裸地和风水林相比,不同治理样地植物群落的胸径差异较大,是裸地与风水林的1.72、0.54倍。在灌木层和草本层中,不同治理样地植物群落的冠幅和草层高与裸地和风水林的相比有显著差异。灌木层的冠幅分别是裸地和风水林的3.4、8.7倍。草层高分别为裸地和风水林的3.0倍。2)经过不同措施的植被恢复,土壤养分含量有不同程度的提高,其中有机质含量的最大值和最小值在风水林、裸地分别为22.79±19.32 g·kg^(-1)、3.33±0.25 g·kg^(-1),表明人工恢复措施可以改善土壤结构,但仍需一定的时间才能达到土壤自我生态平衡。另外土壤蔗糖酶活性与过氧化氢酶活性呈增加趋势,土壤微生物量碳(MBC)与氮(MBN)之间不存在显著性差异。3)措施1中的氮含量与土壤蔗糖酶显著正相关(P<0.05),可以看出蔗糖酶对植被群落恢复具有促进作用。措施2治理样地中土壤磷和钾含量与Simpson指数和Margalef指数也呈显著相关作用(P<0.05),表明该措施显著提升了植物物种的丰富度和物种优势性。

饲粮相同亚油酸水平下不同植物油对绵羊瘤胃发酵和微生物酶活性的影响

本试验旨在研究饲粮中相同亚油酸水平下,不同植物油对绵羊瘤胃发酵和微生物酶活性的影响。选取4只雄性、健康、体重(40±1)kg、安装有永久性瘤胃瘘管的绵羊(东北半细毛羊×陶赛特羊)。采用4×4拉丁方试验设计,整个试验分4期,每期16d。按采食的饲粮中添加的不同植物油将试羊分为对照组(无添加)和3个试验组[PO组(4.00%花生油)、CO组(2.84%玉米油)和SO组(2.86%大豆油)],3个试验组亚油酸水平一致。测定24h内瘤胃液pH、原虫数、氨态氮浓度和挥发性脂肪酸浓度变化以及微生物酶活性。结果表明:饲粮中不同植物油对瘤胃液pH、氨态氮浓度、挥发性脂肪酸浓度平均值没有显著影响(P>0.05);在每次采食后1～4h,PO组的总挥发性脂肪酸浓度、原虫数量显著低于对照组(P<0.05);每次采食后1～4h,PO组的滤纸纤维素酶、羧甲基纤维素酶、葡萄糖苷酶和果胶酶活性显著降低(P<0.05);饲粮中不同植物油后对木聚糖酶活性无显著影响(P>0.05)。在饲粮相同亚油酸水平下,不同植物油(添加量2.84%～4.00%)对羊瘤胃发酵没有不利影响;4.00%花生油的添加使瘤胃纤维降解相关酶的活性降低,其中羧甲基纤维素酶、果胶酶、滤纸纤维素酶和葡萄糖苷酶活性在采食后1～4h显著降低。

不同填料对蚯蚓生物滤池微生物酶活性的影响

蚯蚓生物滤池是一种适用于分散式村镇污水污泥处理的生态型技术.填料是蚯蚓与微生物赖以生存的介质,对蚯蚓与微生物生理生态作用的发挥具有重要的影响.在可挥发性悬浮物质量浓度有机负荷为2.11kg·m^(-3)·d^(-1)的条件下,考察木珠、瓷球和鲍尔环3种填料对蚯蚓生物滤池处理剩余污泥工艺性能的影响.通过蚯蚓酶活性和微生物酶活性的变化,分析3种填料作为蚯蚓生物滤池填料的可行性.结果表明,在3种填料的蚯蚓生物滤池均满足有机物(VSS)的减量率大于40%的前提下,与瓷球和鲍尔环相比,木珠蚯蚓生物滤池内,蚯蚓的超氧化物歧化酶(SOD)活性最低,酸性磷酸酶(ACP)活性最高,微生物的脱氢酶(INT-DHA)活性最高.表明蚯蚓在木珠填料的微环境中受到的胁迫最小,且微生物降解能力最高,因此,木珠填料利于蚯蚓生物滤池工艺效能的发挥.

生物活性过氧化氢酶对断奶仔猪生长性能、肠道形态和消化酶活性的影响

采用单因子完全随机试验设计,将40头健康的28日龄三元杂断奶仔猪按体重一致原则随机分为4组,每组设2个重复,每个重复5头猪,A组作为对照组,在基础日粮中添加2 500 mg/kg氧化锌,B、C、D组在基础日粮中分别添加过氧化氢酶60 U/kg、90 U/kg、120 U/kg。研究生物活性过氧化氢酶对断奶仔猪生长性能、肠道形态和消化酶活性的影响,为生物活性过氧化氢酶作为改善仔猪生长性能、提高消化能力的新型饲料添加剂提供理论依据,以便更好地指导生产实践。结果表明:与2 500 mg/kg氧化锌相比,90 U/kg过氧化氢酶极显著提高日增重和日采食量(P<0.01),降低料重比(P<0.05),仔猪腹泻率无显著差异(P>0.05);90 U/kg和120 U/kg过氧化氢酶组显著提高空肠绒毛高度、降低十二指肠和回肠隐窝深度,同时绒毛高度与隐窝深度的比值显著升高(P<0.01);试验组蛋白酶活性均极显著提高(P<0.01),淀粉酶活性具有整体升高的趋势,其中90 U/kg组淀粉酶活性差异均显著,分别提高了10.14%、8.64%和15.14%(P<0.01,P<0.05,P<0.01);60 U/kg组十二指肠脂肪酶活性极显著提高(P<0.01);60 U/kg和120 U/kg组回肠脂肪酶活性显著降低(P<0.05)。综上所述,在日粮中添加具有生物活性的过氧化氢酶可明显促进肠道绒毛-隐窝结构的发育,提高消化酶活性,降低腹泻率,从而改善生长性能。这在实际生产中极具使用价值,可作为减少高锌使用量的新型添加剂推广和应用。本试验条件下,生物活性过氧化氢酶最适宜添加量应为酶活90 U/kg。

盐度对序批式生物膜反应器性能及微生物活性影响

为探究盐度对序批式生物膜反应器(SBBR)处理废水的影响,采用3种填料(白呼吸环、生物绳型填料、聚氨酯海绵悬浮球)对SBBR进行挂膜,且投加已筛选出的2种耐盐菌:宜兴曼格洛杆菌(Mangrovibacter yixingensis)和索氏菌属砷酸索氏菌(Thauera selenatis),分别在盐度0.5%、1%、2%、3%、4%、5%条件下考察其对COD、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N和NO_(2)^(-)-N的降解效果以及对生物膜主要特性(SOUR、SAOR、SNOR、SNRR和EPS)的影响。结果表明,在盐度0.5%~3%范围内SBBR对COD降解率约90%,NH_(4)^(+)-N去除率约80%;盐度对菌群的抑制作用为亚硝酸盐氧化菌>氨氧化菌>硝酸盐还原菌;3种反应器中LB-EPS、TB-EPS中的PN和PS都随盐度的增加而增加,PN/PS随盐度的增加而降低,PS受盐度的影响更为明显;白呼吸环比生物绳型填料和聚氨酯海绵悬浮球具有更强的抗冲击能力,受盐度变化的影响较小,微生物种群更丰富;随着盐度的提高,3种填料的微生物优势种群有明显差异,经过耐盐菌的投加与驯化,Mangrovibacter成为优势菌属。

手性农药己唑醇和腈菌唑对黄酒酿造微生物酶活性的影响

在食品发酵过程中,残留的农药会对酿造微生物及产品组分产生一定影响,而酶在此过程中发挥着关键作用。作者在对映异构体水平上研究了手性农药己唑醇和腈菌唑对黄酒酵母和米曲霉中典型酶的酶活性和蛋白质含量的影响。结果表明:不同农药对映异构体对微生物酶活性的影响存在显著差异,其中:(+)-己唑醇对黄酒酵母超氧化物歧化酶(SOD酶)活性具有较明显的抑制作用,而(–)-己唑醇则对其有激活作用;低浓度的(+)-腈菌唑对黄酒酵母脂肪酶活性的抑制作用小于(–)-腈菌唑,而高浓度(+)-腈菌唑对脂肪酶活性的抑制作用却大于(–)-腈菌唑;(+)-己唑醇对米曲霉中的脂肪酶活性有明显的激活作用,而(–)-己唑醇对其则有抑制作用。本研究结果证明,手性农药对映异构体对发酵微生物酶活性的影响存在差异,并可能影响黄酒的组分和品质,使黄酒安全性存在较大风险。

生物活性过氧化氢酶的存在及作兵

生物活性过氧化氢酶（Catalase，CAT）是生物体内抗氧化防御系统的关键酶之一，在清除过氧化氢而避免机体产生氧化应激的过程中起重要作用。本文简要论述了生物活性过氧化氢酶的存在及其作用。

海洋生物活性肽研究进展

综述几种海洋天然生物活性肽的研究进展,阐明酶解生物活性肽的理论基础和海洋生物活性肽的吸收理论。对活性肽在养殖业中的作用、当前海洋生物活性肽研究的不足及研究前景作了评述。

黄原胶寡糖生物活性的研究

利用黄原胶降解菌Cellulom onassp.XT11生产的黄原胶降解酶,对黄原胶进行生物降解,生产具有不同粘度/还原末端比的黄原胶寡糖,并研究了黄原胶寡糖在清除羟基自由基、植物防卫反应中激活因子活性和对植物病原菌抑制能力等方面的生物活性,结果表明黄原胶寡糖具有清除羟基自由基能力,并能激活植物防卫系统以抵御病原菌的侵染,同时对野油菜黄单孢菌也具有抑菌活性。

盐度对序批式生物膜反应器性能及微生物活性的影响

本文研究了盐度变化对序批式生物膜反应器(SBBR)性能及微生物活性的影响。研究结果表明,进水盐度不超过1.5%时,SBBR对COD的平均去除率高于88.63%,但进水盐度为2.5%时,对SBBR的COD去除产生抑制。当进水盐度由0%增加到2.5%时,NH^+_4—N去除未受到影响,出水NO^-_3—N浓度在0.30～3.30 mg/L范围内变化,然而出水NO^-_2—N浓度从0 mg/L逐渐增大到(4.35±0.02) mg/L。比耗氧速率由进水盐度为0%时的(27.39±1.16) mg O_2/(g MLSS·h)增大至进水盐度为1.5%时的(83.41±1.17) mg O_2/(g MLSS·h),而在盐度为2.5%时比耗氧速率降低至(38.62±1.08) mg O_2/(g MLSS·h)。比氨氧化速率、比亚硝酸盐氧化速率、比硝酸盐还原速率和比亚硝酸盐还原速率均随着进水盐度从0%增加到2.5%而逐渐降低。当进水盐度为2.5%时,氨单加氧酶、亚硝酸盐氧化还原酶、硝酸盐还原酶、亚硝酸盐还原酶和脱氢酶的活性与盐度为0%时相比分别降低了41.48%、95.86%、28.57%、27.85%和48.13%,表明盐度增加抑制了微生物酶的活性。

Ni^(2+)和金霉素共存对序批式反应器性能、微生物活性及其微生物群落的影响

本文研究了10 mg/L的Ni^(2+)和5 mg/L的金霉素(CTC)对序批式反应器(SBR)性能、微生物酶活性和微生物群落的影响。结果表明,COD去除率在反应器整个运行过程中始终保持在90%以上。10 mg/L Ni^(2+)单独存在及其与5 mg/L CTC共存均能导致氮去除率的下降,且在二者共存时下降程度最大,表明Ni^(2+)和CTC共存对氮的去除呈现协同抑制作用。随着进水中Ni^(2+)和CTC的加入,活性污泥的耗氧速率、硝化和反硝化速率均有所降低。脱氢酶活性以及与脱氮相关的微生物酶活性的变化趋势与耗氧速率和相应的硝化反硝化速率的变化趋势保持一致,均出现了一定程度的降低。Ni^(2+)和CTC共存对硝化反硝化活性呈现协同抑制作用,协同抑制作用主要依赖于Ni^(2+)的含量。Ni^(2+)和CTC共存对活性污泥中活性氧(ROS)的产生和乳酸脱氢酶(LDH)的释放呈现协同促进作用,可以诱导活性污泥细胞内氧化应激以及细胞损伤。长期暴露条件下添加10 mg/L Ni^(2+)和5 mg/L CTC会降低微生物群落的丰富度和多样性。Ni^(2+)和CTC的存在显著抑制了活性污泥中硝化菌(Nitrosomonas、Nitrospira)和反硝化菌(Thauera、Longilinea、Denitratisoma和Anaerolinea)的相对丰度,从而抑制了SBR的脱氮性能。

瞬时Cu^(2+)冲击负荷对序批式反应器脱氮性能、微生物活性和微生物群落的影响

本文考察了Cu^(2+)冲击负荷对序批式反应器(SBR)脱氮性能、脱氮速率、微生物酶活性和微生物群落的影响,并评价了SBR的抗Cu^(2+)冲击负荷能力。结果表明,在100 mg/L Cu^(2+)冲击24 h后,COD的去除率由92.59%下降到47.01%,NH^(+)_(4)-N的去除率由99.64%下降到45.76%。冲击停止后,SBR脱氮性能经过61天得到恢复。比耗氧速率、脱氮速率以及相关酶活性在Cu^(2+)冲击60天后恢复正常水平。Cu^(2+)冲击促进了活性氧的产生、乳酸脱氢酶的分泌,说明瞬时冲击引起了细胞氧化应激并使细胞膜受损。过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的活性在瞬时Cu^(2+)冲击下明显增加,以抑制活性氧的产生。微生物群落的丰富度和多样性在Cu^(2+)负荷冲击下变化显著。SBR具有一定的抗瞬时Cu^(2+)冲击负荷的能力,Cu^(2+)冲击负荷消失后能够逐渐恢复其脱氮性能。

二价钴离子对序批式反应器性能、微生物活性及其微生物群落的影响

本文考察了二价钴离子(Co(Ⅱ))浓度变化对序批式反应器(SBR)性能、脱氮速率、微生物酶活性和微生物群落的影响。结果表明,进水中Co(Ⅱ)浓度在0~10 mg/L时,COD和NH+4-N去除率分别为(92.21±1.31)%和(98.40±0.66)%。在进水Co(Ⅱ)浓度为20 mg/L时,COD和NH+4-N去除率分别降至(81.78±0.52)%和(80.30±1.08)%。与进水未添加Co(Ⅱ)时相比,活性污泥比耗氧速率、脱氮速率、脱氢酶活性和与脱氮相关的微生物酶活性在进水Co(Ⅱ)浓度小于5 mg/L时略微升高,而在进水Co(Ⅱ)浓度为10和20 mg/L时则明显降低。活性污泥活性氧产生量和乳酸脱氢酶释放量随进水Co(Ⅱ)浓度升高而逐渐增加,表明Co(Ⅱ)的存在能造成细胞氧化应激和细胞膜损伤。随着进水Co(Ⅱ)浓度从0 mg/L升至20 mg/L,活性污泥微生物群落丰富度和多样性逐渐降低,且活性污泥中硝化菌属(Nitrosomonas、Nitrospira)和反硝化菌属(Luteimonas、Flavobacterium、Comamonas、Thauera和Zoogloea)的相对丰度发生改变,从而影响SBR脱氮性能。

新型基质对生物膜微生物数量和酶活性的影响

为了探究新型人工基质能否对水体微环境起到改善作用,对同一河段中种植植物的新型人工基质、新型人工基质和石头基质上生物膜磷酸酶、脲酶和脱氢酶活性及微生物总数进行测定。结果表明,微生物数量在秋季最高,磷酸酶和脲酶活性在秋季最高,而脱氢酶活性夏季最高、秋季最低。在同一季节,3种酶活性都表现出种植植物的新型人工基质>新型人工基质>石头基质的趋势,微生物数量的变化趋势也与此一致。新型人工基质相对石头基质显著提高了生物膜上的微生物总数和磷酸酶、脲酶和脱氢酶活性。

表面活性剂调控瘤胃营养功能研究进展

表面活性剂分为化学表面活性剂和生物表面活性剂两大类,非离子表面活性剂和生物表面活性剂作为新型反刍动物饲料添加剂,可通过改变瘤胃液乳化特性、瘤胃微生物种群数量、分泌酶活性、酶吸附能力和瘤胃发酵模式,来增强瘤胃微生物对粗饲料的降解能力,进而提高反刍动物生产性能。综述提出了表面活性剂在反刍动物瘤胃营养调控领域的研究重点。

秸秆与秸秆生物炭还田对土壤微生物群落结构的影响

秸秆及其生物炭性质的差异可能会导致其还田后土壤微生物结构与特性的改变,从而影响土壤的物质循环。本研究选取芦苇秸秆(Straw,ST)及其生物炭(Biochar,BC)为还田材料,研究它们短期内对土壤微生物群落结构及微生物酶活性的影响。结果表明,BC和ST处理都显著增加了微生物的多样性,但增加的微生物类型存在显著差异。BC处理诱导的特异性微生物其腐殖化能力相对较强,或多以自养方式生存;ST处理诱导的微生物一般氧化活性高,往往在易降解碳源丰富的条件下占优势。较CK而言,ST处理显著增加了酶的活性,使得β-葡萄糖苷酶和脱氢酶活性分别提高了19.23%和187.27%;而BC处理则相反,其抑制了两种酶的活性,使得β-葡萄糖苷酶和脱氢酶活性分别下降了20.85%和61.09%。

镀镍多壁碳纳米管对序批式反应器性能及其微生物群落的影响

本文研究了长期暴露条件下镀镍多壁碳纳米管(MWCNTs-Ni)对序批式反应器(SBR)性能、微生物酶活性和微生物群落的影响。研究结果表明,10mg/LMWCNTs-Ni的长期暴露未对SBR去除有机物产生影响,而NH+4-N的去除率由(99.10±0.60)%明显降至(39.04±1.61)%。与进水中未加入MWCNTs-Ni时的第32天相比,活性污泥比耗氧速率(SOUR)和脱氢酶(DHA)活性在第148天时分别降低了17.43%和24.32%;而脱氮速率和与脱氮相关的微生物酶活性均降低了60%以上,从而导致SBR对氮的去除效果明显降低。MWCNTs-Ni的长期暴露导致活性污泥活性氧(ROS)产生量和乳酸脱氢酶(LDH)释放量在第148天时分别增加了67.23%和65.33%,表明MWCNTs-Ni的长期暴露能够诱导活性污泥中微生物产生氧化应激和细胞膜损伤。高通量测序结果表明,长期暴露于10mg/L的MWCNTs-Ni条件下,活性污泥中与硝化过程相关菌属(Nitrosomonas、Nitrosospir、Nitrospira)和与反硝化过程相关菌属(Dokdonella、Dechloromonas、Steroidobacter、Devosia、Thermomonas)的相对丰度明显降低,进而影响到SBR对氮的去除。该研究结果可为评价MWCNTsNi对污水生物处理系统的潜在影响提供一定的理论基础和技术依据。