德氏假单胞菌(Pseudomonas delafieldii)R-8脱硫基因启动子的克隆与鉴定

利用PCR方法,从专一性脱硫菌德氏假单胞菌(Pseudomonas delafieldii)R-8中克隆了脱硫基因启动子系列缩短的片段,连接至启动子探测型表达载体pPR9TT,电转原始菌R-8,并测定重组菌R-8-P中的报告基因LacZ表达量。结果表明脱硫基因核心启动子区缩短至300 bp,并对启动子序列进行了预测。

德氏假单胞R-8菌脱硫的“硫饥饿”诱导机理

以专一性脱硫菌德氏假单胞菌(Pseudomonas delafieldii)R-8为出发菌株,构建了含有重组质粒pRT-D的重组菌株R-8-D.在不同硫酸盐浓度条件下,研究了R-8和R-8-D脱硫的"硫饥饿"诱导机理,结果表明,在充足的Na2SO4(>0.023mmolL-1)条件下,R-8菌首先利用硫酸盐生长,脱硫酶的合成受阻遏,DBT不被利用,而R-8菌处于"硫饥饿"状态(Na2SO4浓度≤0.023mmolL-1)时,诱导了脱硫酶的合成,能利用DBT生长;Na2SO4在临界浓度以上时,R-8-D菌阻遏了脱硫基因的报告基因lacZ的表达,低于临界浓度时不抑制lacZ表达.本实验结果从细胞和分子水平上证实了R-8菌脱硫属"硫饥饿"诱导类型,并首次确定了脱硫微生物"硫饥饿"诱导的硫酸盐临界浓度为0.023mmolL-1,为构建高活性的、不受硫酸盐抑制的脱硫工程菌提供了理论依据和技术支持.

血红蛋白基因在脱硫菌R-8中的表达及其在柴油脱硫中的应用

【目的】旨在构建一株优良的工程菌株,对血红蛋白基因在柴油的生物脱硫领域的应用做初步的探索。【方法】以德氏假单胞菌(Pseudomonas delafieldii)R-8为出发菌株,通过基因工程的手段,构建透明颤菌(Vitreoscilla)血红蛋白基因表达质粒并电击导入原始菌株,得到重组菌P.delafieldiiR-8-2。【结果】R-8-2菌株的CO差光谱在419nm处有特征峰出现,表明血红蛋白在脱硫菌中得到了有效表达。R-8-2菌株和R-8菌株相比,生长得到改善,相同培养条件下菌体密度比R-8提高了20%,最大脱硫活性能够达到R-8的2.4倍。在实际柴油脱硫实验中,R-8-2菌株能将柴油的硫含量降至96.6mg/L,脱硫率达到69.9%,而R-8仅为57.2%。【结论】R-8-2是在较低溶氧条件下仍能保持较高的菌体密度和脱硫活性的基因工程菌株,具有良好的应用前景,该研究为血红蛋白基因在生物脱硫工业的应用提供参考。

脱硫工程菌的构建及其脱硫性能分析

以专一性脱硫菌德氏假单胞菌Pseudomonas delafieldii R-8为出发菌株,利用pPR9TT穿梭质粒构建脱硫操纵子表达载体,转化原始菌培养得到1株多拷贝脱硫基因的脱硫工程菌R-8-1,并对其脱硫性能进行了研究。结果表明,在同样的生物催化脱硫反应条件下,工程菌的脱硫活性达到6.25μmol DBT/g dry cell/h,是原始菌的2倍;柴油的脱硫试验表明,在12h内工程菌静息细胞能将柴油硫含量从310.8mg/L降至100.1mg/L,脱硫率达到68%,而原始菌为53%。进一步比较了重组质粒pPR-dsz在工程菌株中传代的稳定性,试验表明pPR-dsz在工程菌株R-8-1中具有良好的遗传稳定性。此研究为生物脱硫提供了1株优良的工程菌株,并为该技术的应用提供了参考。

硅藻土固定细胞-陶瓷膜微泡曝气-搅拌釜式反应器生物脱硫的研究

Pseudomonas delafieldii R-8是一株高效的脱硫菌,是好氧菌。陶瓷膜微泡曝气能产生100μm左右的气泡,理论的利用率能达到100%,并且膜管在曝气的过程中有滤菌作用,可以节约能耗。搅拌釜式反应器在气液之间的混合效果好、相接触面积大以及传质效果好。本文首次使用陶瓷膜微泡曝气技术,研究了硅藻土固定化的R-8细胞在搅拌釜式反应器中的脱硫反应,得到最优的脱硫条件为:温度为30℃,搅拌转速为400 rpm以及通气量为0.04 MPa。等量的细菌量进行生物脱硫,陶瓷膜微泡曝气的初始脱硫速率以及24 h的总脱硫率分别为0.12 mmol/h和91%,而传统的鼓泡曝气的的初始脱硫速率以及24 h的总脱硫率分别为0.07 mmol/h和23%,使用陶瓷膜微泡曝气的初始比脱硫率以及24 h的总脱硫率要远远大于传统鼓泡曝气,因此,陶瓷膜微泡曝气具有明显的优越性。