表皮碳氢化合物是昆虫种内和种间识别的重要信息化合物,探究黑尾胡蜂Vespa soror表皮碳氢化合物的种类及蜜蜂的电生理反应对理解蜜蜂与胡蜂间的化学通讯具有重要意义.本研究采用有机溶剂浸提法结合气相色谱-质谱联用技术分析了黑尾胡蜂翅和足的表皮碳氢化合物种类及相对含量,利用昆虫触角电位(EAG)技术分析了东方蜜蜂Apis cerana、西方蜜蜂A.mellifera对其的反应.结果表明,黑尾胡蜂表皮碳氢化合物由C23～C31的31种碳氢化合物构成,其中烷烃类物质26种、烯烃5种,甲基支链烷烃的含量最高,在翅和足中的相对含量分别是58.72%和71.44%.东、西方蜜蜂均对黑尾胡蜂的表皮碳氢化合物产生显著的EAG反应(P<0.001),且东方蜜蜂的EAG相对反应值显著高于西方蜜蜂(P<0.05),说明东方蜜蜂对黑尾胡蜂表皮碳氢化合物的敏感性比西方蜜蜂更高,这可能与两者长期协同进化形成的捕食与反捕食关系有关.

[背景]石油被称为"液体黄金",人类的工业生产活动在利用其创造巨大社会价值的同时,也对自然环境造成了严重的污染.微生物修复技术是现阶段治理石油类污染有效的手段之一,具有经济、高效、无二次污染等优点.[目的]从受石油污染的土壤中分离高效降解长链烷烃正二十四烷的菌株,探究其降解特性及在微生物修复中的应用前景.[方法]通过形态学及 16S rRNA基因测序进行菌株鉴定,采用气相色谱法检测菌株对正二十四烷的降解效果,并结合气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometer,GC-MS)分析降解中间产物以推测其潜在代谢途径.[结果]筛选到一株可高效降解正二十四烷的菌株 C24MT1,经鉴定为不动杆菌属(Acinetobacter).该菌株最适降解条件为 30 ℃、pH 9.0、盐度 2 g/L,该条件下生长 7 d对 9 g/L正二十四烷的降解率高达86.63%;与此同时,菌株在强碱性环境(pH 11.0)中生长良好(OD600 为 0.39)并保持较高烷烃降解率(75.38%),对极端环境具备较强的耐受能力;对降解中间产物进行分析,推断菌株代谢长链烷烃正二十四烷的途径可能包括末端氧化及次末端氧化.[结论]不动杆菌C24MT1 具有良好的环境适应能力及烷烃降解能力,在后续微生物菌剂开发和石油类污染土壤的环境修复领域具有巨大的应用前景.本研究可为盐碱地区高浓度石油类污染土壤的修复提供优良菌种,并进一步丰富石油烃类生物降解的菌种资源库.

为丰富机油降解微生物菌种库,筛选适应性更强的机油高效降解菌株.以20#机油和真空泵油为唯一碳源,筛选出机油高效降解菌,经细菌形态学、生理生化及16S rRNA序列分析对机油高效降解菌株进行鉴定,采用紫外分光光度法和气相色谱质谱联用(GC-MS)研究菌株降解特性.从初筛的22株机油降解菌中筛选出4株机油高效降解菌株,分别为JZ6、JZ18、JZ41和JZ50,经鉴定4株菌株分别为Massiliasp、Pseudomonasp、Sphingobacterium sp和Shinella zoogloeoidessp,在含机油培养基中30℃培养7 d后,机油降解率分别为42.62％、33.67％、33.36％和40.52％.在温度20-40℃,pH5-9条件下菌株都具有降解机油的能力,4株菌株均能以十二烷、十六烷、十八烷和苯和萘为唯一碳源生长,JZ6和JZ50还能在含芘和菲的培养基中生长.GC-MS分析发现菌株JZ6、JZ18、JZ41和JZ50对总烷烃的降解率分别达到68.66％、52.69％、49.37％和61.40％,对直链烷烃的降解率分别为86.89％、55.98％、58.42％和89.13％,其中菌株JZ6和JZ50对除烷烃的其他芳香烃类物质也具有一定的降解作用.筛选出的4株机油降解菌具有较强机油降解能力,适应性强,可用于机油污染环境的生物修复.

对于转移性去势抵抗型前列腺癌患者(metastatic castration-resistant prostate cancer,mCRPC),之前有无应用多西他赛化疗,新型内分泌治疗均能延长生存期,但多数患者最终会对这种治疗产生耐药,且这种耐药性多发生于应答患者.有研究指出,雄激素受体(androgen receptor,AR)具有调节DNA修复途径的功能,同时,DNA修复过程中的酶可调节AR的活性.例如,多聚(ADP-核糖)聚合酶-1(PARP-1)在碱基切除修复过程中识别和修复单链DNA,参与烷烃的DNA修复反应、BRCA缺陷细胞的存活以及AR介导的PCa细胞增殖.

从兰州某化工厂石油废水中分离筛选出1株高效降解菲的细菌F-1并对其菌种进行鉴定, 结合紫外分光光度法及气相色谱-质谱联用 (GC-MS) 对菌株生长特性、不同烃类化合物降解特性及菲降解动力学等进行了研究, 利用PCR技术检测了芳香烃代谢相关基因.结果表明, 菌株F-1属于约翰逊不动杆菌 (Acinetobacter johnsonii), 可在终浓度为50～800 mg/L的含菲基础培养基中正常生长.在温度30℃、p H 7.0、盐度0.3％ (质量分数) 、转速180 r/min条件下培养5 d后菲 (终浓度为100 mg/L) 降解率为43.57％, 降解过程符合一级动力学特征.菌株F-1也能利用联苯、萘、蒽、芘为唯一碳源生长.GC-MS分析显示菌株对C10-C28部分直链烷烃具有较强的降解能力.PCR扩增结果表明, 菌株F-1基因组中存在邻苯二酚-1, 2-双加氧酶、苯甲酸盐双加氧酶、铁氧化还原蛋白还原酶、乙醇脱氢酶、二羟酸脱水酶、醛缩酶和氧化还原蛋白基因.研究结果为该菌株应用到含菲废水及多环芳烃污染土壤的处理和深度修复研究提供参考.

目的:对头孢菌素类药物在负离子模式下电喷雾质谱的裂解规律进行探讨.方法:采用液相色谱-离子肼-飞行时间质谱(LC-IT-TOF/MS)在负离子模式下对16个头孢菌类药物进行系统研究.色谱条件:流动相为10 mmol· L-1甲酸铵水溶液-甲醇(80:20),流速为0.8 mL·min-1,柱温30℃,检测波长254nm,进样量1μL.结果:通过16个头孢菌类药物在负离子模式下碎片离子断裂途径推断出头孢菌素类药物的特征断裂主要为β-内酰胺环断裂及氢化噻嗪环发生碎裂失去一分子H2S.并且当C-3位上侧链结构为烷烃或烯烃时,侧链不易断裂.而C-3位上侧链为醚或硫醚时,侧链易发生断裂并与C-5形成三元环或与C-2位上的羧基形成五元内酯环.结论:该类化合物有着较强的裂解规律,为头孢菌素类药物的质谱裂解提供补充,并为头孢菌素类药物的快速结构鉴定及头孢菌素类药物中杂质结构鉴定提供新的依据.

[背景]Acinetobacter sp.Tust-DM21 (GenBank登录号KX390866)是本实验室前期从渤海湾海洋石油勘探船废油收集区采集的水油混合样中分离出的一株高效石油降解菌,其对短、中、长链烷烃均表现出很强的降解能力,有较好的应用前景.[目的]从应用层面探究其最佳降解条件,同时从生物信息层面探究其降解基因的作用.[方法]将其在不同温度、pH下培养144 h,通过GC-MS内标法测定石油烃各组分的变化情况,计算出其最佳降解条件;同时,通过生物信息学手段确定基因组中的降解基因,每个基因分别选择7个同源基因,对它们的蛋白序列进行比较;最后对2个降解基因在0-144 h的表达情况进行了Real-time PCR分析.[结果]Acinetobacter sp.Tust-DM21最佳降解条件为35C、pH 8.5,该条件下对石油降解率可达97.5％,其中,对长链烷烃降解率达98.5％,对环烃为81％,对芳香烃为87％;同时,研究发现基因组中含有常见烷烃降解基因alkB (GenBank登录号MH368539)和长链烷烃降解基因almA (GenBank登录号MH357335),2个降解基因的蛋白经比较均与其同源蛋白表现出一定的相似性,同属菌的相似性最高;通过Real-time PCR发现这2个基因在0-144h的相对表达量随时间逐步提高.[结论]Acinetobacter sp.Tust-DM21在最佳降解条件下对石油各组分都显示出了优良的降解能力,特别对长链烷烃的降解能力尤为突出;将2个降解基因的相对表达量结合该时间段的生长趋势,证明了菌株Acinetobacter sp.Tust-DM21的生长和降解与alkB和almA基因的上调表达存在关联.

环境难降解有机物通常是指在自然环境中难以被生物分解及利用的有机化合物.大部分难降解有机物含有苯环、杂环、长链烷烃、芳香烃等结构,具有高稳定性、低亲水性、难降解性等特点.这类难降解的有机物主要包括植物光合作用产生的生物质如木质纤维素,及人工合成的异生物质如难降解有机污染物等.

目的:考察2种白蜂蜡(中蜂蜡和西蜂蜡)的组成及其与流变学性能的相关性.方法:通过气相色谱-质谱法,使用HP-5ms色谱柱,梯度升温,在m/z50～550范围内扫描并测定中蜂蜡和西蜂蜡烷烃组成的差异;采用气相色谱法,使用DB-5色谱柱,梯度升温,氢火焰离子化检测器,以面积归一化法计算不同来源白蜂蜡的烷烃组成;采用流变仪,分别在剪切速率扫描模式(剪切速率范围0.1～100 s-1)与温度扫描模式下(温度范围70～ 60 ℃,降温速率4℃·min-),检测中蜂蜡、西蜂蜡流变学模量值、黏弹性、屈服值等数值.结果:气相色谱法检测的西蜂蜡中长链烷烃的占比明显大于中蜂蜡(西蜂蜡中50％以上的烷烃碳链个数大于27,而中蜂蜡只有17.4％烷烃碳链个数大于27),由于西蜂蜡烷烃碳链个数更大,导致西蜂蜡更加表现出储能模量的性质,即西蜂蜡比中蜂蜡从黏弹性固体转变到黏弹性流体的温度转变点更高;西蜂蜡比中蜂蜡屈服值更高,同一个剪切速率下西蜂蜡的黏度更高.结论:不同来源的白蜂蜡烷烃组成成分不尽相同,导致不同来源的白蜂蜡一系列流变学性质参数有差异,这些差异应在软膏剂处方设计时应予以关注.

航空业产生的碳排放量占全球人为碳排放的2％,改变航空煤油的生产方式对减少航空业生命周期中的碳排放具有重要意义.航空煤油一般由C7-C17的碳氢化合物的混合物组成,除了可从传统的化石能源制备得到,也可从生物质通过脱氧、改质两道工序制备得到.王圣等[1]总结了生物航煤的4种转化路径,即醇制航煤、油制航煤、气制航煤及糖制航煤.醇制航煤,即将C2-C4的脂肪醇脱水成烯烃,低聚延长碳链,加氢制成烷烃后蒸馏.油制航煤,即将不同油脂转变为饱和脂肪酸,然后加氢、脱氧和脱羧基形成直链烷烃,再进行异构化生成不同结构的烷烃.气制航煤,主要指将H2和CO通过费托合成形成长链烷烃,或将含有一氧化碳的废气发酵制成乙醇,再通过醇制航煤路线制备烷烃.糖制航煤,包括先将糖发酵生产法呢烯,然后加氢制成烷烃;或将糖先转变为醇、酮、醛、酸、呋喃等中间体,再通过酸缩合、碱缩合和脱水/低聚转化为航煤.目前,油制航煤中的酯和脂肪酸加氢路线已实现商业化,但整体上,生物航煤在经济上还难以与传统航煤竞争,需要可持续发展的政策支持.