通过对福建省龙海市海门岛红树林保护区的近海沉积物样品进行富集驯化,得到了能够协同降解偶氮染料活性黑5的混合菌群HMD9-Q7.经过生化试验和16S rDNA序列分析,鉴定该混合菌群主要由越南蔷薇菌(Rossellomorea vietnamensis)、转化异源物食烷菌(A lcanivorax xenomutans)和近海生微泡菌(Microbulbifer maritimus)组成.与单一菌株相比较,混合菌群具有显著的脱色效果,可能因其菌株之间存在着相互协同促进作用.该混合菌群对含20～100 mg/L浓度的活性黑5均产生脱色作用.混合菌群HMD9-Q7可以广泛利用外加碳源和氮源,如葡萄糖、硝酸铵、牛肉膏等;NaCl浓度在5～30 g/L范围内都可对活性黑5进行脱色;在pH 7和温度30℃条件下脱色率最高.在最优条件下,该混合菌群在60 h内对活性黑5的脱色率可达到85％～90％.该新型混合菌群主要通过生物降解途径来实现对活性黑5的脱色.随着降解反应的发生,活性黑5的最大吸收峰逐渐变小直至完全消失,降解产物吸收峰位于近紫外光区.

目的:探索枣核粉木质活性炭制取的新方法.方法:不用活化剂,用煅法制备活性炭的制备工艺:大枣核粉碎→煅制法→水洗→干燥→粉碎过筛→活性炭,并根据中华人民共和国国家标准木质活性炭试验方法碘吸附值的测定及木质活性炭检验方法中亚甲基蓝脱色力的检测方法对所制备的活性炭性能进行测定.结果:在煅制时间为25分钟时煅制出的活性炭性能最佳,产率为42.4％,碘吸附值为655.8 mg/g,亚甲基蓝脱色力为206.8 mL/g.结论:煅法制备活性炭工艺简单易行,成品性质稳定.

从刚果红染料中分离到一株刚果红高效脱色菌,经16S rRNA基因序列(NCBI accession No.KY655213)鉴定,该菌株属于类芽孢杆菌(Paenibacillus),将该菌株命名为Paenibacillus dendritiformis GGJ7(简写为GGJ7).将其运用于偶氮染料脱色,并研究不同营养条件、不同培养条件(温度、pH、溶解氧)和不同染料下的脱色性能,结果表明,GGJ7对刚果红脱色效果远高于以前工作中分离到的YRJ1、YRJ2等8株同样具有脱色功能的细菌;该菌株脱色的最佳条件为30℃、pH 7、25 g/L LB培养基厌氧培养;其脱色机理以生物降解为主,且脱色过程符合一级反应动力学方程:-ln (At/A0)=0.6058t-0.1082.经测试,GGJ7对多种偶氮染料的脱色率高达95％,其中50 mg/L甲基橙、25 mg/L藏花猩红和25 mg/L甲基红仅需lh,50 mg/L橙黄G和50 mg/L橙黄G6仅需3h,50 mg/L刚果红仅需4h.可见GGJ7是一株高效偶氮染料脱色菌,具有处理印染废水的开发应用潜能.

以芋头淀粉为原料,采用2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)为阳离子醚化剂,制备一种阳离子型芋头淀粉絮凝剂,对其进行表征,并考察其作为一种絮凝剂对水中直接紫N(C.I.Direct Violet l)和分散艳蓝E-4R(C.I.Disperse Blue 56)的吸附性能.结果表明,当所制备淀粉絮凝剂投加量为0.6 g/L和1.8 g/L时,分别对直接紫N和分散艳蓝E-4R达到吸附平衡,脱色率均在90％以上.阳离子型芋头淀粉絮凝剂对直接紫N和分散艳蓝E-4R的吸附更符合Langmuir吸附等温式,吸附过程均是自发进行的单分子层吸热反应,其中对直接紫N的吸附以化学吸附为主,对分散艳蓝E-4R的吸附以物理吸附为主.

本研究以桔梗为原料,研究了桔梗多糖的分离、纯化和体内抗氧化性,采用水提醇沉、脱蛋白脱色、SephadexG-25和SephadexG-100分离纯化桔梗多糖,以抗坏血酸作为阳性对照,采用邻二氮菲法、ABTS+自由基清除、铁还原性、·OH自由基清除法和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)研究粗多糖和纯化后的多糖的体外抗氧化性.结果表明:纯多糖和粗多糖都具有较好的抗氧化效果,纯多糖在ABTS+、·OH和DPPH自由基清除性能上要优于粗多糖,还原性和铁离子螯合活性略低于粗多糖,样品的抗氧化能力与样品的浓度呈正相关.本研究表明桔梗纯多糖是天然的抗氧化剂的潜在资源,为桔梗多糖功能性食品的开发提供了理论依据.

从土壤中分离得到1株对阳离子蓝染料SD-GSL具有高效脱色能力的菌株ZHT-3, 通过16S r DNA测序分析进行鉴定.以脱色率为指标, 研究菌株ZHT-3对阳离子蓝SD-GSL的脱色性能, 并考察p H、温度、振荡转速等因素对脱色率的影响, 以及菌株的连续脱色能力.结果表明, 菌株ZHT-3属于蜡状芽胞杆菌 (Bacillus cereus) .该菌在对数生长阶段即可完成对阳离子蓝染料的快速脱色, 8 h脱色率为76.3％.对初始浓度100～500 mg/L阳离子蓝SD-GSL的36 h内脱色率高达95％以上.在p H5～8, 温度30～40℃范围内脱色性能良好.

为了提高L-鸟氨酸发酵液的脱色效率, 对其脱色工艺开展研究.首先通过树脂的选择性吸附确定L-鸟氨酸发酵液中色素的化学性质, 随后结合颗粒活性炭的物理结构和零电荷点分析, 优选出在接近中性条件下具有优良脱色性能的颗粒活性炭.在静态条件下考察pH、温度、时间和活性炭用量等因素对其脱色性能的影响.在此基础上, 考察活性炭层析柱对L-鸟氨酸发酵液的动态脱色工艺和基于两步解吸法的活性炭再生工艺, 单柱可动态脱色处理45倍床层体积 (BV) 的发酵液, 脱色率达97％以上, 脱色液呈无色透明状, L-鸟氨酸损失率低于1％, 活性炭再生效果保持稳定.

纳米金(AuNPs)凭借其在电化学和光学方面独特的性能,在催化、环境污染物的降解以及环境修复等方面近年来成为研究热点.相比较传统的合成方法,生物法合成纳米金具有过程简单、无毒、环保、成本较低等优势;除此之外,生物法合成的纳米金颗粒具有尺寸均一、单分散性好且生物相容性好的特性.利用Cupriavidus metallidurans SHE胞内提取物合成纳米金,结果显示最适反应条件为胞内提取物浓度为500 mg/L,HAuCl4浓度为1 mmol/L,pH为7,反应时间为7d;透射电子显微镜(TEM)图像表明纳米金颗粒主要为球形和伪球形,平均粒径为14.3 nm;通过傅里叶转换红外线光谱(FTIR)分析结果推测提取物中的羟基、氨基、羧基等官能团参与了纳米金的稳定过程;在上述条件下合成的纳米金对4-硝基苯酚具有较好的催化还原活性,其催化速率常数k为5.98×104/s,且该纳米金能催化脱色多种偶氮染料.本研究表明Cupriavidus metallidurans SHE能绿色合成尺寸均一、分散性良好的纳米金,且该纳米金在催化还原硝基芳烃污染物和偶氮染料方面具有潜在的应用价值.

为丰富木质素降解优良菌株种质资源,以碱木质素为唯一生长碳源并采用苯胺蓝和考马斯亮蓝脱色法从落叶覆盖的土壤中分离和筛选具有木质素降解能力的细菌.通过16S rRNA基因序列分析对菌株进行鉴定.使用紫外分光光度法测定其木质素过氧化物酶(LiP)、锰过氧化物酶(MnP)及漆酶(Lac)活力以及变化趋势.使用扫描电镜观察木质素样品在降解过程中的形貌变化.筛选得到1株木质素降解细菌QL-Z3,经鉴定命名为Erwinia sp.QL-Z3.在以碱木质素为唯一碳源的液体碱木质素培养基中发酵48 h,菌体生长达到稳定期,OD600达到0.31,发酵72 h,木质素降解率为14.23％.木质素降解相关酶活力在发酵48 h和60h达到峰值:发酵60 h Mnp达到263.83 U/L;发酵48 h Lip和Lac分别达到104.11 U/L和77 U/L.扫描电镜观察到菌株能够对木质素样品进行解聚,破坏木质索结构,使其裂解成细小的碎片.较为系统地揭示了菌株Erwinia sp.QL-Z3的木质素降解性能,该菌株可作为木质素降解的优良备选菌株.

偶氮染料废水的排放会对水生环境及人类健康造成严重威胁.目前生物法处理偶氮染料的应用与研究居于首位,而混合菌群因具有多种微生物间的协同作用成为当前研究的热点.综述混合菌群的构建及偶氮染料脱色降解的影响因素,并重点阐述偶氮染料降解机理及降解酶系的相关研究.研究发现,混合菌群较单一菌株具有较好的脱色降解性能;其中碳氮源、温度、pH值、染料结构与浓度、溶氧量等因素对降解染料具有重要影响.细菌复合菌群是通过分泌一系列的酶如偶氮还原酶等使其偶氮双键断裂,产生的芳香胺类物质进一步被氧化成CO2和H2O,揭示了偶氮还原酶降解偶氮染料时的两种可能机制,即有无依赖氧化还原介质的偶氮染料降解.真菌复合菌群是通过生化反应来催化偶氮染料降解,阐述了漆酶降解染料的机理,即底物自由基中间体的产生和氧气还原成水.细菌与真菌复合菌群则是通过降解酶系统与生化反应相结合来降解染料.最后提出单一菌株存在着降解不彻底、效果不理想等问题,指出未来应根据废水中偶氮染料的种类、结构特点构建具有特异性、高效性且降解多种偶氮染料的混合菌群,并开展其生物降解的分子机制研究,进而为微生物降解偶氮染料的研发提供参考与理论支撑.