菌株 2-1-1 于贵州大学校园樱花树干子实体中分离,通过形态学结构、ITS 序列及系统发育树分析,鉴定其为白囊耙齿菌Irpex lacteus,对菌株 2-1-1产生的 3种木质素降解酶进行测定,发现菌株可分泌漆酶(laccase,Lac)、木质素过氧化物酶(lignin peroxidase,LiP)和锰过氧化物酶(manganese peroxidase,MnP).利用菌株 2-1-1 对固体培养基条件下 7 种染料的脱色能力进行检测,筛选出较易脱色的刚果红染料,同时采用气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectroscopy,GC-MS)分析确定经白囊耙齿菌降解的刚果红染料代谢产物,并对其进行脱色条件优化和毒力测验,试验分析表明:菌株 2-1-1 对 7 种染料均有脱色,对刚果红脱色效果较佳.GC-MS分析刚果红染料降解产物主要为联苯胺、联苯、苯乙烯、十六烷和3-硝基苯酚.单因素和综合优化脱色条件:染料浓度 50 mg/L,碳源为果糖、金属离子为锌离子、pH 7,该条件下刚果红染料脱色效果最优.优化条件下菌株 2-1-1 对刚果红染料脱色率达 91.03%,相比对照组脱色率提高 17.13%,刚果红染料经菌株 2-1-1 脱色前后毒力测试:染料原液>脱色后>清水处理,表明该菌株可降低刚果红染料毒性.

目的 从内源性代谢物变化途径探讨金水尘肺方改善二氧化硅(SiO2)诱导的矽肺纤维化的作用机制.方法 将 32 只SPF级雄性SD大鼠按随机数字表法分为正常对照组、模型组、金水尘肺方组(9.72 g·kg-1·d-1)、汉防己甲素组(27 mg·kg-1·d-1).采用一次性非暴露式气管滴注SiO2 混悬液(250 mg/kg)的方法制备矽肺模型大鼠;制模后 5～8 周给予相应药物灌胃.第 8 周末,检测各组大鼠用力肺活量(FVC)、潮气量(TV)以及肺动态顺应性(Cydn)的变化;采用苏木素-伊红(HE)染色、马松(Masson)染色观察各组肺组织病理学改变,并采用Szapiel评分标准和Ashcroft评分标准评价病灶肺泡炎、纤维化程度;采用免疫组化法检测Ⅰ型胶原蛋白(COLⅠ)、Ⅲ型胶原蛋白(COLⅢ)的阳性染色;采用蛋白质免疫印迹试验(Western blotting)检测肺组织转化生长因子-β1(TGF-β1)、纤维连接蛋白(FN)、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的蛋白表达水平.进一步采用超高压液相色谱串联四级杆飞行时间质谱联用(UPLC-Q-TOF-MS)技术对大鼠血清样本进行差异代谢物筛选,并基于代谢分析网站MetaboAnalyst 5.0 进行通路分析.结果 与正常对照组比较,模型组大鼠肺组织出现明显病理学损伤,表现为肺泡结构完整性被破坏,纤维结节包裹SiO2 颗粒,肺泡炎评分和肺纤维化评分均明显升高[肺泡炎评分(分):2.62±0.27 比 0.20±0.15,肺纤维化评分(分):5.42±0.66 比 0.50±0.84,均P＜0.01],肺功能指标Cydn、FVC和TV均明显降低[Cdyn(mL/cmH2O):0.26±0.03 比 0.33±0.03,FVC(mL):8.09±0.47 比 10.99±0.38,TV(mL):1.95±0.19 比 2.53±0.26,均P＜0.01];肺组织COLⅠ、COLⅢ阳性染色和α-SMA、FN、TGF-β1 的蛋白表达水平均明显升高[COLⅠ(A值):13.47±1.76 比 5.77±0.45,COLⅢ(A值):10.39±0.47 比 6.19±0.77,FN蛋白表达(FN/GAPDH):0.33±0.02 比 0.21±0.07,α-SMA蛋白表达(α-SMA/GAPDH):1.78±0.16比1.11±0.24,TGF-β1蛋白表达(TGF-β1/GAPDH):0.52±0.10比0.11±0.46,均P＜0.01].与模型组比较,金水尘肺方组和汉防己甲素组肺组织病理形态明显改善,肺泡炎和肺纤维化评分明显降低[肺泡炎评分(分):1.10±0.15、1.33±0.31 比 2.62±0.27,肺纤维化评分(分):3.50±0.45、4.33±0.98 比 5.42±0.66,均P＜0.01];肺功能指标Cydn、FVC、TV均明显升高[Cdyn(mL/cmH2O):0.32±0.05、0.31±0.04 比 0.26±0.03,FVC(mL):9.41±0.85、8.70±0.92 比 8.09±0.47,TV(mL):2.70±0.19、2.27±0.15 比 1.95±0.19,均P＜0.05];肺组织COLⅠ、COLⅢ阳性染色和FN、α-SMA、TGF-β1 蛋白表达均明显降低[COLⅠ(A值):7.09±0.67、8.13±0.64 比 13.47±1.76,COLⅢ(A值):8.19±0.66、8.52±0.22 比 10.39±0.47,FN蛋白表达(FN/GAPDH):0.19±0.06、0.24±0.03比0.33±0.02,α-SMA蛋白表达(α-SMA/GAPDH):0.89±0.41、0.88±0.08比1.78±0.16,TGF-β1蛋白表达(TGF-β1/GAPDH):0.04±0.03、0.06±0.01比0.52±0.10,均P＜0.05].代谢组学分析显示,正常对照组、模型组、金水尘肺方组之间鉴定的主要差异代谢物共有 10 种,包括花生四烯酸、棕榈酸、吲哚-3-乙酸、丙酰肉碱、(S)-4-羟基扁桃腈、萘啶酮酸、苯佐卡因、芦竹碱、4-乙基苯酚、N-苄基甲酰胺.金水尘肺方可回调矽肺大鼠的部分异常代谢,包括不饱和脂肪酸的生物合成、花生四烯酸代谢、色氨酸代谢、脂肪酸伸长率、脂肪酸的降解与生物合成.结论 金水尘肺方可以有效改善SiO2 诱导的矽肺纤维化,其作用机制主要与调节不饱和脂肪酸的生物合成、花生四烯酸代谢、色氨酸代谢、脂肪酸伸长率、脂肪酸的降解与生物合成有关.

将酵母细胞表面展示载体 pYD1-MnP 经 LiAC 法转化至酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)EBY100,经SDS-PAGE及免疫荧光检测表明,MnP蛋白已成功锚定于酵母细胞表面,体外诱导转化子产锰过氧化物酶活性.为偶氮染料废水的降解提供优良的微生物资源.经 2,6-二甲氧基苯酚(DMP)法测定酶活并通过选取不同培养时间、培养温度、pH、碳源、氮源、碳氮源的浓度等因素对酶活影响进行测定,并以海藻酸钠将游离酶进行固定化.锚定成功的转化子PM-2体外诱导产锰过氧化物酶的最适培养时间为60 h、诱导产酶最适温度为40℃;最适pH值为 4.5,最适碳源为半乳糖,最适氮源为YNB,碳源浓度为 0.02 g/mL,氮源浓度为 0.0072 g/mL;经海藻酸钠固定化后对甲基橙模拟废水进行吸附性能研究,吸附动力学表明,吸附过程符合准二级方程;与Freundlich等温吸附方程拟合效果更佳.锚定成功的转化子PM-2具有产锰过氧化物酶活性的能力,可在偶氮染料的生物降解过程中发挥作用.

[目的]研究对硝基苯酚(PNP)对大肠杆菌和铜绿假单胞菌产生持留菌的影响,并对转录组进行分析,阐明对硝基苯酚影响持留菌形成的相关机制.[方法]采用氧氟沙星抗生素探究对硝基苯酚对细菌产生持留菌的影响,并通过检测细菌自溶情况和呼吸抑制剂羰酰氰氯苯腙(CCCP)对持留菌比例的影响,然后通过转录组分析其相关基因的表达,最后通过实时荧光定量PCR和反义核酸进行相关功能基因的验证.[结果]PNP可以通过抑制大肠杆菌和铜绿假单胞菌的呼吸作用使其产生持留菌的比例增加,PNP不同浓度、作用不同时间和作用不同生长时期的菌体都会影响细菌产生持留菌的比例.PNP和呼吸抑制剂CCCP均能够抑制2个菌体的自溶情况,包括溶解氧含量的变化、蛋白质降解情况、细胞尺寸的变化和RNA完整性.转录组分析和实时荧光定量PCR实验结果表明加入PNP后,cyoA、appC两个基因在大肠杆菌和铜绿假单胞菌中的表达量均显著下降,再通过反义核酸抑制cyoA、appC的表达发现持留菌的比例和原始菌株相比均有所增加.[结论]PNP可以通过抑制细胞呼吸作用来增加细菌产生持留菌的比例.

为获得生物质液化产物中酚类物质总含量,以浓硫酸为催化剂,苯酚为液化剂,采用微波辅助的方法液化玉米秸秆;采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定液化产物的组成成分,红外光谱(FT-IR)分析玉米秸秆、液化残渣及液化产物的主要官能团变化,化学试剂法测定液化产物中酚类物质总量.结果表明:利用化学试剂法测定的液化产物中酚类物质总含量为52.0 mg/L,GC-MS测定液化产物中的芳香族有机物相对含量较高,为49.16％,以酚类化合物为主.FT-IR分析表明,液化过程中玉米秸秆基本上被完全降解液化,说明液化产物中的酚类物质主要来自于木质素.

背景:前期研究发现,乳酸-羟基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)可改善磷酸钙骨水泥的抗压强度与降解性能.目的:在前期研究的基础上制备具有更好力学性能、生物相容性及降解性的自固化磷酸钙骨水泥.方法:采用液相沉淀法制备乳酸-羟基乙酸共聚物/β-磷酸三钙/磷酸钙骨水泥,使复合骨水泥中β-磷酸三钙的含量分别为5%,10%,15%,20%,25%,30%,检测复合骨水泥及磷酸钙骨水泥的凝固时间、抗压强度、弹性模量及降解性能,筛选最佳β-磷酸三钙含量,进行细胞培养实验.分别以磷酸钙骨水泥浸提液(对照组)、PLGA/β-磷酸三钙/磷酸钙骨水泥浸提液(实验组)、含有体积分数 10%胎牛血清及 1%青霉素-链霉素双抗的α-MEM培养基(阴性对照组)、含体积分数6.4%苯酚的液体(阳性对照组)培养MC3T3-E1细胞,培养1,3,5 d, MTT 法检测细胞增殖,同时观察细胞形态变化;培养1,3 d,检测培养液中乳酸脱氢酶活性.在PLGA/β-磷酸三钙/磷酸钙骨水泥与磷酸钙骨水泥表面接种MC3T3-E1细胞,3 d后进行扫描电镜观察.结果与结论:①随着β-磷酸三钙含量的增加,复合骨水泥的初凝时间、终凝时间均有所增加,与磷酸钙骨水泥初凝时间、终凝时间比较无差异(P ＞ 0.05);②复合骨水泥的抗压强度及弹性模量均高于磷酸钙骨水泥,其中以 β-磷酸三钙含量为 20%的复合骨水泥抗压强度最高,弹性模量也较好,因此实验选择 β-磷酸三钙含量为 20%的 PLGA/β-磷酸三钙/磷酸钙骨水泥进行细胞实验;复合骨水泥的降解性能优于磷酸钙骨水泥;③随着培养时间的延长,实验组细胞吸光度、乳酸脱氢酶活性逐渐升高,不同时间点的吸光度值、乳酸脱氢酶活性与阴性对照组比较均无差异;实验组细胞生长良好;④在 PLGA/β-磷酸三钙/磷酸钙骨水泥表面的MC3T3-E1细胞生长正常,能充分伸展,在材料表面伸出伪足,能够与材料紧密贴附;⑤结果表明,含20%β-磷酸三钙的PLGA/β-磷酸三钙/磷酸钙骨水泥复合材料具有较普通磷酸钙骨水泥更佳的抗压强度、弹性模量及降解性能,且细胞相容性好,无明显细胞毒性.

[背景]含酚废水是普遍存在的有毒、难降解的有机污染物之一,生物法处理含酚废水因成本低、无二次污染而具有广阔的应用前景.可降解苯酚的微生物中,真菌比细菌对恶劣环境的适应性更好.针对液态菌液保存时间较短和运输困难的瓶颈,制备固体菌剂可以提高菌体存活率和储藏稳定性.[目的]筛选一株能够高效降解苯酚的真菌,优化其降酚性能并选择合适的载体制备菌剂.[方法]通过逐级驯化和纯化分离降酚菌,筛选得到降酚性能较强的真菌并通过ITS rDNA基因测序进行种属鉴定,通过参数优化进一步提高菌株降解苯酚的性能;以不同材料为载体制备菌剂,通过稀释平板计数法和苯酚降解实验探究菌剂在不同温度下的保存效果.[结果]分离筛选得到一株高效降解苯酚真菌QWD1,通过鉴定证明其属于Magnusiomyces capitatus,其最适降解条件:(NH4)2SO4为氮源,接种量为15％,pH为7.0,温度为35℃C,氮源浓度为14 mmol/L.在此条件下,28 d内对1 600 mg/L苯酚去除率可以达到97.15％;制备菌剂最合适载体为谷糠,适宜保存温度为4℃C,保存时间可达到90 d甚至更长,活菌数高达2.5× 108 CFU/g左右,降解苯酚效果良好.[结论]筛选得到了一株高效降解苯酚真菌,优化其降解性能并将其制备成菌剂,为处理含酚废水提供了新菌种和理论支持.

[背景]细菌、酵母或植物来源的超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)编码基因在异源宿主中表达并提高宿主耐盐性的研究已有一些报道,其异源宿主也多为植物,而古菌来源的超氧化物歧化酶编码基因在细菌中成功表达并提高其耐盐性的研究尚无报道.[目的]寻找嗜盐古菌Haloferax sp.D1227中的超氧化物歧化酶编码基因并鉴定其功能,将其在4-硝基苯酚降解细菌Burkholderia sp.SJ98中表达,研究该古菌的超氧化物歧化酶对菌株SJ98耐盐性和降解4-硝基苯酚功能的影响.[方法]通过生物信息学方法寻找嗜盐古菌D1227中潜在的超氧化物歧化酶编码基因,利用表达载体pET-28a和广泛宿主载体pBBRlMCS-2将其分别在E coliBL21(DE3)和4-硝基苯酚的降解菌株SJ98中异源表达,检测细胞抽提液和纯化蛋白的超氧化物歧化酶比活力.分别以葡萄糖和4-硝基苯酚为碳源,在M9培养基和添加500mmo1/L NaCl(NaCl含量约3％)的M9培养基中分别培养细菌SJ98的重组菌株和空载体重组菌株,利用全自动生长曲线分析仪和高效液相色谱等方法检测重组菌株的生长能力和对4-硝基苯酚的降解能力.[结果]通过生物信息学分析,在嗜盐古菌D1227基因组中发现了潜在的超氧化物歧化酶编码基因sodA,其在E.coli BL21(DE3)和菌株SJ98中分别异源表达均具有超氧化物歧化酶活力[细胞抽提液的比活力分别为21.07±0.02U/mg和84.56±0.16 U/mg,从BL21(DE3)菌株纯化的蛋白SodAD1227比活力为179.46±3.43 U/mg].在添加500 mmol/L NaC1的M9培养基中培养时,以葡萄糖为碳源,重组菌株SJ98[pBBR-sodA]仍可正常生长,而空载体对照菌株SJ98[pBBRlMCS-2]几乎丧失了生长能力;以4-硝基苯酚为碳源,菌株SJ98[pBBR-sodA]保持了利用底物生长和降解底物的能力,而菌株SJ98[pBBRlMCS-2]的生长和降解能力几乎丧失.用软件Phyre2模拟分析SodAD1227的单体结构,该蛋白拥有Fe/Mn-SOD家族的典型结构特征,推测其属于Fe/Mn-SOD家族.[结论]本研究为利用古菌SOD对细菌进行改造以适应高盐环境中降解有机污染物的应用提供了潜在的可行性.

高盐含酚废水属于极难处理的废水之一,筛选具有生物学降解能力的嗜盐菌有助于解决这一难题.从新疆艾丁湖盐湖中分离筛选能够降解苯酚的中度嗜盐菌,了解盐湖中度嗜盐苯酚降解菌的多样性组成和降解能力.研究结果表明,10％(质量分数)的盐浓度条件下,分离得到166株嗜盐菌,通过以苯酚为唯一碳源的培养基进行降解活性筛选后得到45株阳性菌,根据细菌16S rRNA基因序列系统进化分析,这45株菌分别归类到3个门,5个科,9个属.其中拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)是优势菌,占总量的68.8％,其余菌分布于Bacillus、Gracilibacillus、Pontibacillus、Halobacillus、Marinococcus和Halomonas属.在含100 mg/L苯酚的液体培养基,经过l0d培养后,这45株菌降解效率为1％ ～ 17％.本研究为工业应用提供了嗜盐微生物种质资源,极具进一步发掘和研究价值.

目的 制备红芪多糖HG-2及建立红芪多糖HG-2的含量测定方法,并联合透明质酸水凝胶测定凝胶时间、释药量、降解及溶胀率等参数.方法 采用SephadexG-25纯化制备红芪多糖HG-2,苯酚-硫酸法测定含量,并用化学改性法制备透明质酸(HA)水凝胶,将二者联合制备红芪多糖HG-2HA水凝胶.结果 红芪多糖HG-2的含量为95.97％,HA水凝胶的凝胶时间为(180±20)s;溶胀率为42.33％;并在第5天基本降解.红芪多糖HG-2HA水凝胶释药在第120 h已趋于平稳,释药量为86.15％.结论 选用葡萄糖作为对照品测定红芪多糖HG-2含量的方法简便、准确.红芪多糖HG-2HA水凝胶能够起到缓释作用,二者联用具有可行性,可以为后续动物实验提供理论依据.