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Shewanella oneidensis有氧条件下亚硝酸盐的利用及调控研究

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Shewanella oneidensis有氧条件下亚硝酸盐的利用及调控研究

作者：王继璇浙江大学

学位级别：硕士

Shewanella oneidensis作为自然界中广泛存在的一类γ-变形菌门的兼性厌氧菌,其显著的呼吸多样性,引起学术界的广泛关注。鉴于有氧条件下***对亚硝酸盐利用的研究领域空白,以及其在环境修复方面的现实价值,我们对在有氧条件下NO2-还原... 详细信息

Shewanella oneidensis作为自然界中广泛存在的一类γ-变形菌门的兼性厌氧菌,其显著的呼吸多样性,引起学术界的广泛关注。鉴于有氧条件下***对亚硝酸盐利用的研究领域空白,以及其在环境修复方面的现实价值,我们对在有氧条件下NO2-还原利用情况以及调控的分子机理进行了深入的研究。主要结果摘要如下：S. oneidensis MR-1在有氧条件下对亚硝酸盐的利用相比于无氧呼吸,S. oneidensis在有氧条件下表现出对NO2-更高的耐受性。当外源添加的NO2-浓度低于30mM时,S. oneidensis可以生长并利用NO2-,随着NO2-浓度的升高,S. oneidensis菌株的生长受抑制程度加大。有趣的是,在有氧条件下,S. oneidensis对NO2-的利用表现出滞后利用的现象,即当生长进入对数生长后期或平台期后,NO2-才能被利用。NrfA蛋白作为唯一的NO2-末端还原酶,其表达是一个随生长阶段的N02-诱导表达的过程。过表达NrfA蛋白不足以诱发NO2-在年轻细胞中的初始利用;在对数生长期,电子流通过对末端还原酶及通路的选择而更倾向于氧化还原电势高的电对。除此之外,cymA, menA突变体仍保留了对NO2-的利用能力,该实验现象显示除了从MQ至CymA电子传递通路外,还存在替补的NO2-利用电子传递通路。S. oneidensis MR-1有氧条件下亚硝酸盐利用的调控通路研究探究了调控蛋白Crp, NarP在有氧条件下对NO2-的调控作用。Crp蛋白,NarQP系统在转录水平上直接调控nrfA基因的表达,进而调控NO2-利用通路。在O2,NO2-存在的条件下,Crp蛋白表现出与生长阶段相关的滞后诱导表达现象,这种滞后现象与NrfA蛋白的滞后诱导表达相一致。Δcrp菌株表现出区别于其他突变体的对N02-的低耐受现象。

关键词： S.oneidensis 有氧条件亚硝酸盐诱导表达滞后利用 NaurQP二元调控系统 Crp调控蛋白

Stenotrophomonas maltophilia strain W26在有氧条件下同时脱氮和去除六价铬的研究

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Stenotrophomonas maltophilia strain W26在有氧条件下同时脱氮...

作者：邓舒曼重庆大学

学位级别：硕士

近年来,由于工业进程的发展,环境污染的问题逐渐加重,特别是复合污染成为了现在污染的必然趋势。常见的合金制造,制革工厂,纺织产业,电镀行业等产业所产生的废水中都含有重金属Cr(Ⅵ),同时常见污染物硝酸盐。由这两种污染物共存造成的... 详细信息

近年来,由于工业进程的发展,环境污染的问题逐渐加重,特别是复合污染成为了现在污染的必然趋势。常见的合金制造,制革工厂,纺织产业,电镀行业等产业所产生的废水中都含有重金属Cr(Ⅵ),同时常见污染物硝酸盐。由这两种污染物共存造成的复合污染一旦进入人体或者环境中都会对人体和环境造成不可逆的危害。在过去的研究中,常用的去除水体Cr(Ⅵ)的方法有化学方法(膜分离,反渗透,离子交换和吸附法)、物理方法(吸附、膜分离法和离子交换技术)。但是这些处理方法都具有会造成对环境的二次污染,试剂购买昂贵,应用耗材花费高等缺点。而目前,应用微生物进行好氧反硝化去除硝酸盐成为了热门的水体净化方法,同时,过去至今大量的研究表明了微生物同样具有还原吸附Cr(Ⅵ)的作用。相比于物理化学方法,微生物能够更加高效的去除污染物,这种水体净化方式,不仅能够起到保护环境的作用,同时在实际应用中花费相对较低。但已有的研究在利用微生物共同去除硝酸盐和Cr(Ⅵ)的过程中仍然存在着一些问题,如硝酸盐和Cr(Ⅵ)在共同还原过程中存在竞争抑制作用;并且由于Cr(Ⅵ)的毒性对微生物具有毒害性,因此研究微生物对Cr(Ⅵ)的耐受性也成为了目前研究所重视问题。不难看出,有毒金属物六价铬会干扰微生物进行好氧反硝化,是目前工业和水产养殖废水处理中的热点问题。因此本文为对水体中的硝酸盐和Cr(Ⅵ)实现同时去除,于是从某污水处理厂中分离出了一株新的菌株,名为W26,经16S r RNA鉴定分析,命名为Stenotrophomonas maltophilia strain(嗜麦芽寡养单胞菌菌株)W26。通过一系列批次实验(细菌去除硝酸盐和Cr(Ⅵ)的性能和相互作用探究及影响因素对W26反硝化效果的影响),本文探讨了W26对废水中NO-N和Cr(Ⅵ)的同时去除能力,并通过分子水平的分析方法(扫描式电子显微镜分析-SEM、X射线能谱分析-XPS)来研究细菌去除NO-N和Cr(Ⅵ)的机理分析。实验结果发现:(1)菌株W26具有有效去除硝酸盐和Cr(Ⅵ)的能力,其效果是在72小时内能够去除NO-N(500 mg/L)和Cr(Ⅵ)(10 mg/L),去除率分别是85%和92%。(2)同时,本研究还发现W26菌株具有适应复杂外部环境的潜力,包括不同的初始细菌接种浓度,碳源,C/N,p H和硝酸盐初始浓度。实验结果表明该菌株在各接种量下均能很好的去除硝酸盐,去除率均为90%左右;菌株W26能利用柠檬酸三钠生长并有效去除硝酸盐;在p H为5-11内,菌株能达优良生长代谢,对硝酸盐去除效果在各个梯度下均不受抑制;菌株W26对初始100-1000 mg/L NO-N浓度下也具有相当大的耐受性,在100-500 mg/L,硝酸盐去除率均在80%之上,1000mg/L下细菌也能生长,只是硝酸盐去除效果不敌之前。(3)本研究发现在不同的硝酸盐和Cr(Ⅵ)浓度条件下,菌株W26能耐受Cr(Ⅵ)(5-50 mg/L)和硝酸盐(100-700 mg/L),同时实现去除,并且他们之间的去除呈正相关。W26对恒定500 mg/L的硝酸盐去除率为82%左右,对5-50 mg/L的Cr(Ⅵ)去除效率能达到95%左右;不同硝酸盐梯度下,W26随污染物浓度增加对Cr(Ⅵ)的去除率逐渐增加。当硝酸盐升高至300 mg/L以上时,Cr(Ⅵ)去除率能达到84%和更高。(4)通过N平衡过程和分子水平分析方法(SEM-EDS和XPS)证实了菌株W26对硝酸盐和Cr(Ⅵ)的还原过程,N平衡分析表明菌株W26可通过好氧反硝化去除NO-N;SEM-EDS分析表明细菌耐受Cr(Ⅵ)而表面结构不受影响并且表明菌株能实现对Cr的吸附,XPS表明W26能够将Cr(Ⅵ)还原为Cr(III),可以推测所吸附的三价铬存在形式是CrO,并且说明了参与Cr(Ⅵ)还原过程的基团和Cr还原的原因。本研究旨在为工业和水产养殖中废水的硝酸盐和Cr(Ⅵ)的去除处理提供有前途的新微生物资源。

关键词：反硝化六价铬还原有氧条件嗜麦芽寡养单胞菌菌株

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植物纤维有氧条件下的热稳定特性的研究

纤维素科学与技术 1999年第3期7卷 13-19页

作者：陈玉放郭元强谢来苏中国科学院广州化学研究所纤维素化学开放研究实验室广州510650 天津轻工业学院化学工程系天津300222

在有氧体系中，植物纤维的理化性能随温度、时间将发生一系列变化，主要表现为性能上的不同程度的劣化。运用均匀设计的方法对105－240℃温度区间内．不同作用时间植物纤维的主要理化描述参数的热反应关系进行多元非线性回归分析，研究... 详细信息

在有氧体系中，植物纤维的理化性能随温度、时间将发生一系列变化，主要表现为性能上的不同程度的劣化。运用均匀设计的方法对105－240℃温度区间内．不同作用时间植物纤维的主要理化描述参数的热反应关系进行多元非线性回归分析，研究认为植物纤维的热反应首先发生在纤维素大分子的非结晶区域，并逐渐向结晶区域扩展。这对于植物纤维的合理利用（包括实施稳定化处理）具有指导意义，并对研究植物纤维的反应特性有重要意义。

关键词：植物纤维热稳定特性有氧条件热氧化

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有氧条件下铜催化胺的N-苯甲酰化反应

中国医药工业杂志 2016年第1期47卷 21-21页

作者： Fan WY 马帅

胺类化合物和1，2-二苯乙烷-1-酮类化合物（2eq）在乙腈中，二水合氯化铜（10mol％）和1，10-邻二氮菲一水合物（20mol％）催化下，空气中加热回流反应制得相应的N-苯甲酰化产物。

关键词：胺类化合物二苯乙烷铜催化甲酰化反应有氧条件酮类化合物邻二氮菲苯甲酰化

二价铁粘土矿物有氧条件下引起的污染物氧化作用

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二价铁粘土矿物有氧条件下引起的污染物氧化作用

第一届全国环境化学青年学者论坛

作者：袁松虎刘细祥廖文娟中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室

＜正＞铁是地球上丰度最高的金属元素,含铁粘土矿作为沉积物的重要组成部分,其结构中的Fe（Ⅲ）/Fe（Ⅱ）循环对地下有机碳矿化、污染物迁移转化及元素循环等生物地球化学过程具有重要的影响。粘土矿中Fe（ⅡI）/Fe（Ⅱ）的氧化还原电... 详细信息

＜正＞铁是地球上丰度最高的金属元素,含铁粘土矿作为沉积物的重要组成部分,其结构中的Fe（Ⅲ）/Fe（Ⅱ）循环对地下有机碳矿化、污染物迁移转化及元素循环等生物地球化学过程具有重要的影响。粘土矿中Fe（ⅡI）/Fe（Ⅱ）的氧化还原电位较低,处于低价态的Fe（Ⅱ）是地下厌氧环境中的重要还原剂。前期人们对粘土矿中Fe（Ⅱ）的还原活性展开了大量研究,

关键词：粘土矿物二价铁有氧条件污染物氧化作用

来源： cnki会议评论

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有氧条件下可产生氢气的细菌

水产养殖 2011年第7期32卷 21-21页

美国华盛顿大学等机构研究人员在新一期英国Nature Communications杂志上发表报告说,他们发现一种细菌可以在有氧气存在的自然条件下生产氢气,有望成为较廉价的氢气来源。

关键词：氢气有氧条件细菌华盛顿大学研究人员氧气

丹麦研究膳食柑橘果肉能提高有氧条件下羔羊肉蛋白的稳定性

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肉类研究 2014年第2期 12-12页

丹麦科学家研究干燥柑橘果肉作为浓缩饲料替换物对羔羊肉蛋白的抗氧化作用的影响(拟发表于2014年6月Meat Science)。将26头90 d的Comisana羊羔随机分组接受3个喂养方案:1)市售含60%大麦的浓缩饲料(对照组,n=8);2)含35%大麦和24%柑橘果... 详细信息

丹麦科学家研究干燥柑橘果肉作为浓缩饲料替换物对羔羊肉蛋白的抗氧化作用的影响(拟发表于2014年6月Meat Science)。将26头90 d的Comisana羊羔随机分组接受3个喂养方案:1)市售含60%大麦的浓缩饲料(对照组,n=8);2)含35%大麦和24%柑橘果肉的浓缩饲料(Cp24,n=9);3)含23%大麦和35%柑橘果肉的浓缩饲料(Cp35,n=9)。胸腰最长肌的切片在有氧条件下包装,并在4℃避光条件下贮存6d发现,柑橘果肉组(Cp24和Cp35)能显著降低蛋白质自由基和羰基化合物,并较对照组在6 d内保留更多的巯基化合物。柑橘果肉组显著减缓蛋白质氧化速率,表明柑橘果肉组能减少肉中蛋白质的氧化变化。

关键词：果肉果实形态有氧条件羔羊肉柑橘丹麦北欧膳食蛋白