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球形红细菌生物转化2,4-二硝基甲苯及硝基还原酶性质

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含能材料 2018年第3期26卷 279-284页

作者：王寿艳白红娟赵婷婷康鹏洲中北大学环境与安全工程学院山西太原030051

为了探索球形红细菌生物转化2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)的中间产物变化趋势及硝基还原酶性质,研究了不同氮源组合对球形红细菌生物转化2,4-DNT的效率及球形红细菌细胞生长的影响,测定了2,4-DNT及2,4-DNT生物转化产物在不同时间的浓度变化... 详细信息

为了探索球形红细菌生物转化2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)的中间产物变化趋势及硝基还原酶性质,研究了不同氮源组合对球形红细菌生物转化2,4-DNT的效率及球形红细菌细胞生长的影响,测定了2,4-DNT及2,4-DNT生物转化产物在不同时间的浓度变化,用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(native-PAGE)法分析了硝基还原酶的同工酶谱,测得了硝基还原酶的动力学参数。结果表明,球形红细菌转化2,4-DNT的最适组合氮源为(NH_4)_2SO_4/酵母膏;球形红细菌能够高效还原2,4-DNT为4-氨基-2-硝基甲苯(4A2NT)和2-氨基-4-硝基甲苯(2A4NT),但4A2NT的含量远大于2A4NT的含量,它们没有进一步还原为2,4-二氨基甲苯(2,4-DAT)。当2,4-DNT初始浓度为20、40和60 mg·L^(-1)时,对球形红细菌产生硝基还原酶活力有明显的促进作用,当2,4-DNT初始浓度为80 mg·L^(-1)时,对该酶活力有抑制作用;当pH值为7时,球形红细菌产生的硝基还原酶活力最高。球形红细菌中硝基还原酶的动力学参数,最大反应速率v_(max)和米氏常数K_m,分别为0.0507 mmol/(L·min)和0.1772 mmol·L^(-1)。

关键词：球形红细菌 2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT) 氮源生物转化产物硝基还原酶同工酶聚丙烯酰胺凝胶电泳

球形红细菌降解PNP的不同因素影响及代谢机理

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含能材料 2020年第9期28卷 942-950,I0009页

作者：白红娟孙慧敏张晴中北大学环境与安全工程学院山西太原030051

通过拟合Haldane动力学方程,分析球形红细菌(Rhodobacter sphaeroides)H菌株降解对硝基苯酚(PNP)的生长动力学特性;考察营养因素(碳源、金属离子和NaCl浓度)对H菌株降解PNP的影响以及H菌株对酚类物质的底物广谱性,并对H菌株降解PNP的代... 详细信息

通过拟合Haldane动力学方程,分析球形红细菌(Rhodobacter sphaeroides)H菌株降解对硝基苯酚(PNP)的生长动力学特性;考察营养因素(碳源、金属离子和NaCl浓度)对H菌株降解PNP的影响以及H菌株对酚类物质的底物广谱性,并对H菌株降解PNP的代谢机理进行推测。结果表明,H菌株降解PNP的生长动力学符合Haldane模型(R2=0.9990);H菌株降解PNP的最适碳源和金属离子分别是苹果酸和Ca^2+,NaCl浓度耐受值为20 mg·L^-1;酚类物质中邻苯二酚对PNP降解影响最大;利用高效液相色谱-质谱联用仪(HPLC-MC)对菌株代谢PNP的产物进行分析,发现中间产物主要为对苯二酚(HQ)、4-羟基粘糠酸半醛(4-HS)和马来酰胺乙酸(MA),同时酶活性分析表明底物HQ在粗酶液中对苯二酚1,2-双加氧酶作用下生成4-HS,由此推测H菌株可能利用的是对苯二酚代谢途径。

关键词：对硝基酚(PNP) 球形红细菌 Haldane方程降解特性代谢途径

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球形红细菌降解HMX的途径及产酶特性

含能材料 2019年第7期27卷 550-557,I0004页

作者：白红娟赵婷婷康鹏洲高莉中北大学环境与安全工程学院

为了进一步研究球形红细菌(Rhodobacter sphaeroides)H菌株对HMX生物转化过程及产酶特性,研究了不同碳源、氮源及金属离子对该菌株生物转化奥克托今(HMX)的效率及其生长的影响;采用液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)分析了球形红细菌降解HMX... 详细信息

为了进一步研究球形红细菌(Rhodobacter sphaeroides)H菌株对HMX生物转化过程及产酶特性,研究了不同碳源、氮源及金属离子对该菌株生物转化奥克托今(HMX)的效率及其生长的影响;采用液相色谱-质谱联用仪(LC-MS)分析了球形红细菌降解HMX的中间代谢产物,推测了可能的降解途径;测定了不同条件对菌株产酶比活力的影响,用聚丙烯酰胺凝胶电泳法分析了酶谱。结果表明,该菌株转化HMX的最适碳源、组合氮源和金属离子分别为苹果酸、(NH4)2SO4和酵母膏以及Ca2+;当HMX的初始浓度为100mg·L^-1时,培养96h后,可以检测到三种物质:两种HMX亚硝基衍生物(单亚硝基mNs-HMX和二亚硝基dNs-HMX)及次甲基二硝胺(MEDINA),其母离子的质荷比分别为279、263和136。推测其可能的降解途径为两条,一条是利用还原酶,HMX被还原为mNs-HMX和dNs-HMX;另外一条,利用水解酶,HMX经转化并开环裂解为次甲基二硝胺。菌体细胞粗酶液酶比活力和聚丙烯酰胺凝胶电泳实验表明,HMX浓度在75,100mg·L^-1时,对菌株产酶比活力有明显的促进作用,而HMX浓度为125,150mg·L^-1时,对菌株产酶比活力有抑制作用。pH为7.0时,该菌株产生的酶比活力最高。

关键词：奥克托今(HMX) 球形红细菌中间产物降解途径粗酶液分析

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球形红细菌降解RDX的动力学及其机理研究

火炸药学报 2015年第6期38卷 51-55,60页

作者：白红娟王珊柴春镜牛伟平中北大学化工与环境学院山西太原030051 北京航天计量测试技术研究所北京100076 中北大学朔州校区化工与环境学院山西朔州036000 山西省农药检定所山西太原030001

为了探索球形红细菌对黑索今（RDX）的降解动力学及机理,研究了该菌株生长与降解RDX 的关系,并对降解的动力学方程进行了拟合分析.采用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）分析了该菌株降解RDX 的中间代谢产物,并推测了其可能的降解途径.结果... 详细信息

为了探索球形红细菌对黑索今（RDX）的降解动力学及机理,研究了该菌株生长与降解RDX 的关系,并对降解的动力学方程进行了拟合分析.采用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）分析了该菌株降解RDX 的中间代谢产物,并推测了其可能的降解途径.结果表明,RDX 质量浓度为2.5～30mg/L 时,该菌株对RDX 的降解符合一级动力学方程.培养4d时,用GC-MS检测到两种中间产物：六氢-1-亚硝基-3,5-二硝基-1,3,5-三嗪（MNX）和次甲基二硝胺（MEDINA）,其母离子的质荷比（m/z）分别为207和135,其可能的降解途径为：RDX 首先还原为MNX,再进行一系列还原反应生成产物MEDINA,最终降解为小分子物质,并认为硝基还原酶为该降解过程中的重要酶.

关键词：球形红细菌光合细菌黑索今 RDX 降解动力学降解机理 MNX MEDINA

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球形红细菌对六价铬的生物还原与三价铬积累

国际药学研究杂志 2018年第5期45卷 380-386页

作者：康鹏洲白红娟罗征赵婷婷中北大学环境与安全工程学院太原030051

目的研究球形红细菌将高毒性六价铬Cr(Ⅵ)还原为低毒性三价铬Cr(Ⅲ)的最适条件及其机制。方法通过研究不同理化因素对球形红细菌还原Cr(Ⅵ)的影响,确定还原Cr(Ⅵ)的最适条件;利用透射电镜(TEM)分析铬在细胞中的分布;利用傅里叶变换红外... 详细信息

目的研究球形红细菌将高毒性六价铬Cr(Ⅵ)还原为低毒性三价铬Cr(Ⅲ)的最适条件及其机制。方法通过研究不同理化因素对球形红细菌还原Cr(Ⅵ)的影响,确定还原Cr(Ⅵ)的最适条件;利用透射电镜(TEM)分析铬在细胞中的分布;利用傅里叶变换红外光谱研究细胞表面上参与Cr(Ⅵ)还原的官能团;利用紫外-可见(UV-Vis)分光光度法测定上清液、细胞表面和胞内可溶性组分中Cr(Ⅵ)和Cr(Ⅲ)的含量随时间的变化。结果球形红细菌还原Cr(Ⅵ)的最佳条件为光照厌氧、初始浓度100.0 mg/L、初始pH为7.0和培养温度30.0℃。TEM分析表明,球形红细菌胞内存在由Cr(Ⅵ)还原积累的Cr(Ⅲ)。菌体表面的-OH、-NH和-C=O等官能团参与了Cr(Ⅵ)的还原与Cr(Ⅲ)的积累。结论球形红细菌能有效还原Cr(Ⅵ),其机制包括生物还原和积累。

关键词：球形红细菌六价铬生物还原积累

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球形红细菌去除和转化铅的机理研究

环境科学学报 2007年第4期27卷 608-614页

作者：白红娟张肇铭贠妮王玉芬杨官娥山西大学生命科学与技术学院太原030006 中北大学化工与环境学院太原030051 东北大学环境与土木工程学院沈阳110004

通过X-射线衍射光谱分析，球形红细菌（Rhodobacter sphaeroides）H菌株对铅离子的转化产物为硫化铅．H菌株在不同浓度Pb^2＋中培养后，研究了该菌株生长细胞对Ph^2＋去除的动力学和该菌体产生半胱氨酸脱巯基酶活性的变化，用聚丙烯酰... 详细信息

通过X-射线衍射光谱分析，球形红细菌（Rhodobacter sphaeroides）H菌株对铅离子的转化产物为硫化铅．H菌株在不同浓度Pb^2＋中培养后，研究了该菌株生长细胞对Ph^2＋去除的动力学和该菌体产生半胱氨酸脱巯基酶活性的变化，用聚丙烯酰胺凝胶电泳法分析了其同工酶谱．结果表明，Pb^2＋浓度为25—150mg·L^-1时，去除速率常数k较大，半衰期T1／2较短，去除率较高；Pb^2＋浓度为75、100和150mg·L^-1时，对H菌株产生半胱氨酸脱巯基酶活力有明显的促进作用，Ph^2＋浓度为200mg·L^-1时，对该酶活力有抑制作用．该菌体细胞及亚细胞组分中铅含量测定结果显示。94％的Ph^2＋分布于细胞壁和细胞质内，仅少量存在于细胞膜上，并结合透射电镜观察和红外光谱分析，证明了该H菌株对船离子去除和转化是在细胞质内进行的．

关键词：球形红细菌铅转化机理半胱氨酸脱巯基酶

球形红细菌厌氧降解2,4-二硝基甲苯（英文）

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微生物学通报 2016年第2期43卷 279-284页

作者：梁芳楠白红娟柴春镜王姗牛伟平赵婷婷中北大学化工与环境学院山西太原030051 中北大学朔州校区化工与环境学院山西朔州036000 北京航天计量测试技术研究所北京100076 山西省农药检定所山西太原030001

【目的】研究不同环境条件对2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)生物降解的影响。【方法】采用光合细菌球形红细菌在温度为30°C的光照培养箱中厌氧降解2,4-DNT,并用高效液相色谱仪测定其浓度。【结果】去除2,4-DNT的最佳条件是初始浓度40 mg/L、... 详细信息

【目的】研究不同环境条件对2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)生物降解的影响。【方法】采用光合细菌球形红细菌在温度为30°C的光照培养箱中厌氧降解2,4-DNT,并用高效液相色谱仪测定其浓度。【结果】去除2,4-DNT的最佳条件是初始浓度40 mg/L、初始p H 7.0和接种量15%。另外,2,4-DNT在菌体延滞期被细胞吸收,然后在指数期作为碳源被降解。2,4-DNT的去除率在72 h达到98.8%。从液相色谱图中观察到有2种中间代谢产物,但在120 h内产物被逐渐降解。2,4-DNT的去除动力学符合一级速率模型。【结论】不同条件下2,4-DNT的去除率表明球形红细菌能有效降解2,4-DNT。

关键词：厌氧降解 2,4-DNT 动力学球形红细菌

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球形红细菌厌氧降解邻二氯苯及其机理研究

微生物学通报 2008年第5期35卷 666-673页

作者：王玉芬张肇铭胡筱敏贡俊山西财经大学环境经济系太原030006 东北大学资源环境与土木工程学院

研究分析光合细菌球形红细菌在厌氧光照条件下降解邻二氯苯的条件和机理。结果表明,在厌氧光照条件下球形红细菌的最佳生长和对邻二氯苯的最佳降解条件为:pH7.0,温度为30℃,接种量10%。在最佳条件下,邻二氯苯的去除率可达90%以上;其降... 详细信息

研究分析光合细菌球形红细菌在厌氧光照条件下降解邻二氯苯的条件和机理。结果表明,在厌氧光照条件下球形红细菌的最佳生长和对邻二氯苯的最佳降解条件为:pH7.0,温度为30℃,接种量10%。在最佳条件下,邻二氯苯的去除率可达90%以上;其降解中间产物主要有氯苯、4-羟基苯甲酸;根据降解产物的分析,推断球形红细菌降解邻二氯苯的机理主要是按照先脱掉一个氯原子生成氯苯,然后氯苯进一步脱氯并通过4-羟基苯甲酸的代谢途径开环进行。

关键词：光合细菌球形红细菌厌氧降解邻二氯苯

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球形红细菌污泥颗粒化及降解氯苯

微生物学通报 2010年第4期37卷 553-560页

作者：王玉芬张肇铭胡筱敏宋秀兰山西财经大学环境经济学院山西太原030006 东北大学资源环境与土木工程学院辽宁沈阳110004 山西大学生命科学与技术学院山西太原030006 太原理工大学环境工程与科学学院山西太原030024

投加絮凝剂是促使微生物快速形成污泥颗粒的一种有效手段,通过研究在不同絮凝剂下生成的生物絮体的形态和沉降性能,推荐选用聚合氯化铝(PAC)作为促进光合细菌球形红细菌形成污泥颗粒的絮凝剂。PAC的最佳投加量范围为140-160mg/L,其中,PA... 详细信息

投加絮凝剂是促使微生物快速形成污泥颗粒的一种有效手段,通过研究在不同絮凝剂下生成的生物絮体的形态和沉降性能,推荐选用聚合氯化铝(PAC)作为促进光合细菌球形红细菌形成污泥颗粒的絮凝剂。PAC的最佳投加量范围为140-160mg/L,其中,PAC投加量150mg/L时,促进污泥颗粒化的效果最好。考察球形红细菌污泥颗粒降解氯苯的环境条件,结果表明球形红细菌污泥颗粒降解氯苯的最佳条件为好氧、pH7.0、30°C。

关键词：光合细菌球形红细菌污泥颗粒化降解氯苯