基于光谱分析的砷黄铁矿生物浸出过程中铁/砷/硫形态转化研究

基于同步辐射装置的As/S的K边及Fe的L边X射线吸收近边结构光谱(XANES)和X射线衍射(SR-XRD),结合扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)及各项浸出参数的测定,系统研究了(中度嗜热菌、嗜热硫化杆菌)浸出砷黄铁矿过程中铁、砷、硫的形态转化。结果表明,在生物作用下,砷黄铁矿的溶解速率明显高于化学浸出体系,伴随矿物溶解释放到溶液中的砷和铁在生物浸出体系中主要为As(Ⅴ)和Fe3+,而在无菌化学浸出体系则主要为As(Ⅲ)和Fe2+;细菌胞外多聚物(EPS)在细菌与硫化矿物的相互作用过程中起着至关重要的作用, FTIR的结果表明,生物浸出体系中吸附在矿物表面的吸附菌的EPS中蛋白质和多糖的含量均高于游离菌EPS;SEM的结果表明,砷黄铁矿表面在生物浸出过程中逐渐被腐蚀,且有浸出产物覆盖,而化学浸出10 d后,矿物表面依旧比较光滑;SR-XRD的结果表明,元素硫(S0)、黄钾铁矾和砷酸铁在生物浸出第4 d生成,并随时间延长逐渐累积,最终成为浸出渣中的主要成分。Fe的L边XANES结果表明,在细菌作用下矿物表面逐渐被Fe(Ⅲ)浸出产物覆盖;As的K边XANES结果表明,浸出渣中砷的价态包括As(-Ⅰ), As(Ⅲ)和As(Ⅴ),拟合结果表明,经过10 d的生物浸出,砷黄铁矿、雌黄(As2S3)和砷酸铁在矿渣中所占的比例分别为18.6%, 23.5%和57.9%,化学浸出10 d后,矿渣中除未溶解的砷黄铁矿外,仅有少量砷酸铁(6.2%)形成;S的K边XANES拟合结果表明,经过10 d的生物浸出,砷黄铁矿、 S0、硫代硫酸盐、施氏矿物和黄钾铁矾在矿渣中所占的比例分别为15.3%, 23.7%, 3.5%, 11.3%和46.2%,而在化学浸出10 d后的矿渣中,仅拟合到少量S0(7.8%)。基于上述结果可以得出,铁、砷、硫在砷黄铁矿生物作用下的形态转化过程分别为:Fe(Ⅱ)-Fe(Ⅲ), As(-Ⅰ)-As(Ⅲ)-As(Ⅴ), S-→S0→S2O■→SO■。结合溶液中的浸出参数发现,随着S0、黄钾铁矾、砷酸铁和雌黄的大量累积,砷黄铁矿的生物浸出严重受阻。硫代硫酸盐的生成表明砷黄铁矿的溶解途径与黄铁矿相似。     

Ti T—DNA基因在天仙子+烟草体细胞杂种培养细胞中的导入、表达及再生

携带章鱼碱型Ti质粒和胭脂碱型Ti质粒的根癌农杆菌不同菌株分别与天仙子+烟草体细胞杂种培养细胞经共培养离体转化程序后,Ti T-DNA基因在受体细胞中获得了转移与表达。虽然细菌处理对受体细胞的植板率具有一定的影响,但其激素自主型频率为33.9—76.8％,表现冠瘿碱合成酶活性的频率为9.7—47.5％。从转化细胞克隆再生的苗不易长大、难于生根,且其基部产生大量的次生瘤组织。在这种再生苗的叶组织及次生瘤组织中仍可检测到相应冠瘿碱合成酶的活性。     

嗜酸性氧化亚铁硫杆菌代谢产物的常压化学电离质谱分析

本研究以721矿和745矿嗜酸性氧化亚铁硫杆菌为研究对象,采用常压化学电离质谱直接分析其代谢产物,分别考察了顶空采样( Headspace sampling)、界面采样( Interface sampling)和中性解吸采样( Neutral desorption sampling)3种进样方式对电离效果的影响。在优化条件下,常压化学电离质谱对微生物纯菌种和混合菌种的代谢产物均具有良好的分析能力,可根据获得的代谢产物指纹谱图结合主成分分析( PCA)方法和聚类分析( CA)方法区分2个放射性强弱不同区域共4类嗜酸性微生物样品,并对主要胺类、酯类等代谢成分进行串联质谱鉴定,为耐辐射微生物的相关研究提供了一种可借鉴的分析方法。     

聚γ-谷氨酸对气相色谱-质谱检测地衣芽孢杆菌胞内代谢物的影响

通过添加外源聚γ-谷氨酸(γ-PGA),利用气相色谱-质谱法(GC-MS)评估了γ-PGA对地衣芽孢杆菌胞内代谢物检测的影响。结果表明:终浓度为10g/L的γ-PGA会使除谷氨酸外的氨基酸、有机酸和糖类标准品的检测峰面积明显降低;另外,终浓度为10g/L的γ-PGA对分析地衣芽孢杆菌胞内代谢物中的谷氨酸、葡萄糖和6-磷酸葡萄糖(G6P)的影响较为显著。因此,在利用GC-MS定量分析地衣芽孢杆菌的胞内代谢物前,应将γ-PGA和细胞分离。     

核苷酸锆固定化脂肪酶的制备及其催化性能

开发了以核苷酸锆纳米颗粒为载体固定化脂肪酶的方法,考察了固定化时间、缓冲液pH值及浓度和酶载量等因素对固定化酶在有机相中催化烯丙醇酮酯交换反应性能的影响.结果表明,一元尿苷酸锆(粒径30～50nm)是较佳的载体,在磷酸缓冲液pH=8.0和浓度为0.03mol/L时,酶与载体质量比为4,固定化6h制得的固定化酶效果最佳....     

38株紫色土硅酸盐细菌的遗传多样性和分类地位

利用BOX-PCR指纹图谱、结合16S rRNA全序列分析对分离自四川和重庆紫色土的38株硅酸盐细菌和2株参比菌株的遗传多样性和分类地位进行了研究.BOX-PCR指纹分析结果表明,尽管都是分离自紫色土的硅酸盐细菌,但是其遗传多样性明显,分别在54%相似性水平上分为4遗传群,约50%的供试菌株与胶胨样芽孢杆菌Bacillus mucilaginosus VKPM 7519T聚在一群.对代表菌株K28和K38的16S rRNA全序列分析表明,K28与B.muculaginosus 180D的16S rRNA全序列相似性为95.9%,而K38则与蜡质芽孢杆菌(Bacillus cereus) ATCC14579同源性高达99.9%,这是初次发现硅酸盐细菌在蜡质芽孢杆菌(B.cereus)中有分布.     

植物乳杆菌真空冷冻干燥保护剂配方优化

采用单因素实验和Box-Behnken响应面实验设计联用的方法,筛选和优化植物乳杆菌NCU116真空冷冻干燥的保护剂配方.单因素实验结果表明:海藻糖、D-山梨醇和脱脂奶粉3种保护剂效果好,能够显著提高菌种对冷冻干燥环境的耐受能力.响应面实验以上述3种保护剂为自变量,细胞存活率为响应值,结果表明:以脱脂奶粉、海藻糖和D-山梨醇的浓度分别为9.24%、4.47%和13.42%作为冻干保护剂配方进行验证试验,细胞存活率达到91.76%±1.82%,与理论预测值相符.     

产黑色素B.thuringiensis重组菌株的构建及其培养条件的优化

将嗜麦芽假单胞菌中产生黑色素的基因(mel gene)克隆到穿梭载体pHT3101中，并将它处于表达系统cry3A的控制下，构建得到重组质粒pHTAM．将此重组质粒用电脉冲的方法转入苏云金芽胞杆菌受体菌株BMB171中，得到重组菌株RSA．研究结果表明，处于cry3A控制下nel基因在BMBl71菌株中得到了成功的表达．本研究进一步采用红外光谱扫描法检测RSA所产黑色素的性质，并通过改变培养条件来提高黑色素的产量．     

解木糖赖氨酸芽孢杆菌发酵和生物催化产生L-2-氨基己二酸

以解木糖赖氨酸芽孢杆菌XX-2为出发菌株，110mmol/L L-赖氨酸单盐酸盐为发酵前体，144h发酵后L-2-氨基己二酸浓度达到10.4mmol/L，产率9.5%。以解木糖赖氨酸芽孢杆菌XX-2全细胞为生物催化剂，利用共生的L-赖氨酸 6-脱氢酶和?-1-哌啶啉-6-羧酸脱氢酶催化L-赖氨酸单盐酸盐转化为L-2-氨基己二酸。最优条件为：细胞浓度45g(干重)/L，L-赖氨酸单盐酸盐浓度100mmol/L，pH7.0，温度30℃，反应时间144h。在最优条件下，从100mmol/LL-赖氨酸单盐酸盐产生90mmol/L L-2-氨基己二酸，产率90%。推测了生物催化过程中L-2-氨基己二酸产生的反应机理。