红平红球菌LSSE8–1的培养及其对二苯并噻吩中硫元素脱除的影响

红平红球菌(Rhodococcus erythropolis)LSSE8-1是一株新分离的专一性脱硫菌，HPLC分析表明该菌能选择性地脱除二苯并噻吩(DBT)中的硫，最终代谢产物是2-羟基联苯(2-HBP). 适宜的初始pH为6.5~9；能利用多种碳源，其中以甘油为最佳，适宜的甘油浓度为8 g/L；2 g/L的乙酸铵是菌体生长和脱硫的合适氮源；二甲基亚砜是提高该菌细胞收率和脱硫比活性的有效硫源.     

脱硫菌R–8的生长及其生物降解水中二苯并噻酚

以二苯并噻酚(DBT)为唯一硫源考察了pH、温度、碳源、氮源等对德氏假单胞菌(Pseudomonas delafieldii)R-8生长的影响. 结果表明，该菌的最适生长pH范围为6~9，最适生长温度为30℃，甘油是细胞生长的最好碳源，最佳浓度范围为10~15 g/L，最佳无机氮源乙酸铵的浓度为 1.6 g/L. 有机氮源能促进细胞的生长，但对从DBT脱硫却产生抑制作用. 硫酸钠、二甲基亚砜、胱氨酸和蛋氨酸等硫化物都可以作为R-8生长的硫源，但对R-8脱硫活性的表达没有诱导作用.     

微杆菌ZD-M2降解二苯并噻吩的特性及其生长条件优化

分离得到的微杆菌(Microbacterium sp.)ZD-M2是一株专一性脱硫菌,GC-MS分析表明该菌能选择性地脱除二苯并噻吩(DBT)中的硫,沿“4S途径”代谢的终产物2-羟基联苯(2-HBP)会进一步氧化为2-甲氧基联苯(2-MBP),同时降解产物中还有联苯（还原产物）存在.在水溶液中降解DBT的结果表明：该菌的适宜生长pH范围为6.5～9.5,最适生长温度为30 ℃,氯化铵为最佳氮源,生长的最佳浓度为1.0 g•L^-1.该菌能利用多种碳源和硫源进行生长,但以甘油和DBT为最佳,最适浓度分别为2.0 g•L^-1和0.2 mmol•L^-1.     

脱硫菌R-8的生长及其生物降解水中二苯并噻酚

以二苯并噻酚（DBT）为唯一硫考察了pH，温度，碳源，氮源等对德氏假单胞菌（Pseudomonas delafieldii)R-8生长的影响，结果表明，该菌的最适生长pH范围为6－9，最适生长温度为30℃，甘油是细胞生长的最好碳源，最佳浓度范围为10－15g/L，最佳无机氮源乙酸铵的浓度为1．6g/L，有机氮源能促进细胞的生长，但对从DBT脱硫却产生抑制作用，硫酸钠，二甲基亚砜，胱氨酸和蛋氨酸等硫化物都可以作为R－8生长的硫源，但对R－8脱硫活性的表达没有诱导作用。     

嗜热菌(Bacillus Caldolyticus)产生耐高温α-淀粉酶的动力学研究

通过一种新的能够产生耐高温α-淀粉酶(酶活力最适温度为90℃)的嗜热菌 Bacillus Cal-dolyticus(培养温度为60℃)变异株 M_1,以乳糖为碳源培养基进行菌体生长和产酶动力学的研究,结果推导出一组间歇发酵过程菌体浓度、底物浓度及产酶活力变化的数学模型:     

氮源影响酵母耐受超高浓度乙醇发酵胁迫条件

为考察蛋白胨和酵母浸出膏对酵母耐受超高浓度乙醇发酵胁迫条件的影响,以300g/L起始浓度葡萄糖开展实验。结果表明,与对照组(3g/L蛋白胨+5g/L酵母浸出膏作为氮源)相比,单独提高发酵培养基蛋白胨至6g/L或酵母浸出膏至12g/L,均可明显促进菌体生长和葡萄糖利用,终点乙醇体积分数由对照组的13.1%分别提高至14.4%和14.7%。研究表明,在发酵过程中,生长于提高蛋白胨浓度或酵母浸出膏浓度培养基的菌体,其质膜ATP酶活力和胞内海藻糖积累量明显高于对照组,而且发酵参数(如菌体生长、葡萄糖利用和终点乙醇体积分数)的提高与酶活力和海藻糖含量的增加密切相关,提示质膜ATP酶和胞内海藻糖在酵母耐受超高浓度乙醇发酵胁迫条件中的作用。     

燃料油的生物脱硫

从大港油田的污泥中分离出一株能以二苯并噻吩(DBT)为唯一硫源而生长的菌株(Rhodococcussp.EBT-2)。HPLC分析结果表明,EBT-2可专一性降解DBT,生成2-羟基联苯(2-HBP)。以DBT为唯一硫源考察了培养基的初始pH、温度、碳源和氮源等因素对EBT-2生长和脱硫的影响。结果表明,EBT-2的最适初始pH为7.5,最适温度为30℃,最佳碳、氮源分别是葡萄糖和氯化铵。在最适条件下,EBT-2能够在48 h内将DBT从0.25 mmol/L降解到0.03 mmol/L,同时生成0.19 mmol/L 2-HBP。     

红球菌H-412生长细胞脱除正十六烷中的有机硫

利用实验室筛选的能够通过“4S”途径进行脱硫代谢的红平红球菌H-412(Rhodococcus sp.H-412)作为生物脱硫催化剂,二苯并噻吩(DBT)为含硫模型化合物,考察了红球菌H-412生长细胞脱除正十六烷中有机硫的脱硫性能.在油相体积分数20％的反应体系中,相同浓度的生长细胞比休止细胞的脱硫效率高.利用红球菌H-412生长细胞在油相分率20％的情况下,初始发酵液菌体浓度为0.048 g/L,初始DBT浓度为0.25 mmol/L的条件下分批培养的脱硫效率较高,达到了57％.红球菌H-412生长细胞在油相体积分率分别为0,5％,10％和20％条件下进行脱硫,DBT的消耗量及二羟基联苯(2-HBP)的生成量随油相体积增加而增大,20％条件下均达最大值,脱硫效率最高.细胞生长量随油相体积增大而减少,无油存在的条件下,细胞生长量最大.     

利用β-氧化抑制剂提高长链二元酸的产率

本文通过热带假丝酵母 (Candidatropicalis)氧化正十三烷发酵生产十三碳二元酸 ,考察了 3种 β 氧化抑制剂对菌体生长及产酸的影响。结果表明 ,抑制剂 2 Bromooctanoicacid(BA)作用效果比较显著 ,在适宜浓度范围内BA对菌体生长影响不大 ,但对产酸有一定的促进作用。利用生长细胞发酵 ,BA浓度为 0 5mmol/L时发酵产率最高 ,比对照提高 6 1% ;利用休止细胞发酵 ,其浓度为 5mmol/L时发酵产率最高 ,比对照提高 4 5 % ,但比产酸速率受到一定影响 ;15L发酵罐实验表明 ,加入适量的抑制剂BA对二元酸积累有促进作用     

醇类物质诱导培养改善近平滑假丝酵母(Candida parapsilosis)去消旋转化能力

采用近平滑假丝酵母Candida parapsilosis全细胞去消旋转化外消旋苯基乙二醇(PED)制备S-苯基乙二醇. 主要研究了在菌体培养阶段添加底物醇类和酮类对菌体生长及菌体产酶的影响. 研究发现添加乙醇可以促进细胞生长,提高细胞中脱氢酶活力,从而改善菌体立体选择性转化能力. 通过在菌体培养至对数生长期时添加0.1%乙醇,菌体量增长10%,相对酶活提高30%,采用相同浓度菌体转化105 mmol/L (R, S)-苯基乙二醇时,产物(S)-苯基乙二醇的对映过量值从90%提高至99%,产率从87.3%提高至92.4%.     

脱硫菌Rhodococcus sp.LY822专一性脱硫活性及相关基因的研究

以专一性脱硫菌Rhodococcus sp. LY822质粒DNA为模板,利用已知的脱硫基因序列设计引物,PCR扩增得到了3个脱硫基因片段dszA, dszB和dszC. 构建了相应的表达质粒pETA, pETB和pETC,在转化大肠杆菌BL21(DE3)中表达,得到了dszA, dszB和dszC基因的融合表达产物. SDS-PAGE分析结果显示,蛋白带分子量分别为50, 40和45 kDa. 3种重组菌BL21(DE3)(pETA), BL21(DE3)(pETB)和BL21(DE3)(pETC)的无细胞粗提液(2 mL)的活性检测结果表明,DszC酶的粗提液反应30 min能够将0.02 mmol/L二苯并噻吩完全转化为二苯并噻吩砜,DszA酶的粗提液能够将0.01 mmol/L二苯并噻吩砜完全转化为羟基联苯亚磺酸盐,DszA和DszB酶的粗提液联合作用能够将0.01 mmol/L二苯并噻吩砜完全转化为2-羟基联苯,证明LY822对二苯并噻吩的降解符合专一性脱硫的"4S途径".     

石油脱硫菌 Gordonia sp. WQ-01激光诱变选育及关键酶DszC克隆表达分析

利用脱硫菌株Gordonia sp. WQ-01为出发菌株进行激光诱变育种,考察了不同照射时间和输出功率对菌株的正突变率影响,根据DszC酶活检测、序列比对、空间结构分析以及在大肠杆菌的异源表达研究了突变菌株的关键性能。结果发现,在最适宜诱变条件下（激光照射15 min、输出功率20.0 mW）获得脱硫效率提高28％［0.15 mmol/（L·h）］、有效脱硫时间缩短（36 h）的脱硫菌株,该菌株关键酶DszC活性提高了33.3%。此外,突变菌株脱硫基因dszC的核酸和氨基酸序列、二级结构和三级结构均发生了改变,从而导致酶活显著提高。dszC基因在大肠杆菌BL21(DE3)中经IPTG诱导后可以表达出45 kDa大小的DszC蛋白。     

红串红球菌脱硫酶的活性调节

研究了分别以葡萄糖或乙醇为唯一碳源对红串红球菌脱硫活性的效应．结果表明乙醇作为碳源可以促进红串红球菌3种脱硫基因的表达和脱硫酸的生产,并可促进辅酶FMNH2的生物合成,进而提高红串红球菌脱硫酸（dszC,A）的活性．     

红球菌对神府煤的脱硫作用研究

从污泥中分离得到红球菌,研究了该菌在MBS培养基中对肥煤的脱硫效果。分析了煤粒度、曝气情况、pH值、溶液渗透压等因素对该菌株脱硫的影响,分别测定了全硫、无机硫、煤的红外特征图的变化等情况,在全硫测定条件下结果表明,该菌株脱硫效率高,在曝气情况下14天可达到92%。从红外分析表明,该菌株主要作用于煤中有机硫,且效果良好。     

表面活性剂对微生物脱除柴油中有机硫的影响

采用假单胞菌(Pseudomonas delafieldii)菌株R-8和红色红球菌(Rhodococcus erythropolis)菌株N1-36研究了加氢精制柴油脱硫工艺，两株菌脱除柴油中有机硫的活性相近. 添加表面活性剂能提高菌株对柴油的脱硫率；当Tween80存在、搅拌转速为250 r/min时，菌株R-8最高可脱除硫含量<300 mg/L的柴油中72%的有机硫；但当硫含量超过1000 mg/L时，微生物脱硫率极低.     

石油烃降解菌的分离鉴定及其产生乳化剂条件

从天津塘沽原油污染海滩的泥样中分离得到一株石油烃降解菌SY095,经生理生化及16S rRNA基因序列分析鉴定为红球菌(Rhodococcus sp.)。该菌株能以正十六烷为碳源代谢产生一种对柴油等烃类具有良好乳化作用的生物乳化剂。菌株SY095产生乳化剂的最适宜条件为:正十六烷10g/L,初始pH值为7.2,30℃下160r/min摇床培养2d。在此条件下,培养液表面张力降到最低值,约32mN/m;经测定,其临界胶束浓度(CMC)值约为75mg/L。     

Biochemical mechanisms for the desulfurization of coal-relevant organic sulfur compounds

Two microbial strains (Brevibacterium sp. DO, Pseudomonas aeruginosa OS1) were isolated for their ability to desulfurize dibenzothiophene (DBT) and benzyl methyl sulfide (BMS). Enrichment was achieved by a sulfur-selective screening system using the model compounds as the sole source of sulfur for bacterial growth. Brevibacterium sp. DO utilizes DBT as a sole source of sulfur, carbon and energy for growth, whereas Pseudomonas aeruginosa OS1 metabolizes BMS to only a small extent under sulfur-selective conditions. Investigations of the regulation of enzymes involved in the desulfurization of coal-relevant sulfur compounds indicate that in nature at least two mechanisms exist: ‘carbon regulation’ and ‘sulfur regulation’. The biochemical mechanisms leading to the desulfurization of BMS and DBT are similar. The sulfur atom of both compounds is initially oxidized to the corresponding sulfone, and cleavage of the C---S bond proceeds via the formation of a chemically unstable hemimercaptal (S-oxidized form) by oxidation of the carbon atom adjacent to the sulfur atom. These results indicate that oxidation of sulfur to its highest oxidation state may be the precondition for the oxidative cleavage of the covalent C---S bonds. By isotope-labelling experiments using ¹⁸O₂, the initial enzymes were identified as sulfoxygenases that use molecular oxygen. Cleavage of the C---S bond of DBT and BMS leads to the formation of organic sulfinic acids as intermediates. With DBT the sulfinic acid is desulfurized probably by hydrolysis; this results in the formation of sulfite and benzoate. The desulfurization of BMS proceeds by sulfonic acid-oxidation. The applicability of these biochemical mechanisms to the microbial desulfurization of coal is discussed.