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两中国高校研究团体发表国际期刊文章
【字体: 大 中 小 】 时间:2007年01月23日 来源:生物通
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两中国高校研究团体发表国际期刊文章
生物通综合:
含S,N,O-杂环的难降解有毒有机污染物微生物降解机理和技术研究取得重要进展
在国家自然科学基金的连续资助下,山东大学微生物技术国家重点实验室许平教授及其合作者系统深入地研究了环境中含S, N, O-杂环的有毒难降解有机污染物的微生物降解机理和技术。通过5年多的积累,在化石燃料生物脱有机硫、含S, N, O-杂环的有毒难降解有机污染物的微生物降解和杂环联合降解的基因工程菌的构建等方面取得了系列重要成果。2005~2006年在环境和环境微生物领域国际上最有影响的两大刊物 Environ. Sci. Technol.(ES&T)和 Appl. Environ. Microbiol.(A&EM)上连续发表论文7篇,并应邀在著名刊物TRENDS in Microbiol.(TiM)上撰写含S, N, O-杂环有毒有机污染物微生物降解的综述论文(Xu P.*, Yu B.*, Li F. L., Cai X. F., Ma C. Q., Microbial degradation of sulfur, nitrogen and oxygen heterocycles, Trends Microbiol. 2006,14(9): 398-405)。
孤对电子有毒难降解有机污染物(如化石燃料中的有机硫和有机氮、二恶英、农药、染料等)引起的环境污染已成为21世纪影响人类生存与健康的重大问题。用现有的化学和物理方法较难处理这类污染物,因此研究新的有效控制有毒难降解有机污染物的方法已成为国际上十分关注的重要课题。利用微生物技术降解这些有机污染物已成为最有应用潜力、研究最活跃的领域之一。许平教授及其合作者紧紧围绕含S, N, O-杂环化合物难降解的关键科学难题,利用我国丰富的特殊微生物与基因资源,在充分认识有机污染物和微生物降解(途径)特性的基础上,系统地研究了微生物降解有毒有机污染物的机理和技术,为促进我国环境毒物微生物降解研究走在世界前沿做出了贡献。课题组在以下3个方面取得了一系列重要进展。
1.含S, N, O-杂环有毒难降解有机污染物的微生物降解机理。孤对电子杂环(S, N, O-杂环)有机污染物是一大类非常难处理的有机污染物。微生物在漫长的地质年代中进化出丰富的生物多样性,理论上任何环境中存在的有毒物都可以被微生物降解和转化。课题组在全国广泛收集了大量特殊微生物资源,从微生物代谢中间物化学检测和基因水平上深入研究了硫、氮、氧杂环降解的微生物代谢途径,提出了一条重要的硫专一性代谢补充途径(4SM途径)。首次在实验室实现了汽油、原油的微生物脱硫和有机氮降解技术,为石油炼制的清洁生产提供了一种新的途径。
2.有机污染物(S, N-杂环)微生物降解和资源化。化石燃料中的有机硫、有机氮和烟草中的有机氮烟碱化合物含量最高可以超过10%,这些化合物一方面是环境污染物(毒物),另一方面也是宝贵的资源。课题组研究了有机硫微生物降解代谢的高值中间体(硫杂环的表面活性剂)和尼古丁微生物代谢的高值羟基有机氮的微生物转化技术,为环境污染物废弃资源高值化提供了新的技术。
3.有毒难降解有机污染物(S, N, O-杂环)微生物降解的基因工程技术。首次成功地构建出可耐受高浓度有机溶剂的脱硫工程菌和可将有机硫、有机氮代谢途径组合在一起的基因工程菌,研究了石油中有机硫和有机氮化合物的联合降解技术;利用硫氮微生物组合代谢的基因工程微生物技术,研究了有机硫、有机氮、有机氧环境毒物微生物转化联合脱毒技术,为有效利用微生物技术脱除有毒有机污染物和生物转化提供了新思路。
德国《应用化学》报道长春应化所最新研究成果
长春应用化学研究所
德国《应用化学》杂志以VIP论文的形式报道了中国科学院长春应用化学研究所电分析化学国家重点实验室徐国宝研究员及其同事的最新研究成果——绿色高效的三联吡啶钌/二丁基乙醇胺电化学发光体系。该研究成果对三联吡啶钌电化学发光免疫分析和核酸测定具有重要意义,为寻找更好的发光体系提供了一种新的途径。
三联吡啶钌电化学发光分析是继放射分析、酶联分析、荧光分析和化学发光分析之后的新一代标记免疫分析和核酸测定技术。它由于具有灵敏度高、线性范围宽、试剂稳定、可靠性好等优点,迅速被用于临床分析和科学研究。这种技术是基于浓度高达100mM左右的具有较大毒性、挥发性和异味的三丙胺与较低浓度的三联吡啶钌标记物发生电化学发光反应来进行免疫分析和核酸测定。十五年来,人们一直在寻找替代三丙胺的新材料,但始终没有找到性能更好的材料。
在中国科学院和国家自然科学基金委员会的支持下,徐国宝研究员等对一系列胺的电化学发光性质进行了研究,找到一种发光效率高且环境友好的新材料二丁基乙醇胺(如图所示)。该研究表明羟乙基具有很好的催化电化学发光的作用,20mM的二丁基乙醇胺就可产生和100mM三丙胺相当的发光,改变了以往吸电子基团只能抑制电化学发光的看法,为寻找更好的发光体系提供了一种新的途径。审稿人一致认为该研究成果对三联吡啶钌电化学发光免疫分析和核酸测定具有重要意义。