特殊生境微生物资源及其应用-发展规划与学科建设处-济南大学.PPT

特殊生境微生物资源及其应用 汇报人：黄加栋 2014年12月4日 一、研究方向 我国国土幅员辽阔，各地生境差异较大。在一些盐碱、干旱、高温、高盐等特殊生境条件下，存在许多极有价值的微生物资源亟待研究。本课题组一直致力于微生物检测和特殊生境微生物菌种资源挖掘及应用研究，特殊生境菌株由于生长环境特殊而较普通生境微生物具有更为特殊的生物学活性，在微生物来源新药开发、污水处理及废弃物资源化利用方面具有广泛应用价值。 1. 特殊生境中药用微生物筛选及检测 课题组与塔里木盆地生物资源保护利用省部共建国家重点实验室建立合作关系，从罗布泊等特殊生境中筛选获得具有不同生物学活性的菌株，通过分级沉淀、柱层析法分离纯化获得活性物质主要组分，经三氟乙酸水解、HPLC、GC、GS-MS、LC-MS、IR、NMR等技术鉴定并解析这些活性物质主要组分的结构，以人脐静脉血管内皮细胞以及ApoE-/-小鼠为模型，筛选能够调节血管内皮细胞凋亡、老化、炎性因子释放以及稳定动脉粥样硬化斑块的特殊生境来源微生物活性物质，初步阐明特殊生境微生物活性物质药物作用机制，构建微生物活性物质库，建立微生物活性物质筛选平台。 2. 剩余活性污泥的无害化及减量处理 ① 课题组以筛选获得的特殊生境微生物为基础，通过定向驯化及菌种改造，获得降解17α-乙炔基雌二醇等多种激素类污染物能力提高的菌株，为实现剩余活性污泥的无害化处理奠定研究基础。 ② 课题组与企业合作，经多年驯化获得能够有效处理氯离子浓度超过20g/L的高盐度有机氯化物废水的活性污泥菌群，解决了非稀释条件下活性污泥法处理高盐度有机废水难以达标排放的行业难题。同时从这一超高盐度特殊生境的活性污泥中筛选得到产聚羟基脂肪酸酯（PHA）的菌株，可以利用经水解酸化的高盐度剩余活性污泥产物作为培养基发酵生产PHA，实现高盐度废水处理剩余活性污泥的资源化利用。 皂化废水是以氯醇法合成环氧丙烷过程中所产生的废水，该方法以石灰乳或电石灰为皂化剂 ，因此废水中存有大量的饱和Ca(OH)2和皂化生成物CaCl2 ；该废水的特点是高温、高pH值、高盐、高SS、高COD。环氧丙烷产量200万吨/年，皂化废水：8000万m3/年。利用活性污泥法可有效处理皂化废水，但每年外排剩余活性污泥300,000 m3，对环境造成二次污染。 高盐度环氧丙烷皂化废水有机物成分表 驯化污泥合成PHA的过程 3. 特殊生境微生物群落分析及功能基因资源挖掘 提取来自不同特殊生境中各类样本的宏基因组DNA，通过T-RFLP 、构建16S rDNA基因文库、DGGE等方法，分析样本中不同微生物的丰富度。今后拟对宏基因组DNA中16S rRNA的V4高变区直接测序。通过测序结果结合理化因素的分析揭示环境因素的变化是特殊生境中微生物群落组成差异的主导因素。并拟通过对样本宏基因组的全基因测序结合数据分析，深入挖掘样本中存在的特殊基因资源，为实现其体外高效表达奠定研究基础。 二、学术队伍 团队成员9人，全部具有博士学位，其中1人为教授，5人为副教授，高职称人员比例达67%。团队中既有微生物检测方面的研究人员，也有微生物筛选及活性评价方面的研究人员，团队结构合理。 团队学术队伍基本情况 三、科学研究 课题组近三年在国内外发70多篇高水平论文（其中影响因子5以上8篇，3以上31篇）。目前团队带头人已获2014年山东省自然科学杰出青年基金资助，力争在国家自然科学基金重点项目等有所突破。团队力争发表高水平科研论25-40篇，申请专利10-20项。 代表性科研论文 代表性科研项目 四、教学与人才培养 团队有6位成员具有指导研究生资格。在三年建设期中，力争指导研究生发表SCI收录论文20篇以上，指导学生参加挑战杯、国家级大学生科技创新计划、SRT等项目，并获得相应奖励。 五、学术交流 积极参加国际、国内学术会议。团队成员参加国际或国内高水平学术会议15-20人次以上，做大会报告5-8次或主办1次以上国内学术会议。 六、条件建设 学院将根据团队建设发展需要，购置变性梯度凝胶电泳仪（DGGE）、实时定量PCR仪、荧光倒置显微镜等仪器设备，为团队发展提供良好的实验平台。 请各位领导和专家批评指正！ 谢谢！ * * 济南大学学科方向团队建设任务书论证会 罗布泊 海洋 腾冲热泉 高盐废水活性污泥 多糖样品的纯化 离子交换层析 凝胶过滤层析 多糖样品HPLC纯度分析 多糖纯品酸水解后GC-MS分析 多糖纯品NMR分析 Molecular formula