一个新的高温产氢菌及产氢特性的研究

利用Hungate滚管技术从西藏山南地区热泉淤泥中分离到一株高温产氢的厌氧发酵细菌T42。菌株T42革兰氏染色反应为阴性,但KOH裂解试验证实其为革兰氏阳性杆菌。菌体大小为0.7μm~0.9μm×3.2μm~7μm,不运动,不产芽孢。其生长温度范围为32℃~69℃,最适生长温度为60℃~62℃,生长pH范围为5.0~8.8,最适生长pH为7.0~7.5,代时30min。有机氮源是T42菌株的必需生长因子。菌株T42利用淀粉、纤维二糖、蔗糖、麦芽糖、糊精、果糖、糖原和海藻糖等底物生长并发酵产氢,发酵葡萄糖的终产物为乙酸、乙醇、H2和CO2。G C含量为31.2mol%。系统发育分析表明菌株T42与Thermobrachium celere和Caloramator indicus位于同一分支,生理生化特征也表明菌株T42应是Thermobrachium属的一个新菌株,在中国普通微生物菌种保藏中心的保藏号为AS1.5039。菌株T42的最佳产氢初始pH为7.2,最佳产氢温度为62℃,其氢转化率为1.06mol H2/mol葡萄糖,最大产氢速率为24.0mmol H2/gDW/h。20mmol/L的Mg2 和2mmol/L的Fe2 可分别提高菌株T42的产氢量20%和23.3%,而Ni2 对其产氢无明显的作用。当菌株T42和热自养甲烷热杆菌(Methanothermobacter thermautotrophicus)Z245共培养时,由于降低了氢分压,使其葡萄糖利用率和氢产量分别提高1倍和2.8倍,发酵产物乙酸和乙醇的比例也从1提高到1.7。     

厌氧细菌Acetanaerobacterium elongatum从葡萄糖的产氢特性研究

为了了解影响厌氧发酵产氢细菌Acetanaerobacterium elongatum Z7产氢效率的因素,采用生理学方法对其进行了研究。结果表明：乙醇型发酵菌A. elongatum Z7的最适产氢温度为37℃, 最适产氢的起始pH为8.0。该菌发酵葡萄糖和阿拉伯糖产氢的能力较强,氢气产率分别为1.55mol H2/mol葡萄糖和1.50mol H2/mol阿拉伯糖。酵母粉是菌株Z7生长和产氢所必须的生长因子;pH影响菌株的生长和葡萄糖利用率;氢压则影响电子流的分配,从而改变代谢产物乙酸和乙醇的比例;当产氢菌与甲烷菌共培养以维持发酵体系低的氢压时,可使氢的理论产量提高约4倍;培养基中乙酸钠浓度> 60mmol/L明显抑制产氢。另外,一个只利用蛋白类物质的细菌能够促进菌株Z7对葡萄糖的利用,进而提供氢产量,为生物制氢的工业化生产提供理论参考。     

高效产氢细菌新种——Ethanologenbacterium sp. X-1的分离鉴定及其产氢效能

为获得高效产氢发酵细菌,采用改进的厌氧Hungate培养技术,从生物制氢反应器CSTR中分离一株产氢细菌X1。对该株细菌进行了形态学特征、生理生化指标、16S rDNA和16S23S rDNA 间隔区序列分析等研究。结果表明与最相近的种属Clostridium cellulosi和Acetanaerobacterium elongatum等的16S rRNA基因序列同源性为94％以下。16S23S rRNA 间隔区基因序列比对分析显示保守区域仅为tRNAAla和tRNAIle序列,其它可变部位没有同源性区域,鉴定为新属Ethanologenbacterium sp.。该株细菌为专性厌氧杆菌,代谢特征为乙醇发酵,葡萄糖发酵产物主要为乙醇、乙酸、H2和CO2。在pH4.0和36℃条件下最大产氢速率是28.3mmol H2/(g dry cell·h)。经鉴定和产氢效能分析表明该菌株是一新属的高效产氢细菌。     

厌氧细菌Acetanaerobacterium elongatum从葡萄糖的产氢特性研究

为了了解影响厌氧发酵产氢细菌Acetanaerobacterium elongatumZ7产氢效率的因素,采用生理学方法对其进行了研究。结果表明:乙醇型发酵菌A.elongatumZ7的最适产氢温度为37℃,最适产氢的起始pH为8.0。该菌发酵葡萄糖和阿拉伯糖产氢的能力较强,氢气产率分别为1.55mol H2/mol葡萄糖和1.50mol H2/mol阿拉伯糖。酵母粉是菌株Z7生长和产氢所必须的生长因子;pH影响菌株的生长和葡萄糖利用率;氢压则影响电子流的分配,从而改变代谢产物乙酸和乙醇的比例;当产氢菌与甲烷菌共培养以维持发酵体系低的氢压时,可使氢的理论产量提高约4倍;培养基中乙酸钠浓度>60mmol/L明显抑制产氢。另外,一个只利用蛋白类物质的细菌能够促进菌株Z7对葡萄糖的利用,进而提供氢产量,为生物制氢的工业化生产提供理论参考。     

产氢菌的复合诱变选育及突变株HCM-23的产氢特性

以厌氧产氢细菌Clostridium sp. H-61为原始菌株, 先后经亚硝基胍(NTG)、紫外(UV)诱变, 选育得到1株高产突变株HCM-23。在葡萄糖浓度为10 g/L的条件下, 其产氢量为3024 mL/L, 比原始菌株提高了69.89%; 其最大产氢速率为33.19 mmol H2/g DW·h, 比原始菌株(19.74 mmol H2/g DW·h)提高了68.14%。经过多次传代试验, 稳定性良好。其发酵末端产物以乙醇和乙酸为主, 属于典型乙醇型发酵代谢类型。其最适产氢初始pH为6.5, 最适生长温度为36℃, 以蔗糖为最佳碳源。与原始菌株相比, 突变株HCM-23的产氢特性发生了改变, 如生长延滞期延长, 可利用无机氮源等。     

木糖发酵产氢菌的筛选及其生长产氢特性研究

利用改进的Hungate厌氧技术, 从牛粪堆肥中分离出一株能有效利用木糖发酵产氢的中温菌HR-1。通过16S rRNA系统发育树分析表明, 菌株 HR-1 与丙酮丁醇梭菌Clostridium acetobutylicum ATCC 824 相似性最高为96%, 结合生理生化和生长特性分析表明, HR-1是梭菌属Clostridium的一个新种, 命名为Clostridium sp. HR-1。菌株HR-1为单胞生长的规则杆状菌(0.3 mm ~0.6 mm)×(1.4 mm~2.3 mm), 革兰氏染色为阴性, 无荚膜、无鞭毛、表面光滑、无明显凸起, 专性厌氧菌。HR-1可在10°C~45°C, pH 4.0~10.0条件下生长; 37°C和pH 8.0分别为其最适生长条件。发酵PYG的主要发酵产物有氢气、二氧化碳、乙酸、丁酸及少量乙醇。HR-1可以利用有机氮源和无机氮源生长并产氢, 酵母提取物是其最佳产氢氮源。HR-1在木糖浓度为3 g/L和初始pH 6.5条件下, 其比产氢量为1.84 mol-H2/mol-木糖, 最大比产氢速率为10.52 mmol H2/h·g-细胞干重。HR-1可以亦利用葡萄糖、半乳糖、纤维二糖、甘露糖和果糖等碳源生长并发酵产氢, 发酵葡萄糖时比产氢量为2.36 mol-H2/mol-葡萄糖。     

一株高温高效产氢细菌的分离及产氢特征研究

实验组采用非选择性培养、选择性培养、液体培养和固体培养一整套培养方法,结合平面厌氧操作技术与培养瓶厌氧技术,从混合产氢培养液中分离得到1株较好的产氢细菌。细菌需氧实验证明:此细菌为厌氧细菌;Gram实验和芽孢染色实验表明:此菌为革兰氏阴性杆菌,无芽孢。在不同的pH值、不同金属离子与温度下,于间歇式条件下测定其产氢量。实验结果表明:此菌株对pH值敏感,其最适产氢pH值为5.5,最适温度在45℃左右,在最适宜条件下产气量在1000 mL/(5 g葡萄糖),产气周期在15 d左右。金属离子影响实验表明:缺少铁和镁离子对此产气菌株的产气量有明显影响,此菌株对铜离子(0.1 g/L)无抗性。     

产氢菌Enterobacter sp.和Clostridium sp.的分离鉴定及产氢特性

在高温水体中分离得到2株具有较高产氢活性的微生物菌株Z-16和C-32。根据两菌株的16SrDNA序列分析,初步鉴定菌株Z-16为Enterobactersp.,菌株C-32为Clostridiumsp.。研究了起始pH值、反应温度、碳源等对菌株放氢活性的影响。菌株Z-16的最适产氢条件为:反应系统起始pH7·0,反应温度35℃,以蔗糖为产氢底物。在最适条件下,菌株Z-16的氢转化率为2·68molH2/mol蔗糖。菌株C-32的最适产氢条件为:反应系统起始pH8·0,反应温度35℃,以麦芽糖为产氢底物。在最适条件下,菌株C-32的氢转化率为2·71molH2/mol麦芽糖。以葡萄糖为碳源时,菌株Z-16和菌株C-32的氢转化率分别为2·35和2·48molH2/mol葡萄糖。     

产氢菌Enterobacter sp.和Clostridium sp.的分离鉴定及产氢特性

在高温水体中分离得到2株具有较高产氢活性的微生物菌株Z-16和C-32。根据两菌株的16S rDNA序列分析,初步鉴定菌株Z-16为Enterobacter sp.,菌株C-32为Clostridium sp.。研究了起始pH值、反应温度、碳源等对菌株放氢活性的影响。菌株Z-16的最适产氢条件为：反应系统起始pH7.0,反应温度35℃,以蔗糖为产氢底物。在最适条件下,菌株Z-16的氢转化率为2.68mol H₂/mol蔗糖。菌株C-32的最适产氢条件为：反应系统起始pH 8.0,反应温度35℃,以麦芽糖为产氢底物。在最适条件下,菌株C-32的氢转化率为2.71mol H₂/mol 麦芽糖。以葡萄糖为碳源时,菌株Z-16和菌株C-32的氢转化率分别为2.35和2.48mol H₂/mol葡萄糖。     

产氢菌Enterobacter sp.和Clostridium sp.的分离鉴定及产氢特性

在高温水体中分离得到2株具有较高产氢活性的微生物菌株Z-16和C-32。根据两菌株的16S rDNA序列分析,初步鉴定菌株Z-16为Enterobacter sp.,菌株C-32为Clostridium sp.。研究了起始pH值、反应温度、碳源等对菌株放氢活性的影响。菌株Z-16的最适产氢条件为：反应系统起始pH7.0,反应温度35℃,以蔗糖为产氢底物。在最适条件下,菌株Z-16的氢转化率为2.68mol H₂/mol蔗糖。菌株C-32的最适产氢条件为：反应系统起始pH 8.0,反应温度35℃,以麦芽糖为产氢底物。在最适条件下,菌株C-32的氢转化率为2.71mol H₂/mol 麦芽糖。以葡萄糖为碳源时,菌株Z-16和菌株C-32的氢转化率分别为2.35和2.48mol H₂/mol葡萄糖。     

细菌性阴道病的细菌因素研究进展

细菌性阴道病是妇科常见疾病,对女性、胎儿和新生儿的健康构成严重威胁.阴道微生物群落中产H2O2的乳酸杆菌与厌氧菌数量发生转换为其主要特征,具体机制不清.本文系统综述了近年来细菌性阴道病的细菌因素研究进展.     

高效产氢菌株Enterococcus sp. LG1的分离及产氢特性

采用Hungate厌氧培养技术分别从厌氧污泥、好氧污泥及河底泥中分离出12株厌氧产氢细菌,并对其中的Enterococcus sp.LG1(注册号:EU258743)进行了研究.结果表明,该株细菌为专性厌氧菌,经革兰氏染色结果为阴性.通过16S rDNA碱基测序和比对证实,该菌株是目前尚未报道过的1个新菌种,初步确定其细菌学上的分类地位.同时,以灭菌预处理的污泥为底物培养基,对该菌的产氢能力及污泥发酵过程中底物性质变化(SCOD、可溶性蛋白质、总糖和pH值等)进行了探讨.实验结果显示,产氢茵Enterococcus sp.LG1的发酵过程中只有H2和CO2产生,无CH4产生.产气量最高为36.48 mL/g TCOD,氢气含量高达73.5%,为已报道文献中以污泥为底物发酵制氢中之最高.根据污泥发酵产物分析得知,该菌的发酵类行为典型的丁酸型发酵.     

一株油藏嗜热厌氧杆菌的分离、鉴定及代谢产物特征

[目的]了解油藏环境中细菌的生理生化特性及代谢产物.[方法]采用Hungate厌氧操作技术从胜利油田罗801区块油层采出水中分离到一株厌氧杆菌SC-2.采用生理生化鉴定结合16S rDNA序列的系统发育学分析确定该菌株的系统发育地位,用气相色谱分析其代谢产物.[结果]菌株SC-2为严格厌氧的革兰氏阴性杆菌,菌体大小为0.38 um×1.7um-3.9um,单生、成对或成串生长,产端生芽孢.温度生长范围40℃-75℃(最适温度70℃);pH范围5.5-9.5(最适pH 6.5);NaCl浓度范围0%～5%(最适NaCl浓度0%).能够利用葡萄糖、麦芽糖、甘露糖、木糖等多种碳水化合物,发酵葡萄糖的产物是乙醇、乙酸、丙酸、H2、CO2及少量的乳酸.菌株SC-2的(G C)mol%含量为30.8%,与Thermoanaerobacter mathranii subsp.mathranii的16S rDNA序列相似性为99.85%.菌株利用葡萄糖产乙酸、乙醇的最佳初始pH为8.0;酵母粉能刺激生长并显著提高发酵葡萄糖的产酸、产醇率;培养基中添加4%(V/V)的乙醇能明显抑制菌体生长.[结论]菌株SC-2是从特殊生境(油层采出水)中分离到的一株嗜热、耐盐的厌氧菌,其发酵葡萄糖产生的代谢产物有利于改善油藏中的微环境.菌株SC-2与T.mathranii subsp.mathranii 11426T的最适pH和最大耐受NaCl浓度有所不同,且二者的(G C)mol%含量差异较大.     

产羧肽酶菌株的筛选及其产酶特性的研究*

从土壤中分离到28株产蛋白酶菌株,用其粗酶液水解多肽并经氨基酸自动分析仪测定产物中游离氨基酸的含量和种类,从中筛选到一株产羧肽酶的菌株。对该菌株的菌落和菌体形态进行观察,确定其属于曲霉菌属。该菌株在发酵至第48h时,发酵液中羧肽酶活性达到最大。此时发酵液pH值为7.46,菌体已处于衰败期,说明该酶的合成方式为延迟合成型。     

代谢工程及其在产苯丙氨酸基因工程菌构建中的应用

本文对代谢工程的发展状况从研究方法,在医药、农业及环保中应用等几方面做了概括地介绍;从宿主的选择,加速限速反应,改变代谢流和生产程序的优化几方面较为详细地评述了代谢工程在苯丙氨酸基因工程菌构建方面的应用,并对代谢工程的未来发展进行了展望。     

果胶酶产生菌的分离及培养条件研究

从黑龙江省巴彦县亚麻厂不同发酵时期的沤麻液中 ,分离得到两株果胶酶产生菌MHZP 0 1和MHZP 0 2 ,经初步鉴定为芽孢杆菌属 (Bacillus)。在温度为 33～ 37℃ ,pH 5～ 6,工业级原料C N(质量比 )为 1∶1时 ,为这两株菌的最佳培养条件。     

Propagation of Gasteria croucheri Bak. from shoot producing callus

Leaf explants of Gasteria croucheri Bak. cultured on a modified Murashige and Skoog medium supplemented with 8.8 × 10^-6M (2 mgl^-1) benzyladenine and 2.7 × 10^-5M (5 mgl^-1) -naphthalene acetic acid yielded a callus which produced adventitious shoots. This callus could be maintained on a medium with 1.9 × 10^-5M (4 mgl^-1) kinetin only and continued to produce shoots which could be rooted on a hormone free medium. Plantlets could be readily acclimatized.     

耐底物腈水合酶融合子的产酶条件优化

采用正交设计法对耐底物腈水合酶融合子的发酵条件进行优化,以发酵液起始pH,发酵周期,接种量,装料系数作为考察因素,最终确定最佳发酵条件为:起始pH8.0、发酵周期54h、接种量12％、装液系数12％.在此优化条件下融合子腈水合酶的活力达到1100万U/ml,较优化前提高了83.3％.通过响应面法对发酵培养基配方进行优化研究,采用Plackett-Burman法对8个因素进行了筛选,结果表明,葡萄糖、尿素、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾是影响发酵液腈水合酶产量的主效应因子.用最陡爬坡试验及Central composite design设计进一步优化,利用Design-Expert软件进行二次回归分析,得到各因素的最佳浓度为:葡萄糖22.62g/L、尿素9.76g/L、K2HP04 1.22g/L、KH2PO41.268g/L.在此培养基优化配方下融合子腈水合酶的活力达到1280万U/ml,较原配方的酶活提高了16.4％.