氧化亚铁硫杆菌固定化技术研究

在生物脱硫过程中 ,以H - 2软性填料作为氧化亚铁硫杆菌 (Thiobacillusferrooxidans)的固定化载体 ,构建了固定床生化反应器。考察了不同稀释率固定下床生化反应器氧化Fe2 + 的情况 ,在通气量为 330L/h ,稀释率为 0 6h-1条件下 ,Fe2 + 最大氧化速率达 7 6 7g[Fe2 + ]/L·h。该反应器连续运行 10 0d,固定化细胞稳定性良好     

氧化亚铁硫杆菌分离复壮及固定化的研究

用稀释涂布平板法从已退化的氧化亚铁硫杆菌（Thiobacillus ferrooxidans）菌液中分离出氧化活性较高、生命力强的氧化亚铁硫杆菌T1。以H2软性填料作为氧化亚铁硫杆菌的固定化载体,构建了固定床生物反应器。考察了固定床生物反应器氧化Fe2+的情况：Fe2+最大氧化速率达7.67g/(L·h)。并对固定床生物反应器运行过程中在载体表面形成的沉淀物进行了研究,通过X衍射证明此沉淀物为黄钾铁矾［Kfe3(SO4)2(OH)6］。     

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。     

固定化氧化亚铁硫杆菌培养条件对黄铁矾沉淀的影响

以聚乙烯醇-海藻酸钠复合材料为载体,Ca(NO3)2为交联剂对氧化亚铁硫杆菌进行包埋固定化。该固定化细胞的连续培养技术可以用于处理H2S、SO2,为了减少减少固定化细胞培养过程中带来许多不利效应的黄铁矾沉淀 (NH4Fe3(SO4)2(OH)6）,采取了改变初始pH值和目前普遍采用的9K培养基中的(NH4)2SO4浓度,K2HPO4浓度三种方法。结果显示：在三种方法中,降低(NH4)2SO4浓度是比较可行的一种方法,当(NH4)2SO4从3.0 g/L降低到0.5g/L,Fe2+氧化速率几乎没有受到影响,沉淀形成速率却减少了45%。在固定化细胞连续运行时,降低9K培养基中(NH4)2SO4的含量,当稀释率为0.4 h-1,运行时间为96 h,Fe2+氧化速率高达3.75 g/L.H,结果显示反应柱内沉淀明显减少,同时Fe2+氧化速率并没有明显变化。     

玉米根际联合固氮菌57—7菌株基本特性的研究

从四川省灌县地区的玉米根际分离到一株发酵型细菌．编号57-7。经鉴定为日勾维肠杆菌Enterobacter gergovia,其最适生长温度为30C,最适生长pH为8．0。用15N及乙炔还原测定,证实有固氮酶活性。乙炔还原活性最高达8354nmol C2H4·mg蛋白1.h-1。研究了O2、NH+4、NaCl对固氮酶合成、固氯酶活性及菌株生长的影响。     

细菌浸出高硫锰矿及菱锰矿的试验

本报告用氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans)把硫酸亚铁氧化产生酸性硫酸高铁溶液。在Fcs+浓度25克／升,pH1．8,矿石粒度120目,矿浆浓度7％,浸矿温度60℃条件下搅拌浸出高硫锰矿及菱锰矿,2．5和4小时锰浸出率分别达82％及98％。硫锰矿石中除硅酸锰不能浸出外,矿石中可溶浸的锰矿物浸出了99．2％。硫酸高铁在程矿反应时全部水解为氧氧化铁沉淀,不能矬续循环使用。但以氢氧化铁吸收高硫锰矿焙烧脱硫时排出的含低浓度二氧化硫烟道废气,使还原为亚铁。亚铁液经加温等处理后,由新接种的细菌氧化再生成硫酸高铁,反髭浸矿,如此循环。     

从豆制品废水厌氧发酵液分离的一株新的产甲烷球菌

用Hungate厌氧技术,从豆制品废水厌氧发酵液中分离到一株细胞直径为0.5--1.2μm的球形产甲烷细菌,编号8508。该菌株利用H2／CO2和甲酸盐生长产甲烷。生长要求乙酸盐、酵母膏和酪素水解物。最佳生长要求0．5--1．0％的NaCl或MgCl20生长的最适温度为35℃,最适pH 7．0--7．3。DNA的G+C含量为41mol％。菌株8508可能是甲烷球菌属(Metha-nococcus)中的一个新种,但还要通过DNA杂交、荧光抗体等测定证实。     

嗜热毛壳菌内切β-葡聚糖酶的分离纯化及特性

探讨了液体发酵嗜热毛壳菌(Chaetomium thermophile)产生的内切β葡聚糖酶的分离纯化及特性。粗酶液经硫酸铵分级沉淀、DEAE\|Sepharose Fast Flow阴离子层析、Pheny1\|Sepharose疏水层析、Sephacry1 S\|100分子筛层析等步骤便可获得凝胶电泳均一的内切β\|葡聚糖酶。经125%SDS\|PAGE和凝胶过滤层析法分别测得所分离纯化酶蛋白的分子量约为67.8kD和69.8kD。该酶反应的最适温度和pH分别为60℃和40～45在pH50条件下,该酶在60℃下稳定;70℃保温1h后,仍保留30%的活性;在80℃的半衰期为25min。金属离子对内切β\|葡聚糖酶的活性影响较大,其中Na+对酶有激活作用;Fe2+、Ag+、Cu2+、Ba2+、Zn2+等对酶有抑制作用。该酶对结晶纤维素没有水解能力。     

生物脱硫中氧化亚铁硫杆菌固定化技术的研究

在生物脱硫过程中,以焦碳为填料作为固定化载体,进行了氧化亚硫杆菌的固定化技术研究。在初始pH2、温度为30℃左右、通气量0.5m3/h、喷淋量1.0L/h条件下,挂膜后只需12h,Fe2 氧化率可达95.28%,其Fe2 平均氧化速率是游离细胞时的8倍。氧化亚铁硫杆菌固定化细胞经长期低pH值驯化后,仍能保持对Fe2 具有较高的氧化活性;只需20hFe2 氧化率就达95.05%,Fe2 平均氧化速率达0.38g/(L/h)。     

不同培养基中氧化亚铁硫杆菌生长及沉淀研究

为减缓氧化亚铁硫杆菌在9K培养基中培养时产生的沉淀,通过改变9K液体培养基的组成成分,研究了培养基成分的改变对细菌生长特性的影响及沉淀产生情况,并利用X射线衍射仪对沉淀进行了物相鉴定。结果表明,最佳培养基组成为(NH4)2HPO43.00g,KCl 0.10g,MgSO4.7H2O 0.50g,FeSO4.7H2O 44.3g,蒸馏水1 000ml,pH 2.0。在该培养基中,氧化亚铁硫杆菌不仅能保持其较高的氧化活性(其Fe2 氧化速率最高为0.3376 g/L.h-1),而且生长过程中沉淀出现的时间最迟,产生的沉淀量最少,且沉淀为非晶型物质。     

固定化Acidithiobacillus ferrooxidans对Fe2+氧化及其生物反应器研究进展

Acidithiobacillus ferrooxidans 对Fe2+的生物氧化是一个非常重要的反应过程, 在生物浸矿、H2S等废气的脱硫、含重金属污泥和酸性矿坑废水的处理等领域有着重要的应用。近些年来,大量的研究主要集中A. ferrooxidans及其反应过程等方面,然而,A. ferrooxidans对Fe2+的催化氧化速率缓慢和稳定性欠佳等问题仍然限制了其商业应用。因此,对A. ferrooxidans的固定化及其生物反应器研究是该技术进一步发展的关键。本文评述了A. ferrooxidans最新应用、存在的问题和解决办法,重点比较了目前文献中报道的各种A. ferrooxidans固定材料、方法,并对目前采用的各种固定化A. ferrooxidans生物反应系统的效率和结构等方面进行了讨论和分析。     

甲烷氧化细菌的一个新种

从沼气发酵装置中,分离出一株H型专性甲烷氧化细菌81Z菌株。它具有甲烷氧化细菌的一般典型性状。根据其极生单鞭毛和过氧化氢酶阴性的特征,该菌株明显地区别于已知的任何一种甲烷氧化细菌,被认为是一个新种并命名为沼气甲基弯菌(Methylosinus methanica)。本文还讨论了它在厌氧条件下的生命活动。     

一株氨氧化链霉菌的分类鉴定及其氨氧化特性的研究

从硝化反应器中分离获得一株链霉菌。根据其形态特征、培养特征、生理生化特性,（G+C）mol％含量以及16S rDNA序列和DNA杂交结果,将其归入链霉菌属中的比基尼链霉菌（Streptomycesbikiniensis）。该菌株既能在YD培养基上异养生长,也能在无机培养基上自养生长,异养生长速率(Vmax为0.39mg/L\5d)明显高于自养生长速率（Vmax为0.22mg/L.d）。异养生长时,氨氮主要用于合成细胞物质;自养生长时,部分氨氮用于合成细胞物质,部分氨氮转化成亚硝酸盐。在无机培养基上自养生长时,最适氨浓度为118mgN/L。最适生长pH值为9.36,最适氨氧化pH值为9.29。最适生长温度为31℃,最适氨氧化温度为40.6℃。提高溶解氧浓度有利于该菌株生长和氨氧化,菌体生长对溶解氧浓度的敏感性高于氨氧化。     

一株嗜酸化能异养菌Acidiphilium sp.的分离鉴定及其对Fe(Ⅲ)代谢的研究

从云南省腾冲热泉酸性泥土样品中分离得到一株好氧嗜酸异养细菌Teng-A。菌株Teng-A细胞大小0.6～0.8μm×1.0～1.5μm,单生或成链状排列,革兰氏染色反应为阴性,有周生鞭毛,不产芽孢,该菌适宜的生长温度为29～33℃、pH为3.0～4.0,可以利用许多有机物生长,但不能利用Fe(Ⅱ)、S、Na2S2O3、K2S4O6等为能源生长。菌株Teng-A基因组DNA的(G C)mol%为69.6mol%,其16S rRNA基因与Acidiphilium属菌种的16S rRNA基因的最高相似性大于99%。根据形态学、生理生化特点及系统发育分析表明,菌株Teng-A是Acidiphilium属的一个新成员,崭定名为Acidiphilium sp.strainTeng-A。厌氧条件下,菌株Teng-A可以葡萄糖或H2为电子供体,将Fe(Ⅲ)还原为Fe(Ⅱ),还原速率分别为11.56mg/L.day与15.34mg/L.day。菌株Teng-A与Acidithiobacillus ferrooxidansLJ-1和Leptospirilum ferriphilum LJ-2共同培养,前3dFe2 氧化速度分别为0.44g/L.day和0.41g/L.day,比LJ-1(0.64g/L.day)和LJ-2(0.60g/L.day)单独培养时氧化Fe(Ⅱ)的速率稍慢,但当培养时间超过5d时,Fe(Ⅱ)最终被全部氧化,并且发现在共培养时,Fe(Ⅱ)氧化生成的沉淀物的形态不同于At.ferrooxidans和L.ferriphilum单独培养时产生的沉淀物的形态。最后讨论了Acidiphilium对生物浸矿和生物成矿作用的影响。     

利用细菌脱除金、锡和铜精矿中砷的研究

本文报道用从毒砂矿酸性水中分离得到的氧化毒砂和对砷毒害耐受力高的氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans)C-3菌株,进行浸出砷的试验结果。以毒砂矿物形态存在的砷,主要是在细菌直接氧化下溶出的。影响细菌浸出砷的因素较多,其中精矿含砷量的高低是关键因素。含砷量为11.94％的金精矿,当矿浆浓度为10％时,采用两次浸出,砷的脱除率仍可达70％以上。     

贫铀矿石细菌浸出的研究

从矿山的酸性矿水中分离出亚铁氧化细菌O-D菌株,属于氧化铁硫杆菌(Thiobaeillusferrooxidans)。靠细菌的生物氧化作用,可以浸出某些含黄铁矿的贫铀矿石中的铀(矿物主要为铀黑、铀钙云母及沥青铀矿)。品位为0．01 7％,粒度--30毫米的含铀矿石,用pH1.5的细菌-Fe,(SO4),溶液柱浸或堆积浸出,经40天后浸出率可达50％以上,而用-10毫米粒度的矿石,则浸出率达60％以上。与2％H2SO4溶液浸出相比较,在同样的时间内,可以达到同样的提取率,但细菌法酸耗只有0．08％,可节省90％以上的硫酸。浸出液中的铀和钼离子在一定浓度下抑制细菌的生长及亚铁的氧化。通过菌种选育,可以得到耐铀1000毫克／升,耐铝200毫克／升的菌株。     

一株多菌灵降解细菌的分离、鉴定及系统发育分析

从被多菌灵污染的湖南红壤土中分离到一株能以多菌灵为唯一碳源和能源生长的菌株1_1,该菌在含酵母膏多菌灵(500mg/L)的无机盐培养基中与无酵母膏的多菌灵(500mg/L)无机盐培养基中,24d对多菌灵的降解率分别为95.56％和19.6％。根据表型特征、G+C含量及16S rDNA序列分析将菌株1-1鉴定为β-Proteobacteria中的Ralstonia sp.（罗尔斯通氏菌）。     

一个嗜热嗜酸细菌的新属——硫球菌属

本文报道从酸性热泉地区分离出一株比较少见的无机化能自养型嗜热酸细菌,经鉴定是一新属新种,命名为硫球菌属(Sulfosphaerellus gen. Nov.),模式种为嗜酸热硫球菌(Sulfosphae-rellus thcrmoacidophilum sp. Nov.)。细胞球形,直径0.8一1.2μm,有类似纤毛的结构,革兰氏阴性,需气,在无机盐培养条件下,氧化元素硫至硫酸获得能量进行自营生长。生长最适温度70℃,范尉55—80℃。生长最适pH2．5,范围1．0—5．5。DNA中G+C含量为33—39mol％。并将该菌与国外近十多年来分离的硫叶菌(Sulfolobus)等7种高温嗜酸细菌作了比较,并对其命名和分类位置作了讨论。     

利用硝酸盐和亚硝酸盐同步富集厌氧甲烷氧化微生物的比较实验

【背景】反硝化厌氧甲烷氧化(Denitrifying anaerobic methane oxidation,DAMO)是以硝酸盐或亚硝酸盐为电子受体以甲烷为电子供体的厌氧氧化过程,对认识全球碳氮循环、削减温室气体排放和开发废水脱氮新技术等方面具有重要意义。【目的】认识以硝酸盐和亚硝酸盐为电子受体的DAMO微生物富集过程和结果的差异性。【方法】在序批式反应器(Sequencing batch reaetor,SBR)内接种混合物,分别以硝酸盐和亚硝酸盐为电子受体连续培养800 d,定期检测反应器基质浓度变化、计算转化速率;利用16S rRNA基因系统发育分析研究功能微生物的多样性,利用实时荧光定量PCR技术定量测定功能微生物。【结果】以亚硝酸盐为电子受体的1、3号反应器富集到了DAMO细菌,未检测到DAMO古菌;以硝酸盐为电子受体的2号反应器富集到了DAMO细菌和古菌的混合物;3个反应器的脱氮速率经过初始低速期、快速提升期,最终达到稳定,但2号快速提升期开始时间比1、3号晚了80 d左右,达到稳定的时间更长,稳定最大速率为1、3号的44.7%、40.3%。【结论】硝酸盐和亚硝酸盐对富集产物有决定性影响;以硝酸盐为电子受体富集得到的DAMO古菌和细菌协同体系可以长期稳定共存,DAMO古菌可能是协同体系中脱氮速率的限制性因素。     

酵母菌杂交育种IV．高产酒精酵母杂交育种

用显微操作技术进行 Saccharamyces cerevisisae 系 2.576 (mel-)与 S. carlsbergensis 2．500 (MEL+)以及 S．Cerevisisae Stole 系(mel-)与S. microelltpsoides 2.699—2—3(MEL+)种间杂交。获得的杂种能全发酵棉子糖,而亲株只系与Stolc系仅能发酵此糖1／3。两个不同杂交系的杂种H808与H824-14用孢子×孢子交配法进行杂交,所有的杂种酵母H868、H869,H875和H876发酵糖蜜醪比生产菌株日系及Stole系快。H875菌株生成酒精量比其亲株高3一10％。将H875菌株与生产菌株S. cerevisiae DT菌系杂交,获得H946和H948两株杂种,其中H948酒精发酵力比DT系高3％,比H875高2％,是一株酒精生产优良新品系。