一株红球菌属细菌LV4在高盐条件下的吡啶降解特性

由微生物介导的吡啶降解技术是解决高盐吡啶环境污染的经济有效方法之一,开发具有吡啶降解性能且能够耐受高盐分的微生物是该类研究的重要前提。本研究从山西太原钢铁公司焦化废水处理厂活性污泥中分离培养了一株耐盐吡啶降解菌,通过菌落形态和16S rDNA基因系统发育分析,鉴定其为红球菌属(Rhodococcus sp.)的细菌。耐盐性实验结果表明,菌株LV4能够在0%–6%盐度范围内生长,并完全降解初始浓度为500 mg/L的吡啶;但当盐度高于4%时,菌株LV4因其生长变缓而导致吡啶完全降解时间明显延长。扫描电镜结果显示,高盐环境会使菌株LV4的菌体细胞分裂变慢,诱导细胞表面分泌更多的颗粒状胞外聚合物(extracellular polymeric substance, EPS)。当盐度不高于4%时菌株LV4主要依靠EPS中蛋白含量的增加来响应高盐环境的冲击。单因素实验优化发现,菌株LV4在盐度为4%的高盐环境中降解吡啶的最佳条件为温度30℃、pH 7.0、转速为120 r/min (DO 10.30 mg/L)。最优条件下菌株LV4对于初始浓度为500 mg/L的吡啶,在经过12 h的适应期后,...     

耐盐碱促生菌的筛选及性能

盐分是影响作物生长最重要的因素,使用能促进植物生长的耐盐碱促生菌减轻盐胁迫引起的损害是一种农业上的有效方法。文中从盐碱地筛选得到7株耐盐细菌,并考察筛选菌株的产胞外聚合物(EPS)能力、降碱能力和产吲哚-3-乙酸(IAA)能力。经综合评价选出1株优势菌株DB01,菌株DB01产EPS能力为0.21 g/g,降碱能力为8.7%,产IAA的能力为8.97 mg/L。菌株经16S rRNA鉴定为海水盐单胞菌Halomonas aquamarina,并且有抑制香蕉枯萎病、番茄早疫病、大豆疫霉病、小麦纹枯病病原菌的能力,同时能够在盐胁迫下促进小麦幼苗的发芽率和根长。海水盐单胞菌Halomonas aquamarina DB01可为土壤微生物资源开发利用和盐碱地改良提供理论依据。     

一株耐盐反硝化细菌的筛选、鉴定和特性及其产物四氢嘧啶的检测

【背景】石化工业废水具有高盐含氮的特点,高盐度会对微生物代谢造成抑制,导致普通反硝化微生物难以在高盐环境下有效脱氮。【目的】筛选在高盐条件下仍能保持反硝化能力的菌株并研究其特性。【方法】富集筛选出一株耐盐反硝化细菌,对其进行生理生化特性和16S rRNA基因序列鉴定,对其生长条件进行优化并测定该菌株反硝化能力,对菌株在高盐环境下的产物进行定性定量分析。【结果】经鉴定菌株YA16-1为表皮短杆菌(Brevibacterium epidermidis),可对硝态氮进行反硝化作用,在盐度为3%、初始氮浓度为55 mg/L的条件下,18 h的硝态氮转化率达到97%;初始硝态氮浓度为250 mg/L时,24 h内硝态氮转化率达到100%。该菌株的最适生长条件为：2% NaCl,碳源为玉米芯粉,氮源为酵母粉,pH值为6.0,培养温度为30 ℃。菌株在盐度为2%-15%的培养基内生长良好。在15%盐度下,菌株通过产四氢嘧啶维持渗透压,产量为0.89 mg/mL。【结论】菌株YA16-1具有良好的耐盐能力和反硝化能力,在高盐废水处理、保护生态环境和四氢嘧啶的制备具有潜在的应用价值。     

嗜盐菌对高盐有机废水处理的强化作用

为解决高盐有机工业废水处理这一难题, 从山东省威海市路道口盐场晒盐池盐水中分离一株嗜盐菌株YS-1, 通过对该菌株进行原子力显微镜观察、生理生化测定、全细胞脂肪酸分析和16S rDNA序列同源性分析发现YS-1菌株16S rDNA序列与Halomonas sp. (AB167061)的亲缘关系最为接近, 结合上述其它各项结果确定该菌株为盐单胞菌属(Halomonas sp.), 属中度嗜盐菌; 在SBR反应器中对该菌株进行强化高盐有机废水处理试验, 结果表明, 含盐12%、CODcr=1494 mg/L的高盐模拟有机废水, 经72 h CODcr去除率为90.0%, 120 h的CODCr去除率为98.1%, 该菌株具有强化高盐有机废水处理的功能, 通过分离筛选嗜盐菌强化高盐有机工业废水处理具有可行性。     

蛹虫草液体发酵产多糖的条件优化

多糖是蛹虫草Cordyceps militaris产生的重要活性成分。为提高其液体发酵胞外多糖的产量,通过单因素轮换法、方差分析、正交试验对蛹虫草菌株YCC-H产胞外多糖的发酵条件进行了优化。单因素结果表明液体发酵最适初始pH为5,最适葡萄糖浓度(质量分数)为6%,最适氮源为酵母膏,最适装液量为80 mL/250 mL,最适接种量(体积分数)为12%;在不同培养条件下菌体生物量变化较大;通过方差分析及正交试验进一步优化,结果显示：装液量(A)、氮源(B)、接种量(C)对蛹虫草产胞外多糖影响程度为B>A>C,最佳条件组合为A₂B₃C₂,即装液量80 mL/250 mL、酵母膏为唯一氮源、接种量(体积分数)为12%,其余因素选择单因素中最佳水平。经验证,该菌株合成胞外多糖的质量浓度达247.06 mg/L,较未优化前胞外多糖的产量23.67 mg/L提高了9.43倍。     

乌勇布拉克盐湖嗜盐古菌絮凝效果筛选及活性检测

【目的】从嗜盐古菌中筛选可产生生物絮凝剂的菌株,对发酵液、上清液、菌悬液、胞外聚合物的絮凝作用进行检测,筛选能够适应高盐废水处理,且具有广谱盐度及pH作用范围的微生物絮凝剂。【方法】以新疆乌勇布拉克干盐湖沉积物为研究对象,利用纯培养方法对嗜盐古菌进行分离,对絮凝菌株进行初筛及16S rRNA基因测序,构建系统进化树,初步判断菌株分类地位;复筛检测不同生物材料的絮凝效果;选择絮凝效果较好的生物材料,检测其盐度、pH的絮凝效果稳定性。【结果】采用纯培养方法共分离到28株嗜盐古菌,絮凝初筛共筛选出16株嗜盐古菌,分布于碱线菌属(Natrinema)、盐缓长菌属(Halopiger)和盐土生菌属(Haloterrigena)。菌株发酵液、上清液、菌悬液、胞外聚合物具有不同程度的絮凝效果。菌株A279-1、A133、RP33、NGA0064、RM-152、A389的发酵液、上清液的絮凝效果较好,其中菌株A389的发酵液絮凝率为61.06%,上清液为67.92%。所有菌株菌悬液的絮凝率达到80%以上。菌株所产胞外聚合物表现出较好的絮凝效果,菌株RM-152所产胞外聚合物的絮凝率最高,达89.86%,其次是A389 (81.53%)。菌株A389所产胞外聚合物的产量最大,达12.53 g/L,具有广泛的盐度和pH适应性。【结论】乌勇布拉克干盐湖沉积物中蕴含丰富的可产生微生物絮凝剂的嗜盐古菌资源。嗜盐古菌菌株发酵液、上清液、菌悬液及胞外聚合物均具有良好的絮凝作用,尤其是胞外聚合物表现出较好的絮凝效果,具有广谱的盐度和pH耐受性。嗜盐古菌所产生物絮凝剂的发现对于后续高盐废水功能材料开发具有重要应用价值。     

耐高浓度氨氮的异养硝化好氧反硝化菌株U1的鉴定及其脱氮特性

【背景】城市垃圾渗滤液是一种成分复杂的有机废水,含氮量高,如果未经处理直接排放到环境中会造成严重的环境污染。【目的】筛选可以耐受垃圾渗滤液中高浓度氨氮并高效去除污水中氮素的异养硝化好氧反硝化菌株,为解决垃圾渗滤液的氮素污染提供功能菌株。【方法】从垃圾渗滤液中筛选分离能耐受高氨氮浓度的菌株,通过测定各菌株的脱氮能力,筛选到一株脱氮能力最强的菌株,命名为U1,通过测定16S rRNA基因序列和生理生化特性确定该菌株为铜绿假单胞菌。进一步研究了菌株U1在不同初始氨氮浓度、碳源、转速、初始pH、碳氮比等单因素变量下的脱氮能力,并结合L₉（3⁴）正交试验研究了菌株U1的最佳脱氮条件。【结果】分离出一株铜绿假单胞菌并命名为U1。该菌株的最优脱氮条件为:初始氨氮浓度为1 000 mg/L,红糖和柠檬酸三钠的混合碳源,pH 6.0,C/N为10,转速为130 r/min,菌株U1的最大总氮去除率为64.37%,最大氨氮去除率为76.73%。对于总氮和氨氮含量分别是2 345 mg/L和1 473.8 mg/L的垃圾渗滤液,菌株U1最大总氮去除率为27.86%...     

盐分对生物脱氮工艺中硝化反应的影响与机理

高盐废水来源广泛,在利用生物脱氮法处理高盐含氮废水时,盐分会对生物脱氮产生抑制作用.硝化反应是生物脱氮工艺中的关键过程,研究盐分对硝化反应的影响机理具有重要意义.本文概述了盐分对废水生物脱氮过程中硝化反应影响的研究进展,总结了盐胁迫对好氧氨氧化过程、亚硝酸盐氧化过程中硝化效率和反应特性的影响规律,并分析了盐分对硝化微生物细胞形态、生物絮体结构和胞外聚合物特性变化以及菌群结构的影响,系统阐述了盐胁迫下的硝化反应机理,为高盐分高铵氮废水生物脱氮工艺设计提供理论指导.
     

溶解性有机质和纳米氧化锌共存对人工湿地处理性能及堵塞的影响

溶解性有机质(DOM)的存在会影响纳米氧化锌颗粒(ZnO NPs)在水中的稳定性。本文通过构建垂直潜流人工湿地，以腐殖酸(HA)作为DOM的代表物质，研究了1 mg·L^-1 ZnO NPs和不同浓度HA(1、5、10、20和30 mg·L^-1)共存下对人工湿地处理性能、堵塞程度以及微生物群落变化的影响。结果表明：低浓度(≤1 mg·L^-1)HA溶液会促进ZnO NPs的团聚，而中高浓度(1～25 mg·L^-1)HA溶液则产生相反的作用。ZnO NPs和HA共存会降低人工湿地的净化效果，尤其是1 mg·L^-1 HA时，COD、氨氮和总氮的去除率分别下降了18.07%、19.94%和26.37%。连续投加1 mg·L^-1 HA浓度和1 mg·L^-1 ZnO NPs 60天后，人工湿地堵塞最严重，渗透系数下降67.5%。HA和ZnO NPs共存会影响微生物分泌胞外聚合物(EPS),当HA浓度为1 mg·L^-1时，EPS...     

石油降解菌HX-2耐盐机制及甜菜碱转运蛋白基因的研究

【背景】修复石油烃污染的高盐水体及土壤是具有挑战性的,因此探究石油烃降解菌株的耐盐机制尤为重要。【目的】对石油降解菌HX-2的耐盐机制及与耐盐性相关的基因进行研究。【方法】通过GC分析菌株HX-2在不同石油加入量及高盐条件下的烃降解情况;利用电导率仪及原子吸收光谱对细胞内离子含量进行分析;比较外源添加甜菜碱前后对胞外多糖(extracellular polysaccharide,EPS)及高盐土壤中石油降解情况的影响;最后对耐盐相关基因进行了qPCR分析研究。【结果】石油降解菌Rhodococcus sp. HX-2可以对10 000-100 000 mg/L的石油进行降解,3 d降解率均达到70%以上,并可在1%-10%NaCl存在下降解石油,在6%Na Cl浓度下仍有43.8%的降解率。对HX-2菌株耐盐机制的研究表明,细胞内阳离子浓度随着盐浓度的变化没有显著差异,而积累相容性物质甜菜碱并促进EPS的合成才是石油降解菌HX-2的耐盐机制。同时,扫描电镜结果表明,外源甜菜碱的添加通过刺激EPS的合成提高菌株的耐盐性。由HX-2菌株得到4种甜菜碱转运蛋白基因H0、H1、H3、H5和1种甜菜碱合成相关基因BetB。对菌株HX-2的基因转录分析表明,NaCl、甜菜碱诱导H0、H1、H3和H5的表达;在甜菜碱与Na Cl共存时,基因转录水平达到最大值。【结论】Rhodococcus sp. HX-2具有在盐渍化环境中修复烃类污染物的应用潜力。     

红假单胞菌去除养鱼废水三态氮及COD的研究

利用红假单胞菌(Rhodopseudomonas sp.)wps对鲫鱼养殖废水三态氮及COD进行处理.菌株wps对水体亚硝氮的去除率随菌浓的降低而降低,当添加菌液量降到0.4 mL(终浓度约为5×10⁴cell·mL^-1)时,其对亚硝氮的去除效果已不明显,但同时投加400μg碳源明显提高其亚硝氮去除率,高出对照20.06%;菌株wps对氨氮也有一定去除效果,但碳源的添加对氨氮的去除影响更大;同时施加0.4 mL wps菌液和40μg碳源对硝氮和COD的去除率分别比对照提高20.51%和22.03%.光照与否对其处理养鱼废水的效果影响不大.PCR-DGGE结果分析显示,菌株wps在与土著光合细菌的竞争中处于劣势.     

产糖乳酸菌的筛选、鉴定及其产糖条件的优化

微生物胞外多糖是一类由微生物产生的,有一定加工性能和/或人体健康增益效果的高分子聚合物。为了筛选胞外多糖高产的菌株并提高其多糖产量,以多糖含量为衡量指标,首先通过比较实验筛选目标菌株,然后采用生理生化和分子生物学的方法对该菌株进行菌种鉴定,最后运用单因素分析和响应面实验确定该菌株发酵脱脂乳产糖的最佳条件。结果表明,菌株B6的产糖能力显著高于其他常规乳酸菌,经鉴定为鼠李糖乳杆菌（CGMCC No.13310）。该菌株最优的产糖条件为发酵时间41 h,发酵温度39 ℃,脱脂乳浓度91 mg/mL,接种量5%（体积分数）。在此条件下获得的发酵乳中多糖含量可达354.5 mg/L,比优化前提高35.8%。     

脱氮菌株P6的分离鉴定及其处理氨氮废水的试验研究

目的：从污水处理池的污泥中分离得到去除氨氮效果较好的菌株,对其进行分类鉴定和去除氨氮的最佳条件的研究。方法：根据维诺格拉斯基柱法分离出几种纯菌株,选取其中脱氮效果较好的一株,经形态观察和生理生化实验,鉴定其分类地位。研究不同培养条件对该菌生长的影响,用滴定法测定不同条件下其对氨氮的去除率。结果：获得一脱氮菌株P6,初步推测该菌为产碱杆菌。其最适生长条件为：温度29℃,初始pH值7.5以及摇床（100r/min）培养,且在温度29℃、废水的初始pH值11、接种量与废水体积的比例为1.2g/150mL、添加乙酸钠浓度为0.1%、废水的氨氮浓度为600mg/L和摇床（100r/min）的条件下,3d后该菌对氨氮的去除率达到45%。结论：P6菌有一定的去除氨氮能力,具有应用价值。     

1株滩涂沉积物反硝化细菌的鉴定及其性能研究

利用富集培养法从江苏沿海滩涂沉积物中分离筛选获得1株具有反硝化性能的细菌,命名为MD5。通过形态学观察、糖发酵及16S r DNA序列分析对其进行了分类鉴定、系统发育地位及反硝化性能等方面的研究。结果表明,该菌株能在厌氧条件下利用硝酸钠进行反硝化反应,在初始硝酸盐质量浓度为1 500 mg/L、30℃培养条件下,144 h后培养基中硝酸盐脱除率可达90.1%;在好氧培养条件下,该菌株可使能力测试管中硝酸盐质量浓度下降89.3%。菌株MD5的形态学、糖发酵结果与盐单胞菌一致,且基因序列与盐单胞属(Halomonas)细菌Halomonas sp.IW11-1(AB305262.1)的序列同源性达到99%,表明菌株MD5为1株盐单胞属细菌。本研究分离得到的菌株MD5在厌氧和好氧条件下均具有较强的反硝化能力,对海洋沉积物脱氮具有一定的意义。     

微生物高盐渗透适应策略及其耐盐强化研究进展

高盐废水因具有硬度高、可生化性差、水质成分复杂等特点,是较难处理的工业废水之一。现有物化处理技术存在运行成本高、处理效率低、二次污染重等诸多瓶颈。耐盐/嗜盐微生物可在高盐环境下进行正常生理代谢,因此,开发经济、高效、可靠的高盐废水生物处理技术有望成为高盐废水处理的主流方向之一。本文系统综述了耐盐/嗜盐微生物盐溶、胞内小分子相容溶质积累、蛋白质稳定和细胞表面稳定等高渗透压适应策略。由于嗜盐微生物存在生长条件苛刻、功能微生物种类稀缺等问题,因此,耐盐微生物在高盐废水处理的未来应用空间更大。最新研究发现强化调控技术(电、光、磁)可提升微生物的高渗透压适应能力,其中电调控技术或是未来高盐废水生物处理的重点研究方向。     

一株耐盐菌Halomonas sp. A20的分离及降解糖精钠废水的特性

【背景】糖精钠废水是一种难处理的高盐有机工业废水。【目的】为了提高糖精钠废水的生物降解效果,需要研究糖精钠废水降解菌的特性。【方法】采用纯培养技术从处理糖精钠废水的多级生物接触氧化系统内的活性污泥中分离筛选糖精钠废水降解菌,对分离菌株的形态特征、生理生化特性和16S rRNA基因序列进行分析,利用单因素实验和响应面法考察分离菌株降解糖精钠废水的最佳条件。【结果】筛选获得一株糖精钠废水降解菌A20,归属于盐单胞菌属(Halomonas),当糖精钠废水的盐分为5%,菌接种量为15%,pH值为8.0,温度为30°C时,菌株A20对糖精钠废水中的化学需氧量(chemical oxygen demand,CODcr)去除率在60%以上;通过响应面法优化,菌株A20降解糖精钠废水的最佳条件为：pH 8.0,温度为30.3°C,接种量为14.1%,其CODcr去除率为65.4%。【结论】分离到一株能高效降解糖精钠废水中有机物的耐盐菌Halomonas sp. A20,可为高盐、高浓度糖精钠废水的处理提供优良的微生物菌种资源。     

出芽短梗霉Aureobasidium sp. SRF的菌株特性分析及胞外多糖结构鉴定

菌株SRF是1株从意大利树莓(Rubus corchorifolius)果实表面分离、可产胞外多糖的新菌株。在鉴定其分类归属的基础上,对其产生的胞外多糖进行了结构分析和发酵条件优化,为寻找微生物多糖提供新的菌株,为开发利用资源微生物提供借鉴。通过形态学和ITS序列对比分析进行菌株鉴定;通过薄层层析和红外光谱分析,确定胞外多糖结构;通过单因素检测试验,确定影响产糖量的主要因素;响应面Plackett-Burman和Box-Behnken设计筛选发酵产胞外多糖的最优条件。结果表明,出发菌株SRF隶属于出芽短梗霉属,命名为Aureobasidium sp. SRF;SRF所产胞外多糖为普鲁兰多糖;单因素检测表明,对多糖产量影响最大的因素为碳源浓度、氮源浓度、无机离子浓度,其次是碳源、氮源、无机离子、pH值;根据响应面结果确定最优发酵条件为麦芽糖8%(质量分数)、酵母提取物3%(质量分数)、钙离子0.3 g/L、pH 6,产糖量达5.93 g/L。SRF是1株来源于树莓浆果表面,可产胞外普鲁兰多糖的出芽短梗霉新菌株,是1株产微生物多糖的候选菌株。     

新疆艾丁湖中度嗜盐苯酚降解菌多样性研究

高盐含酚废水属于极难处理的废水之一,筛选具有生物学降解能力的嗜盐菌有助于解决这一难题。从新疆艾丁湖盐湖中分离筛选能够降解苯酚的中度嗜盐菌,了解盐湖中度嗜盐苯酚降解菌的多样性组成和降解能力。研究结果表明,10%(质量分数)的盐浓度条件下,分离得到166株嗜盐菌,通过以苯酚为唯一碳源的培养基进行降解活性筛选后得到45株阳性菌,根据细菌16S rRNA基因序列系统进化分析,这45株菌分别归类到3个门,5个科,9个属。其中拟诺卡氏菌属(Nocardiopsis)是优势菌,占总量的68.8%,其余菌分布于Bacillus、Gracilibacillus、Pontibacillus、Halobacillus、Marinococcus和Halomonas属。在含100 mg/L苯酚的液体培养基,经过10 d培养后,这45株菌降解效率为1%~17%。本研究为工业应用提供了嗜盐微生物种质资源,极具进一步发掘和研究价值。     

磁性纳米金属对盐单胞菌生长特性及胞内Ectoine的积聚影响

为了提高野生型坎帕尼亚盐单胞菌株(Halomonas campaniensis sp. XH26)胞内Ectoine的积聚量,选用磁性纳米金属颗粒(Fe₃O₄ NPs),采用单因素实验、Plackett-Burman设计和响应面法分析菌株胞内的Ectoine积聚量和菌株生长量,并探讨Fe₃O₄ NPs应用于盐单胞菌发酵的可行性。单因素分析表明Fe₃O₄ NPs能促进菌株生长和促进菌株Ectoine的积聚,菌株生长对数期是最佳的Fe₃O₄ NPs添加时期。Plackett-Burman及响应面分析表明：优化条件下(0.05 g/L Fe₃O₄ NPs、1.53 mol/LNaCl和0.03 mol/LL-谷氨酸钠),摇瓶发酵Ectoine的积聚量可达640.28 mg/L,与野生菌株(391.35 mg/L)相比提高了63.61%。透射电镜显示Fe₃...     

高盐条件下废水生物脱氮除磷及其工艺研究进展

高盐废水是指总含盐量至少为1%的废水,是目前很难处理的废水之一。国内外学者针对高盐废水做了很多研究,我们简要综述了高盐条件下废水的脱氮除磷及工艺进展,希望对高盐条件下废水的同步脱氮除磷研究提供有益的资料。