脱氮除硫菌株的分离鉴定和功能确认

从长期稳定运行的脱氮除硫反应器污泥中,分离获得两株具有脱氮除硫功能的芽孢杆菌。经形态观察、生理试验和16SrDNA序列比对,将两菌株归入芽孢杆菌属,菌株CB归类于Bacillus pseudofirmus,菌株CS则与Bacillus hemicellulosilytus和Bacillus halodurans最为接近。以Biolog板检测,菌株CB的基质多样性不明显,菌株CS则可利用Biolog板中多种碳源。菌株CB和菌株CS都能以硝酸盐氧化硫化物,其中菌株CB对硝酸盐、硫化物的转化能力大于CS,菌株CB对硝酸盐的亲和力也大于菌株CS。     

一株氨氧化细菌的分离鉴定及其氨氧化特性

以城市污水处理工程的好氧活性污泥为菌源,通过富集、分离纯化,筛选出一株自养型氨氧化细菌CM-NRO14,进一步研究了该菌株的系统发育地位及氨氧化特性。根据菌株的形态学特征、生理生化特性及16S rDNA序列测定分析,确定该菌株属于亚硝酸单胞杆菌。CM-NRO14菌株的最大氨氧化速率24.54 mg/(L·d),利用氨的Km值45.66 mg/L,氨自身的抑制常数2401 mg/L,最大氨氧化速率的氨浓度331.2 mg/L。亚硝酸盐对氨氧化的抑制常数1524 mg/L。氨氧化的最适pH 7.79。氨氧化的最适温度34℃。菌株在初始氨氮浓度为180 mg/L,最佳氨氧化pH、温度条件下,4 d内氨氮降解率达到91.6%,菌株倍增时间2.94 d。     

一株脱氮硫杆菌的筛选及其脱氮除硫性能分析

利用人工模拟酸性环境,从定期浇注HCl的土壤中筛选出一株脱氮硫杆菌T1菌株,并对其生长特性以及pH、盐度等理化因素对其脱氮除硫性能的影响进行了研究。结果表明,该菌株最适生长pH为7.02,最适脱氮pH为7.0;培养基中NaCl含量低于1.5%时,其脱氮能力没明显变化;与硫酸盐还原菌混菌培养能将H2S氧化为SO42-,从而明显抑制H2S的产生。在液体静置混菌培养过程中,在培养开始后的24 h内,SO42-生成速率最大(11.21 mg/(L·h)),随后不断降低。该菌不仅适用于不同pH、盐度废水的生物处理,还可以与硫酸盐还原菌混合添加到厌氧消化池中以减少硫化物的形成,从而减轻后者对污水处理系统中的金属设备和管道的腐蚀作用以及硫化氢对大气的污染。     

两株异养硝化细菌的分离鉴定及其脱氮特性

【目的】利用异养硝化培养基,从华中农业大学实验猪场污水中筛选得到2株具有较高脱氮效率的细菌。【方法】通过形态学特征及16S rDNA序列的系统发育分析,对分离菌株进行了鉴定。且对菌株P2和P9降解氨氮的相关特性也作了研究。此外,将菌株单独或混合接种于猪场污水,检测其处理实际污水的脱氮效果。【结果】初步判断菌株P2为副球菌属(Paracoccus sp.),P9为申氏杆菌属(Shinella sp.)。2株细菌能在有机物存在下进行异养硝化作用,经24h培养,菌株P2和P9对氨氮的去除率可达80%左右,同时未发现亚硝酸盐、硝酸盐积累;但菌株P2,P9不能以NO 3-或NO 2-为唯一氮源发生好氧反硝化作用。菌株P2和P9异养硝化的最适碳源为丁二酸钠,最适C/N比为9,且脱氮过程中pH值从6.8到8.9一直呈上升趋势。菌株对小分子碳源具有较强的依赖性,在加入小分子碳源的情况下,其对污水具有较强的脱氮能力,且这两个菌株混合施用较单独作用氨氮去除效果更好。【结论】菌株P2和P9脱氮能力较强,其在污水处理行业具有重要的应用前景。     

一株好氧反硝化菌的分离鉴定及其除氮特性

【目的】生物除氮中反硝化菌具有重要的作用,需氧反硝化菌研究较少,有着很好的应用潜力,本研究主要从环境样品中分离具有高效去除铵氮和亚硝酸盐氮活性的好氧反硝化菌,并对其分类及除氮特性进行研究。【方法】以高效去除铵氮、除亚硝酸盐氮和好氧反硝化能力为主要指标,从富营养化的池塘淤泥水和工厂污泥样品中进行菌株分离筛选。通过生理生化特点以及16S rRNA序列分析对活性最好的菌株进行初步鉴定。在好氧条件下,分别以NO-3-N、NH+4-N和NO-2-N作为唯一氮源,考察菌株的好氧反硝化特性、去除铵氮和亚硝酸盐氮特性,以及不同初始pH值、温度、碳源、摇床转速对该菌去除铵氮和亚硝酸盐氮特性的影响。【结果】得到的细菌中,以菌株C-4的活性最好,其16S rRNA序列与不动杆菌的同源性达99%,结合生理生化特点,初步确定菌株C-4属于不动杆菌属(Acinetobacter sp.)。以柠檬酸钠作为碳源,30℃、120 r/min振荡培养,种龄为18 h,用初始pH为8.5的200 mg/L NH +4-N培养基和初始pH为7.5的100 mg/L NO -2-N培养基进行测定,分别培养15 h与12 h,净除氮率分别达到65.8%和47.8%。【结论】从鱼塘水样中分离到一株好氧反硝化菌C-4,初步鉴定为不动杆菌属的一个种(Acinetobacter sp.),具有较高的反硝化特性和高效去除铵氮与亚硝酸盐氮的能力,在处理实际池塘污水时中,净除氮率可达73.04%以上。     

一株柠檬内生细菌Z10的分离鉴定及其抑菌活性的发酵条件优化

【背景】 近年来,从植物内生菌的发酵产物中挖掘抑菌活性成分已成为寻找新型生物活性成分的重要途径。【目的】寻找新的具有高效抗菌活性的植物内生菌,并探究其产生抗菌活性物质的最优发酵条件和抑菌机制。【方法】 利用组织分离法和划线法从柠檬皮和籽核中分离内生菌株,按照滤纸片和牛津杯法筛选对病原菌具有较强抑制作用的菌株,通过形态观察和16S rRNA基因序列分析确定活性菌株的分类地位,基于微孔板法检测活性菌株发酵液提取液(B02c)的抑菌效果,以单因素试验和响应面试验设计对发酵条件进行优化,并通过碘化丙啶/SYTO-9探针标记结合流式细胞术检测B02c对检定菌细胞膜的影响。【结果】 从柠檬籽核中筛选出一株对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)具有显著抑制作用的菌株Z10,鉴定为芽孢杆菌(Bacillus sp.);菌株Z10的最佳发酵条件为柑橘皮渣添加量1.6 g/100 mL、pH 6.8、接种量10.0%、转速172 r/min、培养时间36 h,优化后B02c的抑菌率达到84.36%,较优化前提升16.36%;B02c对金黄色葡萄球菌的最低抑制浓度(minimum inhibitory concentration, MIC)为3.125 mg/mL,其能够破坏金黄色葡萄球菌细胞膜的完整性。【结论】 柠檬内生菌Z10在优化发酵条件后获得的B02c对金黄色葡萄球菌具有良好的抑菌效果,在新型、高效的天然抑菌活性物质筛选及其工业化生产中具有一定应用前景。     

一株抗白色念珠菌的海洋细菌W52的分离鉴定及发酵条件优化

【背景】 当前抗生素滥用加剧致病菌耐药性问题,海洋微生物因含新颖活性代谢产物成为研究热点。【目的】 从北冰洋海泥来源菌株中筛选并鉴定抗白色念珠菌菌株,对其发酵条件进行优化,并对发酵粗提物的抑菌活性进行研究。【方法】 通过平板对峙法和琼脂扩散法从北冰洋海泥中筛选出一株对白色念珠菌(Candida albicans)抑菌效果最好的菌株;以琼脂扩散法所得的抑菌圈直径为评判标准,利用单因素试验法、正交试验法和响应面法优化其培养基和发酵条件;利用盐酸分级沉淀、甲醇抽提的方法得到其活性粗提物,采用琼脂扩散法测定其对6种致病菌的抗菌活性。【结果】 对白色念珠菌抑菌效果最好的菌株W52,经鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis);菌株W52最佳培养基配比为葡萄糖5 g/L,蛋白胨1 g/L,NaCl 2 g/L;培养时间为75 h,温度为36 ℃,初始pH值为6.5,转速为178 r/min,优化后抑菌圈直径由18.43 mm提高到了30.23 mm。【结论】 菌株W52对白色念珠菌、耳念珠菌(Candida auris)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、大肠埃希氏菌(Escherichia coli)及鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)均有抑制作用,本研究为海洋微生物源抗菌药物开发提供了理论依据。     

耐热脱氮菌株的分离鉴定及性能研究

[目的]为了解决高温的煤化工废水生物脱氮效率不高的技术难题。[方法]本研究从上海某能化集团有限公司的煤化工废水处理系统的活性污泥中筛选得到一株耐热氨氧化细菌A1和一株耐热反硝化细菌D1。[结果]通过形态学观察、生理生化特征及16S rRNA基因序列分析,菌株A1初步鉴定为Aquamicrobium ahrensii,菌株D1初步鉴定为Pseudomonas stutzeri。采用单因子优化实验研究发现,菌株A1和D1的最适生长温度分别高达42℃和40℃。在模拟实际废水处理的初始NH₄⁺-N浓度100 mg/L和42℃的条件下,构建了由菌株A1和D1 (W/W,20%/10%)组成的共培养物,探究该共培养物在不同pH和C/N对短程硝化反硝化脱氮及N₂O的释放效应。结果表明,该共培养物在42℃、pH 9.0–10.0和初始C/N为2:1时,处理模拟废水的氮素去除率达>99.0%,最大N₂O得率高达51.3%。[结论]本研究的结果可为高温煤化工废水的生物处理提供技术支撑及菌种储备,同时也为高温污水处理过程中N₂O的释放规律提供理论参考。     

一株牛源短小芽孢杆菌的分离鉴定及生物学特性分析

【背景】 短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)的益生性和致病性均具有菌株特异性,深入研究其生物学特性对于评估其应用价值具有重要意义。【目的】 探究从西门塔尔牛血液和实质脏器内分离的一株短小芽孢杆菌部分生物学特性。【方法】 采用LB琼脂培养结合16S rRNA技术从病死牛血液和实质脏器成功分离并鉴定目标菌株;通过小鼠攻毒试验、毒力基因检测、生物被膜形成能力鉴定、体外抑菌试验及耐酸和耐胆盐试验分析了该菌的致病性及部分生物学特性。【结果】 分离鉴定出一株致病性短小芽孢杆菌,经16S rRNA基因鉴定为短小芽孢杆菌;命名为NM01 (NM),GenBank登录号为PQ136445.1。该菌携带有nheA、nheB、hblA、hblC、hblD、ces、cytK、entFM 8种毒力基因,具有生物被膜形成能力;该分离株对环丙沙星、多西环素、链霉素、青霉素、阿莫西林和恩诺沙星等药物敏感,对苯唑西林、氯霉素中度敏感;小鼠攻毒试验结果表明该菌可导致小鼠脏器呈现不同程度的病理损害。【结论】 本研究所分离的菌株为致病性短小芽孢杆菌,能引起小鼠死亡,为致病性短小芽孢杆菌感染的临床诊断及预防提供了数据支撑。     

一株农药降解生防细菌的分离与鉴定

从花生根际土壤中分离到一株对多种土传植物病原真菌具有拮抗作用的生防细菌B3, 该菌能够以100 mg/L高效氯氰菊酯、毒死蜱和吡虫啉为唯一碳源生长, 7 d的降解率分别为54.42%、57.44%和49.24%, 显示了该菌在植物病害生物防治和土壤生物修复方面具有潜在的开发价值。通过形态特征、生理生化及16S rRNA同源性序列分析, 鉴定该菌为多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)。     

反硝化除磷菌筛选及其特性研究

【目的】研究反硝化除磷菌特性。【方法】通过微生物筛选和生物学特性研究方法,从对虾养殖池塘中筛选出多株可在有氧条件下同时具有反硝化除磷功能的菌种。【结果】菌株LY-1可在18 h内将初始量为10 mg/L的亚硝酸盐氮降低至0.04 mg/L,PO43?-P降低至0.05 mg/L。在DO浓度为5.0?5.9 mg/L时,该菌反硝化除磷率近100%。试验选取具有反硝化除磷功能的枯草芽孢杆菌为阳性对照菌,大肠杆菌为阴性对照菌,比较研究了菌株LY-1在不同pH、温度、盐度、PO43?-P浓度、亚硝酸盐浓度时反硝化除磷的强弱,在pH为5?9范围时,该菌亚硝酸盐氮去除率近99%,PO43?-P去除率86%;温度为30°C时,该菌反硝化除磷率近100%;盐度为5‰?15‰、PO43?-P浓度为10 mg/L、亚硝酸盐氮浓度为20 mg/L时,该菌亚硝酸盐氮和PO43?-P去除率均可达99%。【结论】菌株LY-1反硝化除磷性能显著高于对照菌(P<0.05)。通过菌株LY-1形态学观察、生理生化及16S rRNA基因序列分析,初步鉴定为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)。     

一株光合细菌的分离鉴定及该菌对氨氮和亚硝态氮的去除作用

【背景】中国是水产养殖大国,氨氮、亚硝态氮是水体中主要的氮源污染物。水体氨氮超标不仅会损伤水生动物的神经系统和肝肾系统,还会导致体表及内脏充血。亚硝态氮过高会阻碍血液运载氧气能力,导致鱼虾缺氧、免疫力下降,从而引发肠炎、烂鳃,甚至窒息死亡。部分光合细菌有去除水体氨氮、亚硝态氮的能力,且对环境友好无二次污染。【目的】从广东养殖水体分离、纯化、筛选出生物活性好的光合细菌(编号SP3)进行种属鉴定,优化培养条件,检测其去除水体氨氮和亚硝态氮的能力,为养殖水体去除氨氮和亚硝态氮提供目标菌株。【方法】用双层平板法从混合菌液中分离得到光合细菌,通过革兰氏染色、碳源利用试验、对无机电子供体的利用试验以及16SrRNA基因序列分析对目标菌株进行种属鉴定;测定菌株SP3在不同pH、不同浓度NaCl条件下的OD600,优化培养条件;通过测定7d内SP3菌株在不同浓度氨氮(氯化铵配制)和亚硝态氮(亚硝酸钠配制)中OD600的变化趋势,确定该菌株对不同氮源的利用情况;用纳氏比色法、分光光度法测定SP3菌株降解水体氨氮和亚硝态氮的能力。Genome walking扩增获得亚硝酸盐还原酶基因(nirS),通过荧光定量PCR研究nirS在氨氮、亚硝态氮去除过程中的表达动态。【结果】筛选出的菌株SP3为革兰氏阴性菌,短杆状;能以醋酸盐、丙酮酸盐、丙酸盐、丁酸盐、乳酸盐、富马酸盐、琥珀酸盐、苹果酸、果糖、葡萄糖作为碳源,不能以乙醇和丙酮作为碳源;能利用硫化钠、硫代硫酸钠、亚硫酸钠作为无机电子供体; 16SrRNA基因序列分析表明其与沙氏外硫红螺菌(Ectothiorhodospira shaposhnikovii)序列相似度为99%;菌株SP3适宜pH为6.0-8.5,适宜盐度为0-3%;菌株SP3以铵盐作为氮源时生长状态明显优于亚硝酸盐;以初始菌液浓度8.6×109CFU/mL、起始氨氮量84.15±0.58 mg/L的条件培养7 d,水体氨氮累计去除量为79.45±0.29 mg/L,氨氮累计去除率达到94.42%;在同样菌浓度和2mg/L亚硝酸钠的条件下培养5d,水体亚硝态氮含量低于检测限0.003mg/L。在菌株SP3去除氨氮、亚硝态氮过程中nirS相对表达量上调。【结论】菌株SP3为沙氏外硫红螺菌(E.shaposhnikovii),能有效去除水中氨氮和亚硝态氮,具有净化水质作用,在水产养殖和污水处理中有广阔应用前景。     

西藏土壤中耐辐射阿氏芽胞杆菌T61的分离和鉴定

【目的】对分离自西藏土样的菌株T61进行分离、鉴定和UV辐射抗性分析。【方法】对菌株T61进行形态和生理生化鉴定;对16S r RNA基因进行克隆和测序,构建系统进化树;测定脂肪酸成分和GC含量,将T61与最相近种进行DNA-DNA杂交;测定T61的UV辐射抗性曲线。【结果】T61细胞杆状,长度约为2μm,直径约为1μm,革兰氏阳性,可产生内生孢子。G+C含量为38.02%。脂肪酸主要成分是C14:0 iso、C15:0 iso和C15:0 anteiso。16S r RNA基因与阿氏芽胞杆菌B8W22T和巨大芽胞杆菌IAM13418T相似度最高,分别达到99.93%和99.53%。DNA-DNA杂交分析表明,T61与阿氏芽胞杆菌B8W22T的相似度为81.4%,而与巨大芽胞杆菌IAM13418T的相似度只有50.3%。UV辐射抗性分析显示,T61 D10为100 J/m2,远高于辐射敏感的大肠杆菌K12和枯草芽孢杆菌等菌株。【结论】菌株T61是一株阿氏芽胞杆菌,命名为Bacillus aryabhattai T61,其对UV辐射具有较强的抗性。     

一株β-葡萄糖苷酶产生菌株的分离鉴定及酶学性质研究

【目的】分离获得β-葡萄糖苷酶高产菌株,确定该菌分类地位,并对其所产β-葡萄糖苷酶的酶学性质进行初步研究。【方法】采用七叶灵显色法从土壤样品中筛选β-葡萄糖苷酶产生菌,再用对硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(PNPG)显色法进行复筛;通过形态特征、生理生化特征及16S rDNA序列相似性分析等方法确定其分类学地位;利用超滤、疏水层析、阴离子层析、分子筛层析法对β-葡萄糖苷酶进行分离纯化;以PNPG为底物,测定β-葡萄糖苷酶的最适反应pH及最适反应温度,通过双倒数作图法确定β-葡萄糖苷酶催化不同底物水解的米氏常数Km值。【结果】从土壤样品中筛选得到一株β-葡萄糖苷酶高产菌株ZF-6C,初步鉴定为Bacillus korlensis;芽胞杆菌ZF-6C所产β-葡萄糖苷酶的分子量约为90 kD,最适反应pH和温度分别为7.0和40°C,该酶具有水解β(1,4)糖苷键的活性,最适底物为邻硝基苯-β-D-吡喃葡萄糖苷,Km值为0.73 mmol/L。金属离子Ca2+、Pb2+增强酶活,而Cu2+、Fe2+抑制酶活。【结论】首次报道从Bacillus korlensis中分离得到β-葡萄糖苷酶,Bacillus korlensis ZF-6C所产β-葡萄糖苷酶在分子量、最适反应条件及底物特异性等方面均不同于已知酶,可能为一结构新颖且催化效率较高的β-葡萄糖苷酶。     

鸡肠源芽胞杆菌的分离、鉴定和抗菌活性

从人工饲养的健康三黄肉鸡的盲肠和大肠中分离出10株芽胞杆菌,对其进行菌落形态观察、革兰染色、芽胞染色和生理生化特性鉴定,确定为枯草芽胞杆菌、地衣芽胞杆菌、蜡状芽胞杆菌、巨大芽胞杆菌、球形芽胞杆菌、短小芽胞杆菌、凝结芽胞杆菌。同时测定了它们对动物病原性大肠埃希菌和链球菌的抑菌活性。其中有9株芽胞杆菌对大肠埃希菌有抑制作用,8株芽胞杆菌对链球菌有抑制作用。结果表明芽胞杆菌分离株Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8具有作为益生菌开发的潜力。     

A denitrifying strain of Rhodobacter capsulatus

Abstract Repeated subculturing of Rhodobacter capsulatus strain BK5 under phototrophic conditions on a medium containing butyrate and nitrate led to the appearance of cultures that, unlike the original, produced gas. Isolation of a pure culture of the gas-forming organism revealed that it was a derivative of R. capsulatus BK5 that by virtue of expressing a nitrite reductase can catalyse the complete sequence of the denitrification reactions. The nitrite reductase is of the type that contains copper rather than haem.     

秸杆纤维素高效降解菌

我国是农业大国,秸秆纤维素资源非常丰富,而对它的开发利用却十分有限,造成了资源的极大浪费.若能将这些纤维废弃物转化为简单糖类或蛋白质等产品,既可以解决环境污染问题,又可以作为饲料,缓解粮食短缺以及能源危机对当前社会的影响,所以国内外对微生物分解转化纤维素的研究极为重视.目前研究较多的是霉菌,尤以绿色木霉、里氏木霉和康氏木霉为典型.但木霉等霉菌类真菌在培养过程中产生酸败霉腐气味,并具有一定毒性,且产酶周期通常都比较长,这使其在食品酿造和饲料发酵等工业生产中的应用受到较大的限制.芽孢杆菌因具有很好的稳定性和环境适应性、易工业化生产等优点而备受欢迎,因此高产降解纤维素芽孢杆菌的获得能够得到比较稳定的菌剂,便于工农业上的应用,对解决当今世界所面临的粮食短缺、饲料资源紧张、能源危机和环境污染等问题具有深远的意义.     

四株抗荔枝病原菌的芽孢杆菌的分离鉴定

荔枝果树根际土壤中筛选出4株芽孢杆菌OR-1、OR-2、OR-3、ON-6,都显示出抗荔枝病原菌的活性。采取对该菌株形态特征、培养特征、生理生化特征和遗传特性进行研究的方法,结果表明菌株与枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的特征一致;将4菌株的16S rDNA序列在GenBank中进行序列比对,结果亦显示其与Bacillus subtilis的16S rDNA的序列片段的相似性均达99%以上;以相似性为基础构建系统进化树,分析表明菌株与Bacillus subtilis同源关系最近。最终得出结论为菌株OR-1、OR-2、OR-3、ON-6为枯草芽孢杆菌。     

芽胞杆菌Q13和Q14在猕猴桃叶面的定殖及其对叶面菌群的影响

为了进一步明确芽胞杆菌Q13、Q14菌株对猕猴桃叶枯病的生防作用,分别对芽胞杆菌Q13、Q14菌株在猕猴桃叶面上的定殖作用及其对叶面其他微生物种类和数量的影响进行了考察。结果表明,在田间条件下,芽胞杆菌Q13、Q14能在猕猴桃叶面定殖,但随时间的变化呈下降趋势;在无降雨等恶劣天气影响的情况下,该菌能在猕猴桃叶面有效定殖8 d左右,8 d后叶面检测到的Q13、Q14菌株的菌量为4.5×106cfu/g成熟叶。与未喷施菌剂的猕猴桃叶面菌群对比,喷施菌剂后的猕猴桃叶面细菌种类多了芽胞杆菌属(Bacillus subtilis),少了条件致病菌不动杆菌属(Acinetobacter soli);真菌在数量上癣囊腔菌(Plectosphaerellacucumerina)、Pseudozyma flocculosa和米曲霉菌(Aspergillus oryzae)增加了,泡状莫氏黑粉菌(Moesziomyces bullatus)和尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)减少了。