一株蒽降解细菌的分离及降解特性研究

【目的】从盐碱土壤中筛选蒽降解菌株并分析其降解特性。【方法】采用极度稀释结果流式细胞检测法筛选分离纯化菌株,通过16S rRNA基因序列分析对菌株进行初步鉴定,采用气质联用仪(GC-MS)分析蒽的降解特性。【结果】从盐碱土壤中筛选出一株高效蒽降解菌株。经过16S rRNA基因序列分析,鉴定该菌株为Demequina salsinemorus BJ1。菌株可以利用蒽作为唯一碳源生长,降解率可达92%。在一定浓度范围内,随着蒽浓度的降低,细菌生长速率变快,降解率升高。添加外加碳源后,细菌生长速率明显变快,而对蒽降解率变低。对萃取中间代谢产物的质谱分析表明,降解蒽的中间代谢产物主要有9,10-anthracenedione (9,10-蒽醌)和Phthalic acid (邻苯二甲酸)等,说明它可能通过邻苯二甲酸途径降解蒽。【结论】筛选得到一株新的耐盐碱蒽降解菌,该菌降解效率高,对修复石油污染的土壤有一定的现实意义。     

尼古丁降解菌SCUEC1菌株的分离及其降解基因

【目的】分离并鉴定1株具有尼古丁降解能力的细菌,研究其尼古丁降解特性并对其降解基因进行分析,为尼古丁微生物降解提供基础。【方法】从烟草种植地土壤中分离1株具有尼古丁降解能力的细菌,通过16S r RNA基因和生理生化特性对该菌株进行鉴定,检测该菌株尼古丁降解率与生长量的关系,并进一步对该菌株进行尼古丁浓度耐受性测定,采用高通量测序技术对菌株进行全基因组测序,BLAST比对分析尼古丁降解相关基因。【结果】筛选到1株具有尼古丁降解能力的细菌,经鉴定命名为根癌土壤杆菌(Agrobacterium tumerficience)SCUEC1菌株,根癌土壤杆菌SCUEC1菌株尼古丁降解率可达到94.81%,该菌株在尼古丁浓度为0.50–5.00 g/L范围内生长良好且有较高的尼古丁降解能力。对根癌土壤杆菌SCUEC1菌株全基因组序列进行BLAST比对分析,推测该菌株的尼古丁降解代谢途径与中间苍白杆菌SYJ1菌株的尼古丁降解途径相似。【结论】本研究揭示了Agrobacterium tumerficienceSCUEC1菌株具备尼古丁降解特性,初步推测出尼古丁降解相关基因和降解代谢途径,为尼古丁微生物降解提供基础。     

高效石油降解菌群的构建及对芳香烃化合物萘的协同降解性能

【背景】石油作为一类混杂有机化合物,一旦产生污染就会对人类和环境造成严重的危害。【目的】从新疆石油污染土壤中分离筛选石油降解菌,为石油污染土壤的生物修复提供数据支持及技术参考。【方法】以石油为唯一碳源,通过富集培养、筛选分离得到123株单菌,根据菌落形态挑选出30个不同形态菌株,通过16S rRNA基因序列确定其种属,构建系统发育树;通过原油降解实验筛选出高效石油降解菌,以芳香烃的标志化合物萘为唯一碳源筛选出高效降解菌株,并分别筛选可降解水杨酸、邻苯二酚的菌株。【结果】分离筛选出5株高效石油降解菌,降解率高于85%;萘、水杨酸和邻苯二酚降解菌株各获得一株,将3种菌株按照1:1:1的接种比例对萘进行降解,萘的降解率从单菌60.74%提升到89.40%,菌株间的分工协作可以提高有机物的降解效率。【结论】筛选得到的菌株丰富了石油降解微生物菌种库,不同微生物菌株之间的分工协作为石油污染物的降解提供了新思路,为进一步研究石油污染治理提供参考。     

一株甲醛降解菌的筛选及降解特性的研究

【目的】以甲醛为唯一碳源与能源,以期从印染厂采集的活性污泥中筛选出快速降解甲醛的菌株。【方法】采用传统微生物纯培养方法和形态学特征、生理生化试验,结合16S rRNA基因序列分析以及甲醛关键脱氢酶(FDH)对筛选的菌株W1进行系统研究,并利用正交设计法研究不同因素处理对菌株W1降解甲醛特性的影响。【结果】分类结果显示鉴定菌株W1属于恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida),通过单因素试验和正交试验考察培养条件对菌株降解甲醛的影响,得出菌株W1降解甲醛的最适条件为:甲醛浓度为500 mg/L,温度30°C,pH 6.0,摇床转速为200 r/min,接种量为3%。【结论】在最适条件下菌株W1具有较强的降解甲醛能力,在24 h其甲醛降解率达98%。     

阿特拉津降解菌株DNS32的降解特性及分类鉴定与降解途径研究

【目的】研究阿特拉津降解菌株DNS32的菌种分类、降解特性及降解途径,丰富阿特拉津降解菌菌种资源。【方法】在长期施用阿特拉津的东北地区寒地黑土中筛选出一株以阿特拉津为唯一氮源生长的降解菌株DNS32,测定其基本降解特性,通过16S rRNA序列分析进行分类鉴定,并利用阿特拉津降解基因PCR扩增技术及降解产物生成量的测定,进一步揭示其降解途径。【结果】实验结果发现DNS32菌株具有较好的降解能力,且在相对较低温度下也具有一定的降解能力。16S rRNA序列分析结果表明DNS32与鲁氏不动杆菌(Acinetobacter lwoffii)16S rRNA序列同源性高达99%。成功地扩增降解基因trzN、atzB及atzC,实验结果表明DNS32遵循Arthrobacter aurescens TC1的降解模式,可将阿特拉津降解为氰尿酸,降解产物的生成量测定也证明了这一点。【结论】实验结果丰富了阿特拉津降解菌菌种资源,为不动杆菌属的阿特拉津降解菌研究提供了参考。     

炔草酯降解菌Sphingopyxis sp. WP68的分离鉴定与降解特性

【背景】炔草酯可以高效防除麦田恶性杂草,但炔草酯的生产和使用也对环境造成了破坏,对动物和人类健康造成了威胁。【目的】分离筛选炔草酯高效降解菌株,研究其降解特性,为炔草酯污染生物修复提供优良菌种资源。【方法】采集农药厂活性污泥样品,通过富集培养和含有炔草酯的LB培养基进行炔草酯降解菌株的分离,通过形态和生理生化特性以及16S rRNA基因序列分析确定其分类学地位,通过单因素试验从温度、pH、接种量和底物浓度等方面考察菌株对炔草酯的降解特性,并利用UPLC-MS分析降解产物。【结果】筛选出一株炔草酯高效降解菌株WP68,经鉴定为鞘氨醇盒菌(Sphingopyxis sp.),该菌株在37°C和pH值为8.0时,10 h内可将200 mg/L的炔草酯降解98.26%。利用UPLC-MS鉴定菌株WP68降解炔草酯的产物为炔草酸。确定了该菌株降解炔草酯的最适温度、pH值、接种量、底物浓度分别是37°C、8.0、5%、200mg/L。菌株WP68还能降解氰氟草酯和精喹禾灵。【结论】Sphingopyxis sp. WP68对炔草酯有较强的降解能力和较高耐受性,在炔草酯污染土壤修复中具有潜在的应用前景。     

一株高效降解芘的细菌分离、鉴定及其降解效果

摘要：【目的】获得高效降解高分子量多环芳烃的细菌,并研究其对多环芳烃的降解能力。【方法】利用富集培养和芘升华平板方法,从焦化厂污染土壤中分离多环芳烃降解细菌,对分离菌株通过形态特征、16S rRNA基因和gyrb基因序列相似性分析进行鉴定,并研究该菌对高分子量多环芳烃（HMW-PAHs）的降解效果。【结果】筛选到一株能以芘、苯并蒽、屈、苯并芘、茚并芘、苯并苝、荧恩为碳源和能源生长并降解这些底物的菌株HBS1,该菌株的16S rRNA基因和gyrb基因序列与Gordonia amicalis的相应基因的相似     

苯胺降解菌的筛选、降解特性及其发酵优化

【背景】近年来,苯胺类化合物加重了生态环境的污染,而生物法处理苯胺类废水具有较大发展潜力与广阔的应用前景。【目的】从长期受苯胺类化合物污染的活性污泥中分离获得一株能高效降解苯胺的菌株,优化其培养基及降解条件,为苯胺生物修复提供菌株与基因资源。【方法】采用平板法从富集驯化的菌株中筛选出以苯胺为唯一碳氮源和能源的高效降解菌,通过16S rRNA基因测序鉴定菌种,利用单因素筛选实验对降解条件进行优化,通过正交试验优化培养条件。【结果】筛选到一株苯胺降解菌BA-6,经鉴定为微杆菌属(Microbacterium)。菌株BA-6对初始浓度为600mg/L苯胺的日降解率可达98%以上。其高效降解的温度范围是30–37℃,pH范围是6.5–7.5。底物利用实验表明,菌株BA-6具有降解多种苯胺类化合物的能力。发酵培养基优化实验获得一种发酵培养基,活菌量高达3.06×10¹⁰CFU/mL。【结论】苯胺降解菌BA-6对苯胺有较强的降解能力和环境调节能力,在修复苯胺类化合物的生态污染方面有一定的应用前景。     

一株林可霉素降解菌的筛选鉴定及其降解机制

【背景】抗生素污染越来越引起人们的关注。利用微生物处理抗生素污染被认为是一种环境友好型的方法。【目的】筛选林可霉素高效降解菌并研究其降解机制。【方法】经形态学观察、生理生化鉴定和16S rRNA基因测序分析进行鉴定;通过PCR技术和质谱分析技术对该菌抗性基因和降解产物等进行分析。【结果】从林可霉素菌渣堆肥样本中获得一株高效降解林可霉素的假单胞菌(Pseudomonas RST-1),该菌在林可霉素浓度为3.0 g/L的牛肉膏蛋白胨培养基上培养40 h后,林可霉素降解率高达57.3%。该菌含有intI1、sul1、sul2等抗性基因,降解产物为去甲基林可霉素和2-丙基-N-甲基脯氨酸。【结论】菌株RST-1具有高效降解林可霉素的能力,推测可能的降解机制为去甲基化和酰胺键水解作用,该菌株降解特性及降解机制研究为林可霉素降解工程菌及其高效降解菌剂的研制奠定了基础。     

微囊藻毒素降解菌的筛选、鉴定及其胞内粗酶液对藻毒素MCLR的降解

【目的】从巢湖底泥中分离筛选高效的藻毒素降解菌,并初步研究其胞内粗酶液降解藻毒素-LR(MC-LR)的特性,为水体中藻毒素污染的微生物治理提供有效的菌源与理论依据。【方法】利用富集驯化培养技术,以MC-LR为唯一碳源,分离筛选MC-LR降解菌,通过形态观察、生理生化实验及16S rRNA序列分析鉴定菌株,并考察其胞内粗酶液在不同条件下对MC-LR的降解特性。【结果】分离得到1株能高效降解MC-LR的菌株M6。分子鉴定结果表明,该菌株为蜡状芽胞杆菌(Bacillus cereus)。其降解MC-LR的活性物质为胞内酶,而且至少有3种酶参与了MC-LR的降解,它们是菌体本身的组织酶而非诱导酶。当反应体系pH值为8.0,胞内粗酶液浓度为404.9 mg/L,MC-LR的初始浓度为10 mg/L时降解率最高,16 h可达98.7%。【结论】分离出的MC-LR降解菌为蜡状芽胞杆菌,该菌株对MC-LR有较高的降解能力,并且酶促反应受到反应体系的pH值、胞内粗酶液浓度以及藻毒素初始浓度等因素的影响。     

氧化亚铁硫杆菌的分离鉴定及培养条件优化

[目的]获得可用于浸矿的菌株,对其培养条件进行优化.[方法]从成都热电厂采集土样中分离得到一株菌株,分析该菌株的形态学特征、培养特征及16S rDNA序列,确定菌株的分类地位.利用Design-Expert软件中的Box-Behnken法设计实验,通过响应面分析对初始pH值、温度、接种量和装液量4个因素进行优化,确定其最适培养条件.[结果]获得菌株Z1,该菌为革兰氏阴性菌,短杆状,经16S rDNA鉴定为嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,简称At.f).确定菌株最适培养条件为:pH 1.8、温度30℃、接种量14％、装液量250 mL摇瓶装60 mL培养液.在此条件下,Z1的亚铁氧化率可达99.7％.[结论]Z1菌株适合于生物浸矿的应用.     

可降解吡啶的全食副球菌B21-3的筛选鉴定及降解特性

【背景】吡啶作为一种难降解的有机污染物普遍存在于焦化、炼油、皮革和制药等行业的废水中,并对环境造成危害。【目的】治理废水中残留的有机污染物吡啶,筛选高效降解菌。【方法】采用富集培养和选择培养,以石家庄某污水处理厂的活性污泥为材料进行吡啶降解菌的筛选,通过形态特征、生理生化特性、(G+C)mol%测定及16S rRNA基因序列系统发育分析对筛选到的降解菌进行鉴定,并分析其对吡啶的降解特性。【结果】分离筛选到一株能以吡啶为唯一碳源和氮源生长代谢的降解菌B21-3,经鉴定该菌株为全食副球菌(Paracoccuspantotrophus)。菌株B21-3对吡啶的最适降解温度为32°C,最适降解pH为7.0,吡啶浓度为100mg/L时降解率为48.50%±0.02%;通过逐步提高吡啶初始浓度对菌株进行驯化,驯化后菌株可耐受较高浓度吡啶且吡啶降解率显著增加,吡啶浓度为100 mg/L时驯化后菌株B21-3对吡啶的降解率为90.26%±1.70%。驯化后菌株在含吡啶的无机盐平板上传代培养15代后,对吡啶的降解率为89.39%±2.03%。【结论】菌株B21-3具有较强的吡啶降解能力及降解稳定性,该菌株可作为吡啶污染水体生物修复的潜在资源。     

一株荧光假单胞杆菌的分离鉴定与反硝化特性

【目的】从污水厂的活性污泥中获得一株高效反硝化细菌。【方法】采用低温驯化,进行初筛、复筛选取一株反硝化活性最高的菌株,命名为L2,通过形态学、生理生化特征及16S r RNA基因序列分析研究其分类地位,系统研究理化因素对该菌株反硝化性能的影响。【结果】菌株在低温条件下能够稳定高效地进行反硝化,鉴定该菌株为荧光假单胞杆菌(Pseudomonas fluorescens),其反硝化最适接种量为10%,温度为20°C,p H为7.0,盐浓度为0.5%,碳源为葡萄糖,C/N为5.0,能够耐受较高初始硝态氮浓度。【结论】菌株L2是一株耐低温、耐高浓度初始硝态氮、耐低C/N、兼性厌氧、高效反硝化的荧光假单胞杆菌。     

一株低温玉米秸秆降解真菌的筛选、鉴定及降解特性

【背景】在我国北方地区玉米秸秆还田时期地温低、秸秆降解慢,如何加速玉米秸秆低温腐解成为研究热点。【目的】从冷凉地区土壤中筛选具有高效降解纤维素能力的低温菌株,为秸秆的有效利用奠定基础。【方法】在低温培养条件下,采用稀释涂布平板法、羧甲基纤维素钠(sodium carboxymethyl cellulose,CMC-Na)水解圈测定法、胞外酶活测定法、秸秆失重法进行低温秸秆降解菌株的初筛、复筛和秸秆降解性能的测定;根据菌株形态学特征及ITSrDNA序列分析对筛选菌株进行鉴定;利用3,5-二硝基水杨酸(3,5-dinitrosalicylic acid,DNS)法和秸秆失重法对菌株在不同接种量、培养基初始pH、温度情况下的纤维素酶活力和玉米秸秆降解能力进行研究。【结果】以16°C为筛选温度,获得一株在刚果红-羧甲基纤维素钠平板上D/d值为2.17、CMC酶活力为703 U/mL的高产纤维素酶低温真菌SDF-25;该菌株在4°C可以生长,10-16°C为最适生长温度,37°C条件下仍能生长;综合菌株的形态学和分子生物学测定结果,菌株SDF-25为草酸青霉菌(Penicillium oxalicum);该菌株最佳产纤维素酶的培养条件为接种量2%、初始pH为7.0、培养温度为10°C,在该培养条件下菌株SDF-25的CMC酶活为993.3 U/mL。失重法测定接种SDF-25于10°C培养15 d时秸秆降解率为39.5%,16°C时为44.9%。【结论】草酸青霉菌SDF-25可在低温条件下生长并具有较强的纤维素酶生产能力,在秸秆还田方面具有良好的应用前景。     

废烟叶提取液源尼古丁降解菌分离鉴定和特性

【目的】目前造纸法再造烟叶工艺已经成为我国重要的废烟叶处理和利用方式,该工艺中尼古丁的调控是很重要的待解决问题。从废烟叶提取液(Tobacco waste extract,TWE)中筛选高耐受高活性降解尼古丁微生物用来直接处理烟梗或烟末提取液中的尼古丁,可实现对尼古丁指标的调控。【方法】以尼古丁为唯一碳氮源的基本培养基为筛选平板,从废烟叶提取液中筛选降解尼古丁菌株;对分离获得的菌株进行形态、生理生化和16S r RNA基因序列分析比对,鉴定其种属;获得的菌株分别在基本培养基和废烟叶提取液中考察其生长和尼古丁降解效果。【结果】从废烟叶提取液中获得了一株尼古丁降解活性和耐受力较好的降解菌株Pseudomonas sp.JY-Q,且在TWE中也有较强的降解能力。【结论】Pseudomonas sp.JY-Q可用于水体和TWE环境尼古丁的降解,但共存的葡萄糖对其有抑制作用,有待深入研究。     

黄颡鱼暴发性出血病病原菌的分离鉴定及其生物膜形成特性

【背景】安徽省当涂县某池塘养殖黄颡鱼发生暴发性出血病,而当前对该病的病原存在争议。【目的】确定引起黄颡鱼暴发性出血病的病原菌,并明确分离菌株的生物膜形成特性,为从抗生物膜形成角度防治病原菌感染提供参考。【方法】取濒死期黄颡鱼病变脏器分别接种EPC细胞与培养基(TSB琼脂平板和血琼脂平板)分离病原,并通过人工感染回归试验确定其致病性;采用表型鉴定与16S rRNA基因序列分析相结合的方法鉴定分离菌株,并对其生物膜形成最佳条件、成膜能力及携带的生物膜形成相关基因进行研究。【结果】从病变脏器中分离纯化到一株优势菌株(HSY-2),对黄颡鱼的半数致死量为1.05×106 CFU/mL。经形态学、生化特性和细菌16S rRNA基因测序等分析确定分离株HSY-2为简达气单胞菌。其形成生物膜的最佳条件是将细菌接种TSB培养基于30 °C培养静置96 h,可形成中等强度的生物膜。同时,分离菌株携带气单胞菌甘油-3-磷酸脱氢酶D编码基因glpD、S-核糖同型半胱氨酸裂解酶基因luxS和LuxI家族蛋白同系物编码基因ahyI三种生物膜形成相关基因,但未检测到甘露糖敏感型血凝素菌毛合成蛋白Q编码基因。【结论】本实验为进一步研究简达气单胞菌生物膜形成的调控机制打下基础,并且从抗生物膜形成角度防治简达气单胞菌感染提供了参考。