一株高效好氧反硝化菌的分离及特性

利用富集培养的方法从南昌市郊某养鱼塘采样分离出22株反硝化细菌,其中8株反硝化率较高,从中选择一株效果最好的作为研究对象,命名为HS-N62,对其生长特性进行了深入研究。结果表明:硝酸盐氮初始浓度为140mg/L,菌株HS-N62在12h内对硝酸盐氮的去除率可达96%,而且没有亚硝酸盐氮的积累。该菌最适生长温度范围为30°C-37°C,最适生长pH范围6.0-8.0,最适C/N比为10:1,并能利用多种碳源生长。运用正交试验探讨了该菌株最适的反硝化条件。反硝化菌株HS-N62还具有较好的除磷能力,12h除磷率达到67.7%(初始磷酸盐浓度57mg/L)。通过形态学特性和生理生化分析以及16S rRNA基因序列分析,菌株HS-N62与Pseudomonas sp.亲缘关系最为接近,相似性达99%,初步鉴定该菌为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)。     

彭泽鲫卵源致病性水霉的鉴定及其生物学特性

从患病的彭泽鲫卵上分离3株丝状真菌,经人工感染试验证实其中1株丝状真菌JL1对彭泽鲫卵具有致病性,并进一步研究了其形态与生长特性,开展了ITS rDNA序列分析。实验结果表明,菌株JL1菌丝为透明管状结构,中间无横隔,分枝较少;游动孢子囊多数呈棒状,游动孢子呈多排排列,发育成熟后从孢子囊中释放出来,并迅速游离;藏卵器呈球形,与雄器同枝或异枝。菌株JL1的ITS rDNA序列与GenBank基因库中水霉属菌株自然聚类,同源性高达99%,与Saprolegnia sp.H(登录号:EF460351)的亲缘关系最近。结合形态特征与ITS序列鉴定的结果,判定菌株JL1为水霉菌(Saprolegnia sp.)。此外,菌株JL1在5°C-30°C、pH 4-11范围内均能生长,最适生长温度和pH范围分别为25°C-30°C和6-9。同时菌株JL1对NaCl敏感,质量分数为2%的NaCl即可抑制其生长,可以作为该病防治的依据。     

聚磷茵JPA1菌株的生长特性和聚磷条件的优化

以YG培养基为基础,考察不同条件对聚磷菌JPA1菌株生长及聚磷效率的影响。结果表明：JPA1菌株生长的对数期为3-9h,9h后进入稳定期,12h到达衰亡期。在单因素试验中,麦芽糖为JPA1菌株最适生长和聚磷的C源,最适生长温度为30-35℃,pH为8,Na＋、Ca2＋、Mg2＋、Mn2＋和K＋等离子有利于JPA1菌株的生长;最适聚磷温度为30-35℃,pH为7,Fe2＋、Na2＋、Mg2＋、Mn“和K＋等离子有利于JPA1菌株的聚磷。正交试验结果表明：JPA1菌株去磷培养基的最优组合为麦芽糖1．5g／L,温度37℃,pH6．5,装液量50mL（300mL摇瓶）;菌株最适扩增培养基为麦芽糖1．5g/L,温度37℃,pH6．5或7．5,装液量150mL（300mL摇瓶）。     

鲟源病原性嗜水气单胞菌拮抗芽孢杆菌的鉴定及其生物学特性

从养殖池污泥中分离筛选了1株优良的鲟源嗜水气单胞菌拮抗芽孢杆菌G1,其对鲟源嗜水气单胞菌S1产生的抑菌圈直径为18.50 mm。通过API50CH细菌鉴定系统以及16S rRNA序列分析法,菌株G1被鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),GenBank登录号HM245965.1,其16S rRNA序列与基因库中芽孢杆菌属菌株的16S rRNA序列有99%100%的同源性,而且与解淀粉芽孢杆菌Ba-74501(GenBank登录号:DQ422953.1)的亲缘关系最近。菌株G1的最适生长pH值为7,最适生长温度为30°C,其在30°C、200 r/min条件下的生长曲线为:0 6 h为生长延迟期,6 54 h为对数生长期,54 90 h为稳定期,90 h以后为衰亡期。此外,菌株G1对其他实验选用的病原性嗜水气单胞菌也表现出良好的拮抗活性。本实验结果有利于填补嗜水气单胞菌拮抗菌在分类地位、生物学特性等方面的不足,为鲟鱼嗜水气单胞菌病的生物防控提供科学资料。     

一株吡嘧磺隆降解菌S8-1的分离鉴定及生物学特性

以多年连续施用吡嘧磺隆除草剂的水稻试验田泥土为材料,采用富集培养、平板反复划线分离方法,分离到一株能以吡嘧磺隆为唯一碳源和能源生长的光合细菌(Photosynthetic Bacterium,简称PSB),命名为S8-1。通过菌落形态特征观察、菌体形态学观察、活细胞吸收光谱特征、培养特性、生理生化特性及16SrRNA同源性序列分析(GenBank登录号:GQ180069)等试验,初步鉴定该菌为红假单胞菌属(Rhodopseudomonas sp.)。利用高效液相色谱(HPLC)测定了菌株S8-1的降解性能,得出该菌降解吡嘧磺隆的最佳条件为:pH值为7.0-7.5,温度为30°C-35°C;在30°C与pH7.0的光合细菌培养基中培养7d,对100mg/L的吡嘧磺隆降解率为52.07%;并且该菌对浓度高达800mg/L的吡嘧磺隆仍保持降解活性,外加发酵提取物能够明显提高菌体的生长及其降解效率,显示了该菌在高浓度农药废水处理及土壤农药残留生物修复方面潜在的开发价值。     

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)。     

聚磷菌JPA1菌株的生长特性和聚磷条件的优化

以YG培养基为基础,考察不同条件对聚磷菌JPA1菌株生长及聚磷效率的影响.结果表明:JPA1菌株生长的对数期为3～9h,9h后进入稳定期,12 h到达衰亡期.在单因素试验中,麦芽糖为JPA1菌株最适生长和聚磷的C源,最适生长温度为30～ 35℃,pH为8,Na+、Ca2+、Mg2-、Mn2+和K+等离子有利于JPA1菌株的生长;最适聚磷温度为30 ～ 35℃,pH为7,Fe2+、Na+、Mg2+、Mn2+和K+等离子有利于JPA1菌株的聚磷.正交试验结果表明:JPA1菌株去磷培养基的最优组合为麦芽糖1.5 g/L,温度37℃,pH 6.5,装液量50 mL(300 mL摇瓶);菌株最适扩增培养基为麦芽糖1.5 g/L,温度37℃,pH 6.5或7.5,装液量150 mL(300 mL摇瓶).     

海洋产电菌Shewanella marisflavi EP1的脱色特性

以一株新筛选得到的海洋产电菌Shewanella marisflavi EP1作为实验材料,研究了该菌株关于偶氮、蒽醌、三苯基甲烷等染料的脱色能力及脱色机制。结果表明,该菌株对这些染料均具有较好的脱色能力,最高脱色容量达到925 mg染料/(g细胞干重.d)。EP1能利用葡萄糖、蔗糖、木糖、乳酸、甲酸、柠檬酸等多种碳源将单偶氮染料丽春红2R脱色。脱色的pH、温度和NaCl浓度范围分别是:pH 6-10、15°C-40°C、0-8%。最优脱色条件:乳酸,pH 8、35°C、1%-2%NaCl,10 h内脱色率高达99.95%。分光光谱结果表明,在0-8%NaCl浓度范围内EP1脱色机制为降解脱色。     

一株产乙酰酯酶细菌筛选、鉴定及酶学性质研究

【目的】利用筛选培养基,从肉牛瘤胃液中分离筛选产乙酰酯酶的细菌菌株,并研究菌株的产酶特征。【方法】利用厌氧培养技术,以木质素为唯一碳源,筛选并驯化所得菌株。根据菌株16S rDNA序列分析、革兰氏染色、伊红美蓝培养基培养、甲基红试验和柠檬酸盐利用试验,鉴定菌株。采用对-硝基苯乙酯测定酶活力。【结果】筛选得到产乙酰酯酶活力较高细菌菌株RB1,初步鉴定为Escherichia coli。菌株RB1的生长曲线表明,0 42 h为菌株的延迟期,42 60 h为菌株的对数期,60 66 h为菌株的稳定期,66 86 h为菌株的衰亡期。菌株所产乙酰酯酶最适温度为40°C,最适pH为8.0,在最适温度与pH条件下,培养基中添加玉米秸秆粉,乙酰酯酶最高酶活力达到0.52 U/mL。【结论】筛选获得产乙酰酯酶的细菌菌株RB1,其乙酰酯酶活力高于已报道的菌株,是一株具有研究和应用潜力的产乙酰酯酶的菌株。     

一株产木聚糖酶嗜热菌的鉴定及酶学性质

从云南腾冲热泉水样中分离筛选得到一株产木聚糖酶的菌株。通过细菌形态观察、生理生化特性并结合16S rDNA序列分析,经鉴定,该菌为地芽孢杆菌(Geobacillus sp.),命名为Geobacillus sp.PZH1。对该菌株所产嗜热木聚糖酶及酶学特性进行了初步研究。SDS-PAGE和酶谱分析测得该酶分子量约为69 kD;酶的最适反应pH和最适反应温度分别为7.0和70°C,在pH 5.0-11.0和40°C-100°C范围内均有较高酶活;该酶在pH 5.0-12.0范围内和70°C以内具有较高的稳定性;40°C-100°C范围内,该木聚糖酶没有被检测到纤维素酶活性。     

乙酸驱动条件下粪产碱杆菌Y5的碳氮共脱除特性

【目的】研究微生物的碳氮共脱除特性及其关键影响因素。【方法】以乙酸为唯一碳源分离获得的碳氮共脱除菌株Y5为模式菌株,分析菌株Y5的16S r RNA基因序列、碳源和氮源去除动力学,以及碳源种类、碳氮比(C/N)、溶解氧浓度(DO)、温度和p H等影响效果。【结果】菌株Y5归属于粪产碱杆菌。与葡萄糖及多种有机酸相比,菌株Y5在以乙酸为唯一碳源的条件下具有较高的TOC和NH4+-N去除速率。在好氧条件下,当起始TOC浓度为1 000 mg/L,氨氮浓度为110 mg/L时,菌株Y5的NH4+-N、TOC和总氮(TN)去除率分别达99.54%、92.95%和86.55%,最大NH4+-N、TOC和TN去除速率分别为903.58、505.81和406.03 mg/(L·d)。【结论】粪产碱杆菌Y5在以乙酸为唯一碳源的条件下具有较强的碳氮共脱除能力,其最佳反应条件为:C/N=10,p H 7.0-8.0,溶氧6.20 mg/L,反应温度为30°C。     

一株生物表面活性剂产生菌的分离及其特性研究

模炼油厂污泥中分离得到1株生物表面活性剂产生菌C-3, 根据其生理生化特性和16S rDNA序列相似性分析, 将其鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)。初步研究了其产生物表面活性剂的最适条件, 在以植物油为碳源、30°C、初始pH 8、Ca2+浓度20 mg/L、250 mL三角瓶中装75 mL发酵液的条件下, 最利于菌株的生长和生物表面活性剂产生。它的成分为糖脂类物质, 临界胶束浓度(CMC)为50 mg/L, 具有很好的增溶效果。     

一株龙葵内生细菌SDE06去除Cd2+的实验

植物内生菌广泛存在于各种植物中, 对宿主的生命活动产生了各种影响。本研究通过对重金属镉(Cd)超累积植物龙葵(Solanum nigrum L.)内生菌优势种进行分离纯化, 并用含Cd2+培养基初步筛选, 得到7株有抗性的菌株, 分别命名为SDE01-07,其中SDE06在Cd2+浓度为80 mg/L的条件下仍能生长。经鉴定此株菌属芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。对SDE06在不同条件下去除Cd2+的情况进行研究, 结果表明：正交实验得最佳实验条件为培养时间36 h, pH 6.0, 温度37°C     

Simple and efficient preparation of ginsenoside (S)-Rg2 from ginsenoside Re by biotransformation with Cellulosimicrobium sp. 21

A novel ginsenoside-hydrolyzing strain was isolated from ginseng-cultivation soil in Changbai Mountain (China). The strain was identified as Cellulosimicrobium sp. 21 by 16S rDNA sequencing. Using the β-glucosidases secreted from Cellulosimicrobium sp. 21, protopanaxatriol-type ginsenoside Re was converted to the highly active neuroprotective molecule (S)-Rg2 by removal of the C-20-glucopyranosyl residue. The α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-β-D-glucopyranose at the C-6 position of Rg2 was not further attacked by Cellulosimicrobium sp. 21, so the transformation shows high specificity. To simplify the transformation and product-preparation process, a simple and efficient transformation system was developed in a phosphate buffer system instead of organic media. The optimum conditions for transforming ginsenoside Re into Rg2 by Cellulosimicrobium sp. 21 were determined through single-factor experiments and response surface methodology. Under the optimized conditions: transformation buffer, 50 mM phosphate buffer, at pH: 7.00; temperature: 27.6°C; substrate concentration: 0.50 mg/ml; biotransformation period: 12 h; the biotransformation efficiency reached 89.8% (molar ratio) in 2-L reaction system. This simple biotransformation with high specificity and efficiency has potential for use in Rg2 preparation in the pharmaceutical industry.     

耐铅镉菌株的分离鉴定及其吸附能力

堆肥中添加生物钝化剂是当前降低粪便中重金属生物毒性最为有效的方式之一,为了进一步提高其钝化重金属的能力,文中获得了复合重金属高耐性的钝化剂菌株,并探究其生物学特性和吸附特征。采集猪粪堆肥样品并在改良的牛肉膏培养基中分离和筛选耐铅又耐镉的高耐性菌株,通过形态结合分子生物学鉴定该菌株。该菌株分别在不同pH、温度和盐浓度条件下培养获得其最适的生长条件,进而在该条件下分析其对铅镉吸附的特性。结果获得一株耐铅浓度为600 mg/L、镉浓度为120 mg/L的铅镉复合耐性菌株SC19,该菌株为西地西菌属,其最适生长环境为pH值7.0、温度37℃、盐浓度0.5%。培养36 h的稳定期SC19菌株在吸附时间30min时铅的去除率最高,对铅的最大去除率和吸附量分别为60.7%和329.13mg/g;培养8h的对数期在吸附时间30min时镉的去除率最高,对镉的最大去除率和吸附量分别为51.0%和126.19 mg/g。红外光谱分析显示,SC19菌株对铅镉离子的吸附主要是细胞表面的多种活性基团与金属离子发生络合作用。该研究揭示了SC19菌株有较好的二价态铅镉离子吸附能力,可为生物钝化重金属提供重要的微生物种质资源。     

Glyphosate degradation by immobilized bacteria: laboratory studies showing feasibility for glyphosate removal from waste water.

To evaluate immobilized bacteria technology for the removal of low levels of glyphosate (N-phosphonomethylglycine) from aqueous industrial effluents, microorganisms with glyphosate-degrading activity obtained from a fill and draw enrichment reactor inoculated with activated sludge were first exposed to glyphosate production wastes containing 500-2000 mg glyphosate/L. The microorganisms were then immobilized by adsorption onto a diatomaceous earth biocarrier contained in upflow Plexiglas columns. The columns were aerated, maintained at pH 7.0-8.0, incubated at 25 degrees C, supplemented with NH4NO3 (50 mg/L), and exposed to glyphosate process wastes pumped upflow through the biocarrier. Glyphosate degradation to aminomethylphosphonic acid was initially > 96% for 21 days of operation at flows yielding hydraulic residence times (HRTs) as short as 42 min. Higher flow rate studies showed > 98% removal of 50 mg glyphosate/L from the waste stream could be achieved at a HRT of 23 min. Glyphosate removal of > 99% at a 37-min HRT was achieved under similar conditions with a column inoculated with a pure culture of Pseudomonas sp. strain LBr, a bacterium known to have high glyphosate-degrading activity. After acid shocking (pH 2.8 for 18 h) of a column of immobilized bacteria, glyphosate-degrading activity was regained within 4 days without reinoculation. Although microbial growth and glyphosate degradation were not maintained under low organic nutrient conditions in the laboratory, the low levels of degradable carbon (45-94 mg/L) in the industrial effluent were sufficient to support prolonged glyphosate-degrading activity. The results demonstrated that immobilized bacteria technology is effective in removing low levels of glyphosate in high-volume liquid waste streams.     

以纸为碳源去除地下水硝酸盐的研究

研究了以纸为碳源和反应介质的生物反应器对水中硝酸盐的去除。结果表明,以纸为碳源的反应器启动快．反硝化反应受温度及水力停留时间影响大。25℃的反硝化速率是14℃的1．7倍。在室温25±1℃,进水硝酸盐氮浓度为45．2mg·L^-1、水力停留时间8．6h时,反应器对硝酸盐氮的去除率在99．6％以上,当水力停留时间为7．2h,氮去除率只有50％。反硝化反应受pH值和溶解氧的影响小,反应进行过程中,纸表面形成了生物膜,纸也被消耗了．采用反应器出水再经活性炭吸附的工艺流程处理高硝酸盐氮地下水,<33．9mg·L^-1的硝酸盐氮完全去除,没有出现NC2-N,最终出水水质DOC<11mg·L^-1。     

基于响应面法对一株好氧反硝化菌脱氮效能优化

【目的】水体富营养化是当今我国水环境面临的重大水域环境问题,氮素超标排放是主要的引发因素之一。好氧反硝化菌构建同步硝化反硝化工艺比传统脱氮工艺优势更大。获得高效的好氧反硝化菌株并通过生长因子优化使脱氮效率达到最高。【方法】经过序批式生物反应器(Sequencing batch reactor,SBR)的定向驯化,筛选获得高效好氧反硝化菌株,采用响应面法优化好氧反硝化过程影响总氮去除效率的关键因子(碳氮、溶解氧、pH、温度)。【结果】从运行稳定的SBR反应器中定向筛选高效好氧反硝化菌株Pseudomonas T13,采用响应面法对碳氮比、pH和溶解氧关键因子综合优化获得在18 h内最高硝酸盐去除率95%,总氮去除率90%。该菌株的高效反硝化效果的适宜温度范围为25?30 °C;最适pH为中性偏碱;适宜的COD/NO3?-N为4:1以上;最佳溶解氧浓度在2.5 mg/L。【结论】从长期稳定运行的SBR反应器中筛选获得一株高效好氧反硝化菌Pseudomonas T13,硝酸盐还原酶比例占脱氮酶基因的30%以上,通过运行条件优化获得硝氮去除率达到90%以上,对强化废水脱氮工艺具有良好应用价值。