微生物共培养技术的研究进展

摘要:本文对微生物共培养的发展历史及其在食品、农业、工业及污水净化等方面的应用进行了综述,并对已知的共培养微生物之间的生态学关系进行了总结。人们利用微生物联合共培养、序列共培养和共固定化细胞混菌培养等技术来获得新的代谢产物,提高产量,改造传统发酵工业,生产能源物质,提高底物利用率,扩大底物范围,降解有毒物质。共培养微生物之间可能具有协同代谢作用、诱导作用、种间群体感应、基因转移等多种生态学关系。对共培养微生物之间的微生态机理进行深入系统的研究,有助于充分发挥共培养技术的应用潜力。     

合成微生物群落共培养研究概况

合成微生物群落的共培养是在一个培养容器中一起培养两种或多种微生物的方法,通过模拟自然生态,来构建人工的微生物群落,可导致现有天然产物积累的增加,或由于微生物串扰和化学防御而触发沉默生物合成途径的表达,产生新的化合物。本文从合成微生物群落的共培养体系及应用等方面对国内外有关合成微生物群落共培养的研究进行概述,旨在为合成微生物群落共培养的进一步深入研究及开发应用提供参考。     

工农业发酵废弃物的微生物解决及应用前景

本文对我国啤酒、味精、沼气生产中产生的废水及其处理、利用现状进行了综述.结合作者近期的研究进展,着重介绍了利用工农业废水培养微生物并生产生物农药的研究现状.指出利用生物技术处理废水是变废为宝、废物循环利用的经济、高效的新途径,开发应用前景广阔.     

微藻处理废水的研究进展

微藻可以高效利用废水中的部分小分子有机质、氮和磷等污染物合成生物质,并达到处理废水的目的。近年来,利用微藻进行农业废水、工业废水、城市废水和含农药以及抗生素等有害废水的处理等有了一些新的尝试。本文中,笔者重点分析了微藻处理废水中藻种选育、藻菌共培养、藻菌絮体、工艺集成和反应器设计以及可持续综合开发等关键技术问题。其中,藻菌共培养可以发挥微藻和菌的各自优势,提高废水处理效率。藻菌絮体技术还具有便于采收的特点,具备进一步研究的潜力。针对不同废水的处理需求,笔者提出合理构建绿色可持续发展路线,推动微藻处理废水的更广泛应用。     

海洋动物来源微生物的共培养研究进展

近年来,由于一些新疾病的发生和细菌耐药性的出现,微生物来源次级代谢产物的筛选重复率越来越高,微生物一些代谢基因在现有实验室条件下无法表达,所以需要发现新的微生物资源,同时找到激活微生物代谢产物基因的方法。海洋动物体内蕴含着大量的共附生微生物资源,可以产生很多具有生物活性的化合物,是潜在的药用资源。本文综述了近年来海洋动物(海鞘、海绵、珊瑚和海葵等)来源的微生物进行共培养的研究策略,包括共培养菌株的选择、共培养条件、群体感应和信号分子对共培养菌株的影响,以及不同种类微生物间的共培养实例。共培养与单培养相比,增加了次级代谢产物的种类,提高了次级代谢产物的生物活性或产量。共培养的研究有助于发现新的海洋动物来源微生物的活性天然产物,为海洋药物的开发提供新思路。     

微生物絮凝剂处理废水的研究和发展趋势

概括了微生物絮凝剂及其产生菌的研究成果,重点阐述了微生物絮凝剂在处理高浓度废水、废水脱色、废水除浊、废水除油、污泥脱水和污泥改性等方面的研究现状,并指出研究中存在的问题。同时,提出微生物絮凝剂在废水处理领域的发展趋势和实现规模化生产的研究重点。     

微生物共培养研究进展

微生物是天然先导药物的重要来源之一。鉴于微生物间的自然相互作用、模拟微生物种群间营养和空间竞争是诱导产生活性次生代谢产物的主要途径,微生物共培养已经成为提高生产效价和发现新化合物的重要方法,是工业、农业、医药、食品及环保等领域的热点问题。本文综述了国内外关于微生物共培养的研究报道,包括微生物之间生态学关系、共培养微生物产生的活性次生代谢产物、微生物共培养的应用等。共培养能丰富微生物化学多样性,是应用微生物学和天然产物化学研究的新方向。     

微生物燃料电池处理含硫废水研究进展

目前含硫废水污染很大,微生物燃料电池具有高效环境友好的特点成为研究热点。本文简要概述微生物燃料电池结构和发展历史,利用微生物燃料电池技术处理含硫废水的研究进展,最后分析了目前研究发展趋势和展望。     

微生物共培养在新活性化合物挖掘中的研究进展

微生物次级代谢产物结构新颖、活性多样,一直以来都是药物及其先导化合物的重要来源。但近年来在普通微生物纯培养中发现的新活性物质不断减少,重复发现逐渐增加;而微生物共培养因更加接近微生物生长的自然环境,在药物及其先导物挖掘方面发挥着越来越重要的作用。本文分析了近5年来利用真菌vs真菌、真菌vs细菌共培养挖掘新活性化合物的研究现状,以及研究中存在的问题。     

一株糖蜜酒精废水净化菌Lysinibacilus sp.S6的筛选与鉴定

高效的微生物菌种在废水生化处理中是保证高处理效率的关键。从处理糖蜜酒精废水的活性污泥中,经驯化、分离纯化,筛选到一株能在以糖蜜酒精废水为唯一碳源进行生长的微生物菌株,生理生化和16S r DNA基因序列分析初步鉴定为赖氨酸芽孢杆菌属,命名为Lysinibacilus sp.S6。该菌株在糖蜜酒精废水COD浓度为105 851.15 mg/L,温度为37℃左右,不添加任何微量元素的情况下,COD去除效果较为理想,48 h可达64.22%。此外,该菌还具有一定的脱氮除磷作用。Lysinibacilus sp.S6在糖蜜酒精废水的微生物处理中有很好的应用前景。     

The enhanced effect of supplemented lighting on nutrient removal by an aquatic vegetables (lettuce) purification system from rural domestic sewage

Abstract

Aquatic plant treatment system (APTS) is a widely used sewage purification technique; however, it requires a large area of land due to its long hydraulic retention time. In order to improve the economic value of APTS in the treatment of rural sewage, an aquatic vegetables (lettuce) purification system strengthened with a set of supplemented lighting was evaluated. The effect of supplemented lighting of blue and red light on lettuce growth and sewage purification was studied by batch experiments. The results showed that the lettuce growth and the removal rates of pollutants were enhanced by supplemented lighting, of which red light is superior to blue light, and the increase of red light intensity further promoted the growth of lettuce and the removal rate of pollutants. Supplementary light is a suitable method which could improve the purification effect of APTS in most weather conditions especially in countries where day-night light patterns change substantially between winter and summer. The results would be useful for the APTS design for treating rural domestic sewage.     

Formation of a methylotrophic denitrifying biocenosis in a system of sewage treatment for nitrates

A methylotrophic denitrifying bioenosis composed of hyphomicrobes and paracocci was isolated from the active ooze in a system of sewage purification from nitrates. The morphological and physiological characteristics of the isolated Hyphomicrobium sp. Z-115 and Paracoccus denitrificans Z-100 and Z-121 strains differed from those of the type strains, which made it difficult to identify them and to isolate them as a pure culture. This should be taken into account while determining the agents operating in such purification systems. The rate of growth, the rate of nitrate reduction and the activity of enzymes involved in methanol assimilation are higher in the anabolic syntrophic bicenosis than in its components in pure culture. A combined culture composed of the collection Hyphomicrobium and Paracoccus strains was neither effective nor stable under the conditions of anaerobic growth with nitrate and methanol. Therefore, the natural biocenosis af the purification system cannot be substituted by an artificial one composed of the collection cultures.     

磷对藻类生长及污水净化的影响

在室内模拟氧化槽中比较研究了污水中不同磷含量及氮磷比例对藻类生长及污水净化的影响。原污水中氮含量均为20mg/L,磷含量分别为1.25、2.50、5、10mg/L,结果发现原污水中的N/P为20/2.5时,藻类净生产量最高,污水净化效果最好。     

生活污水分散处理技术的进展

为了确保我国水体清洁,生活污水除了集中处理之外,分散式的净化槽系统也是不可缺少的。对生活污水分散处理的特点、难点及发展状况进行了论述,探讨了生活污水分散处理技术在应用中存在的问题及解决方法,指出厌氧和好氧生物膜联合处理的小型一体化生活污水净化槽的发展方向。     

淡水藻类在监测水质和净化污水中的应用

淡水藻类作为水体中的初级生产者,分布广泛,适应性强,在水生生态系统食物链中占据着十分重要的地位,在水质监测中起着关键的作用。通过对藻类生长与水环境之间的相互关系进行简要的概述,探讨了pH值和氮磷对淡水藻类的生长的影响,以及淡水藻类的生长对外界环境的影响。藻类不但应用于水质监测,而且还能去除水体中的氮、磷等营养物质和其它有机物,对自然水域中的污水有良好的净化作用。重点论述淡水藻类在水质监测和污水净化中的作用以及利用淡水藻类来处理污水的方法。并提出了保护水资源的相关建议,为综合监测和治理水环境提供一定的理论依据和支持。     

4种不同生活型湿地植物对富营养化水体的净化效果

选择4种湿地植物菖蒲、香蒲、浮萍和金鱼藻,研究单一及组合湿地植物对高浓度污水(污水处理厂进水)、低浓度污水(污水处理厂出水)中营养物质的去除效果.结果表明: 水体中总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)浓度呈现试验前期快速下降,后期缓慢下降的趋势,表明湿地植物能有效净化污水中的TN、TP、COD,但不同湿地植物及湿地植物组合的净化效果存在差异.多种湿地植物组合比单种湿地植物对TN的净化作用强,其中香蒲＋浮萍＋金鱼藻对TN的净化效果最佳;高浓度污水中,单种挺水植物对TP的净化效果较好,低浓度污水中,则是多种湿地植物组合对TP的去除率较高;高浓度污水中,湿地植物对COD的去除率为85.1%～96.0%,其中菖蒲、香蒲去除效果最佳,低浓度污水中,湿地植物对COD去除率为76.9%～94.8%,以菖蒲＋浮萍＋金鱼藻去除效果最好.总体看来,湿地植物对高浓度污水中TN、TP、COD的净化效果好于低浓度污水,两种水体的pH都得到改善.     

An evaluation in the Ames test of the mutagenicity of the sewage and industrial effluents from the Baikal Paper and Pulp Combine

The use of the Ames test for the analysis of industrial effluents from cellulose production and sewage waters varying in the degree of purification with the aid of a metabolic activation system from rat and fish liver with Salmonella strains TA 98 and TA 100 revealed a strong direct mutagenic effect of strain TA 100 in samples after cellulose chlorination. The multistage procedure of sewage water purification allows to remove practically completely the mutagenic substances. A simultaneous study of cytotoxic effects of industrial effluents on mammalian cells shows that the mutagenic activity is exhibited in not toxic concentrations. The urgency of a regular biological control over the genotoxicity of industrial effluents from the sulfate production of cellulose is under discussion.     

云南高原湿地湖滨带植物不同空间配置对生活污水N、P去除的影响

采用野外调查和室内模拟实验相结合的方法,对云南高原湿地常见的7种湖滨带植物群落开展污水净化试验研究,为云南高原退化湿地恢复与污染湖泊治理中植物的选择与空间配置提供依据。结果表明,湖滨带植物群落对污水浓度的耐受和净化降解是有限度的,在适合植物生长的污水浓度范围(TN:8.39～22.95mg·L-1;TP:0.61～1.96mg·L-1;NH4+-N:6.42～19.80mg·L-1)内,植物群落才能对污水起到高效的净化效果,对TP和NH4+-N的去除率均能达到30%以上,对TN的去除率也能达到20%。在较高浓度范围内,由茭草(Zizana caduciflora)、蓖齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)和金鱼藻(Ceratophyllumdemersum)几种喜氮、磷植物组成的群落对污水的净化效果更好。但不同植物群落对污水的净化效果存在着差异(P<0.05),含同一种植物但其他组成植物不同的群落净化效果不同,表明植物种间存在相互作用,不同种类、不同生活型间相互协作,发挥着最大功能作用。     

Activity of microorganisms in activated sludge in relation to the concentration of mercury in sewage

Activated sludge from the refinery of a plant producing synthetic rubber was shown to adsorb mercury ions contained in the sewage. As a result, the content of microorganisms in the sludge as well as the activity of dehydrogenase decreased. The quantity of Pseudomonas aeruginosa cells was 40 x 10(6) per 1 ml in a chemically defined medium without mercury ions, 20 x 10(5) per 1 ml in the water after the first sedimentation tank (0.07 to 0.08 mg Hg per litre), and 10 x 10(6) per 1 ml in the water of sewage common to the whole plant (0.13 to 0.14 mg Hg per litre). The use of the phage-resistant P-aeruginosa T-76 culture adapted to synthetic organic pollutants contained in the sewage of the plant together with the activated sludge of the refinery increased the biological activity of the sludge and improved the quality of purification in terms of dehydrogenase activity and chemical uptake of oxygen.