越冬沼气池中甲烷螺菌的分离及其系统分类学分析

通过改进的亨盖特(Hungate)厌氧技术,从越冬猪粪发酵沼气池中分离到1株产甲烷菌菌株SH01。该菌呈弯曲杆状,革兰氏阴性,有运动性,形成淡黄色菌落,能利用二氧化碳和甲酸钠作为碳源,但不能利用甲醇、乙酸钠和三甲胺。该菌最适生长pH为6.8～7.2,最适生长温度为35～40℃,最适Na 浓度低于0.1mol/L。通过生理、形态结构特征与16S rDNA序列的同源性分析,表明菌株SH01是甲烷螺菌属中的一个成员,为亨氏甲烷螺菌(Methanospirllum hungatei)。     

甲烷利用细菌HG06的筛选鉴定及其对三种有毒物质降解的研究

通过传统微生物学方法,从广西玉林市广西玉林师范学院西校区池塘里土壤中筛选到一株甲烷利用细菌HG06,能以甲烷为惟一碳源和能源的无机培养基上生长.通过形态观察及16S rRNA编码序列同源性比较分析,该菌株初步鉴定为甲基孢囊菌.同时对HG06菌株在不同温度、pH值的生长条件进行研究,初步确定了HG06的最适生长的温度为32℃,最适pH值为7.0.TCE最高的耐受浓度为30mg/L;苯胺最高的耐受浓度为1 500mg/L;苯酚最高的耐受浓度为800mg/L.该菌在环保上有一定的应用价值.     

嗜热甲烷八叠球菌的分离和生理特性

采用严格的Hungatc厌氧技术,从成都市郊区常温沼气池污泥中分离到嗜热甲烷八叠球菌(Methanosarcina thermophilia)CB菌株。CB菌株能够利用甲醇、甲胺和醋酸生长并产生甲烷,不能利用H2／CO2、甲酸作为碳源和能源。该菌株的最适生长温度为50℃,最适生长pH为7．0,最适合生长的Na+、Mg+、NH+4的浓度分别为20mM、50mM和300mg／L。青霉素和低浓度的乳糖酸红霉素(50g／m1)对CB菌株的生长无抑制,这有利于cB菌株的分离和纯化。酵母膏和污泥上清液都对该菌株的生长有一定的刺激作用,同时在生长过程中,酵母膏、胰化酪蛋白和维生素均可代替污泥上清液,这一点又不同于嗜热甲烷八叠球菌’M1菌株。     

脱落酸产生菌的筛选及其产酸条件优化

利用马丁-孟加拉红培养基由20份土壤样品和2份植物病叶样品中分离出57株真菌,分别对其进行液体培养,通过各菌株发酵液抑制莴苣种子发芽的方法筛选得到一株脱落酸产生菌NX-53,通过L9(34)正交实验对其产酸条件进行了优化,该菌株产脱落酸的培养基配方和培养条件如下:葡萄糖25g/L,维生素B11.25mg/L,谷氨酸单钠盐3.0g/L,MgSO4·7H2O 0.2 g/L,KCl 0.5 g/L,CaCO3 5 g/L,KH2PO4 0.8 g/L,FeSO4·7H2O 0.5mg/L, ZnSO4·7H2O 2.5mg/L,CuSO4·5H2O 4mg/L,250mL摇瓶装液量50mL,28℃、150r/min培养7d.优化条件下菌株NX-53的脱落酸产量可达276 mg/L.     

一株反硝化细菌的鉴定及其厌氧氨氧化能力的证明

从厌氧氨氧化反应器中分离获得了反硝化细菌D₃菌株. 综合其外部形态特性、生理生化特性、VitekGN检测结果、Biolog碳源利用特性, 以及菌株的(G+C)%(mol/mol)含量和系统发育分析, 将它归入门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocina). 该菌株是典型的反硝化细菌, 具有较强的反硝化活性, 当硝酸盐浓度为88.5 mg/L时, 反硝化速率最大, 为26.2 mg/(L·d). 最适生长pH为7.84, 最适生长温度为34.9℃. 该菌株显现较强的厌氧氨氧化能力, 对硝酸盐的最大利用速率为6.37 mg/(L·d), 对氨的最大利用速率为3.34 mg/(L·d), 消耗的氨氮和硝酸盐氮之比为1︰1.91. 该菌株可产生特殊的细胞结构, 与厌氧氨氧化密切相关, 推测这一特殊细胞结构可能是进行厌氧氨氧化的厌氧氨氧化体. 证明了反硝化细菌具有厌氧氨氧化活性, 扩大了厌氧氨氧化菌的种群范围, 为深入研究厌氧氨氧化菌及其在全球氮素循环中的贡献和进一步开发厌氧氨氧化工艺打下了良好的基础.     

假交替单胞菌Pseudoalteromonas sp. AJ5 产k-卡拉胶酶的培养条件优化

[目的]本研究的目的是优化Pseudoalteromonas sp. AJ5菌株的培养条件使之产生高活性的胞外κ-卡拉胶酶.[方法]通过富集培养技术从刺参肠道分离出一株卡拉胶降解菌AJ5,该菌株能利用卡拉胶作为惟一碳源和能源.依据形态学和生理学特征及16S rRNA基因序列分析,将该菌株鉴定为假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas).通过单因素试验和正交试验对Pseudoalteromonas sp. AJ5菌株产胞外κ-卡拉胶酶的培养条件进行了优化.[结果]单因素试验结果表明,Pseudoalteromonas sp. AJ5菌株的最佳培养条件为250 mL三角瓶装入75 mL发酵培养基、摇床转速150 r/min、接种量7%、pH8.0.单因素试验和正交试验结果显示该菌株的最佳培养基组成为κ-卡拉胶 1 g/L、牛肉膏2 g/L、 NaCl 20 g/L、K2HPO4·3H2O 1 g/L、 MgSO4·7H2O 0.5 g/L、 MnCl2· 4H2O 0.2 g/L、 FePO4 · 4H2O 0.01 g/L; 培养温度为28℃,培养时间为28 h.[结论]Pseudoalteromonas sp. AJ5菌株分泌胞外κ-卡拉胶酶,在最佳培养条件下,该菌株的κ-卡拉胶酶活力比优化前提高了4倍.     

猪源屎肠球菌WEI-9的高密度培养

目的对分离自健康仔猪肠道的屎肠球菌(Enterococcus faecium)WEI-9的高密度发酵培养基进行响应面优化,为菌株WEI-9的工业化生产奠定基础。方法首先采用单因素试验确定最适高密度发酵培养基的碳源和氮源,随后采用Plackett-Burman设计筛选出影响菌株WEI-9发酵活菌数的显著因素,利用最陡爬坡试验得出显著因素逼近最大活菌数产量的响应区域,最后应用Box-Behnken设计和响应面分析法确定显著影响因子的最佳浓度。结果优化后的最适高密度发酵培养基成分和配比为:乳清粉21.34 g/L,蛋白胨21.94 g/L,Na AC·3H2O 5 g/L,柠檬酸铵2 g/L,K2HPO4·3H2O 2 g/L,Mg SO4·7H2O 0.2 g/L,Mn SO4·H2O 0.05 g/L,吐温-80 1 g/L,发酵液最高活菌数达到1.6×109CFU/m L,是相同条件下MRS培养基中活菌数的1.98倍。结论本研究实现了猪源屎肠球菌(Enterococcus faecium)WEI-9的高密度培养。     

淡色生赤壳菌(Bionectria ochroleuca)Bo-1菌株产生抗菌物质的发酵条件优化

以淡色生赤壳菌(Bionectria ochroleuca)Bo-1菌株发酵液乙酸乙酯粗提物对水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzaepv.oryzae,Xoo)抑菌活性为检测指标,采用单因素试验优化Bo-1菌株产生抗菌物质培养所需的碳源、氮源、无机盐;通过正交试验优化培养基配方和摇瓶发酵条件。研究结果表明,Bo-1菌株产生抗菌物质适宜的碳源、氮源和无机盐分别为淀粉、蛋白胨、MgSO4·7H2O;优化的培养基配方为:淀粉30 g/L,蛋白胨2 g/L,MgSO4·7H2O 0.5 g/L;适宜的发酵条件为:温度30℃,转速150 r/min,装液量80 mL/250 mL,pH 6.5。     

含有甲烷氧化菌的混合菌群特性研究

为获得高效甲烷氧化微生物体系,从农业土壤中采样,以甲烷作为唯一碳源进行好氧选择性传代培养,得到生长性能稳定、生长优于Methylosinus trichosporium OB3b纯培养的具有甲烷单加氧酶(Methane Monooxygenase,MMO)活性甲烷氧化混合菌。利用MMO的共代谢特性,分别以苯酚和环氧丙烷作为目标对象,考察该混合菌对有机污染物的降解及用于生产有用化学物质的催化特性。结果表明,所得混合菌具有高效降解苯酚能力,对初始浓度为600mg/L的苯酚,经过11h培养,苯酚降解率可达99%。另外,以该混合菌为催化剂可以实现丙烯氧化生产环氧丙烷。通过降低磷酸盐浓度可以有效提高环氧丙烷的积累浓度,最大可至5mmol/L。此外,采用纯种分离方法结合PCR扩增、16SrRNA和MMO功能基因分析技术对混合菌群结构进行解析。结果表明,该混合菌群由Ⅱ型甲烷氧化菌及其它至少4种非甲烷氧化菌组成,它们分别属于Methylosinus trichosporium和Acinetobacter junii、Cupriavidusme tallidurans、Comamonas testosteroni和Stenotrophomonas maltophilia。采用PCR方法从混合菌及纯化菌株M.trichosporiums Y9总DNA中都能扩增得到mmoB、mmoX和pmoA基因片段,表明该甲烷氧化菌同时具有sMMO和pMMO两种形式的MMO。通过对从甲烷氧化混合菌中分离纯化得到的甲烷氧化菌进行PCR产物测序,结果发现其与Methylosinus trichosporium的同源性为99.9%。     

史氏甲烷短杆菌的分离和生理生化特性

采用改良的Hungate厌氧操作技术,从成都市狮子山污泥富集样品中分离到H—13菌株。该菌株革兰氏反应弱阳性,不运动、不形成芽孢。H-13菌株为两端略呈钝形的短杆菌,在H2／CO2及甲酸基质上一般成对出现连成双杆菌,偶见链状细胞。菌落圆形,半透明,微凸起,稍带浅黄色。 H一1 3菌株可利用H：／co;和甲酸作为碳源和能源,不能利用CH3COONa,(cH,)3N及cH,0H。酵母膏、胰化酪蛋白能刺激该菌株的生长。最适生长pH为7.3—7.5。在含0 2％酵母膏、0．1％胰化酪蛋白MA培养基中,以H,／co z作为碳源和能源,37℃、50rpm振荡培养,菌数倍增时间为5.7小时。根据电镜形态学分析及生理学性状研究,H-13菌株与史氏甲烷短杆菌(Meshnnobreribacter smithii)标准菌株极为相似,初步定为史氏甲烷短杆菌。     

假丝酵母YQ5产S-腺苷甲硫氨酸的发酵培养基优化

利用单因子实验和正交实验对假丝酵母(Candida sp.)突变菌株YQ5摇瓶发酵产生S-腺苷甲硫氨酸的培养基成分进行了优化。单因子实验结果表明, 发酵最适pH值为6.0, 最佳碳源为 8%蔗糖, 最佳氮源为1.5%胰蛋白胨, 酵母粉最适浓度为2%, MgSO4·7H2O、CaCl2、FeSO4·7H2O、CoCl2、CuSO4·5H2O、H3BO3等作为无机离子对胞内S-腺苷甲硫氨酸的积累均有促进作用。利 用正交实验获得了最终的发酵培养基配方。在最适条件下发酵48 h, S-腺苷甲硫氨酸含量可达1740.0 mg/L。     

Sporulation of several biocontrol fungi as affected by carbon and nitrogen sources in a two-stage cultivation system

The development of fungal biopesticides requires the efficient production of large numbers spores or other propagules. The current study used published information concerning carbon concentrations and C:N ratios to evaluate the effects of carbon and nitrogen sources on sporulation of Paecilomyces lilacinus (IPC-P and M-14) and Metarhizium anisopliae (SQZ-1-21 and RS-4-1) in a two-stage cultivation system. For P. lilacinus IPCP, the optimal sporulation medium contained urea as the nitrogen source, dextrin as the carbon source at 1 g/L, a C:N ratio of 5:1, with ZnSO(4)·7H(2)O at 10 mg/L and CaCl(2) at 3 g/L. The optimal sporulation medium for P. lilacinus M-14 contained soy peptone as the nitrogen source and maltose as the carbon source at 2 g/L, a C:N ratio of 10:1, with ZnSO(4)·7H(2)O at 250 mg/L, CuSO(4)·5H(2)O at 10 mg/L, H(3)BO(4) at 5 mg/L, and Na(2)MoO(4)·2H(2)O at 5 mg/L. The optimum sporulation medium for M. anisopliae SQZ-1-21 contained urea as the nitrogen source, sucrose as the carbon source at 16 g/ L, a C:N ratio of 80:1, with ZnSO(4)·7H(2)O at 50 mg/L, CuSO(4)·5H(2)O at 50 mg/L, H(3)BO(4) at 5 mg/L, and MnSO(4)·H(2)O at 10 mg/L. The optimum sporulation medium for M. anisopliae RS-4-1 contained soy peptone as the nitrogen source, sucrose as the carbon source at 4 g/L, a C:N ratio of 5:1, with ZnSO(4)·7H(2)O at 50 mg/L and H(3)BO(4) at 50 mg/L. All sporulation media contained 17 g/L agar. While these results were empirically derived, they provide a first step toward low-cost mass production of these biocontrol agents.     

枯草芽孢杆菌B47菌株高产抗菌物质的培养基及发酵条件优化

枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis B47菌株为番茄内生细菌, 也是玉米小斑病拮抗菌, 能产生对玉米小斑病菌有强烈抑制作用的抗菌物质。以B47菌株发酵液的无菌滤液对玉米小斑病菌的抗菌活性为检测指标, 测定B47菌株产抗菌物质培养所需的最佳碳、氮源和无机盐, 并通过正交试验法对该菌株产抗菌物质的培养基配方和摇瓶发酵条件进行优化。研究结果表明, B47菌株产抗菌物质最佳碳、氮源和无机盐分别为蔗糖、酵母浸膏和MgSO4·7H2O, 最优培养基是YSB (Yeast extract-sucrose-beef extract)培养基, 其配方为: 蔗糖2%, 酵母浸膏2%, 牛肉浸膏1.5%, MgSO4?7H2O 0.06%, FeSO4·7H2O 0.000 9%, 最优发酵条件组合为: 30 °C, pH 7.0, 170 r/min摇床培养6 d, 接种量为1%, 装液量为40 mL/200 mL。     

高产纤维素酶枯草芽胞杆菌S-16的筛选及其发酵工艺优化

利用刚果红鉴别培养基及基础液体筛选培养基进行菌种筛选,从新疆盐碱地分离得到的16株菌株中筛选获得一株产纤维素酶活力较高的菌株S-16,对该菌株进行16SrDNA鉴定,确定该菌为枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)。对S-16发酵产纤维素酶的主要影响因素进行研究,分别考察了碳源、氮源、培养基初始pH和接种量等因素对发酵产纤维素酶的影响。结合单因素影响实验得到优化后的培养基配方为:羧甲基纤维素钠1.5%,酵母粉1%,NaCl 1%,MgSO_4·7H_2O 2‰,KH_2PO_4·3H_2_O 1‰。优化后的发酵条件为:初始pH为8,接种量1%,种龄8h,培养时间48h。经过发酵工艺优化,S-16产生的羧甲基纤维素酶活(CMCase)和滤纸酶活(FPase)分别达到4.64IU/mL和0.46IU/mL,与初始培养条件下的酶活相比分别提高了3.14倍和1.30倍。本研究得到的枯草芽胞杆菌S-16及其优化发酵工艺为秸秆的快速腐熟和高产纤维素酶的应用奠定了基础。     

戴尔根霉发酵麸皮酶解液制备富马酸的研究

拟通过根霉菌发酵小麦麸皮纤维质实现其高效生物转化制备富马酸的目标。在单因素试验研究基础上,对发酵工艺进行响应曲面法优化,并开展代谢机理初步探索。通过单因素试验确定了酵母浸粉、硫酸镁及硫酸锰质量浓度为主要影响因素,响应曲面研究结果显示:当发酵水解液总糖浓度80.0g/L、硫酸铵2.00g/L、酵母浸粉0.29g/L、硫酸镁0.26g/L、硫酸锰0.07g/L、硫酸亚铁0.05g/L时,富马酸产量最高,其值为27.423g/L。对戴尔根霉Rhizopus delemar CICC41341的木糖代谢途径的初步分析结果表明木酮糖激酶为该菌株木糖代谢的关键限速酶。论文研究结果可为纤维质糖液工业发酵制备平台有机酸提供一定支持。     

海洋来源链霉菌MY0504产纤溶酶的发酵条件优化

【目的】以发酵液纤溶酶活力为指标,优化海洋来源的链霉菌菌株MY0504的发酵条件。【方法】在菌株生长曲线及单因素试验基础上,采用Plackett-Burman设计筛选影响纤溶酶活性的主要因素,进一步用最陡爬坡试验及Box-Behnken中心组合设计法优化发酵条件。【结果】纤溶酶活性最高的发酵条件为:葡萄糖21.68 g/L,酵母粉25.31 g/L,NaCl5.0 g/L,K_2HPO_4·3H_2O3.0 g/L,MgSO_4·7H_2O 0.5 g/L,FeSO_4·7H_2O 0.02 g/L,装液量50 mL(250 mL摇瓶),接种量10%(体积比),初始pH 7.5,温度24°C,转速200 r/min,培养时间4.5 d。发酵液纤溶酶活性可达2 190.6 U/mL。【结论】确定了MY0504菌株产纤溶酶的最优发酵条件,为该酶的进一步分离纯化及性质研究奠定基础。     

Enhancement of poly(arginyl-histidine) production by Verticillium kibiense E18

An ergot fungus Verticillium kibiense E18 produced two cationic peptides, ɛ-poly-l-lysine (ePL) and poly(l-arginyl-d-histidine) (PRH). The ePL was used as a food preservative, and it was expected that PRH would be used as a novel material, such as cationic and antimicrobial peptide. To enhance PRH production of strain E18, various culture conditions were investigated. Glucose was a suitable carbon source for PRH production, although glycerol was a suitable carbon source for growth. The cultivation temperature significantly influenced both cell growth and PRH production. The optimal temperatures for cell growth and PRH production were 28 and 30 °C, respectively. Moreover, strain E18 produced more PRH when an additional 5.0 μg/L FeSO₄·7H₂O was added to the production medium. Under optimal conditions, strain E18 enhanced PRH production, while suppressing ePL production. The maximum PRH production was 183.9 mg/L, which is approximately 60-fold higher than that of the initial culture condition.     

Characterization of a methane‐utilizing strain and its application for monitoring methane

Aims: To explore new resources of methane‐utilizing micro‐organism and develop a microbial biosensing system for monitoring methane released from natural and semi‐natural ecosystems. Methods and Results: A methane (CH₄)‐utilizing bacterial strain was isolated from paddy soil using CH₄ as the sole carbon source and identified as Klebsiella sp. ME17 by phenotyping and 16S rDNA sequence analysis. The efficiency of CH₄ utilization of strain ME17 was 83·2% by gas chromatography analysis. A microbial biosensing system for CH₄ detection was developed by combining immobilized cells of strain ME17 with a dissolved oxygen sensor. It was found that response time of the system to CH₄ was <90s. The dissolved O₂ consumption increased with increasing CH₄ from 0% to 16·0% (v/v) demonstrating a positive linear relationship with a low detection limit of 0·2% (v/v). The relative standard deviation is 3·48%. Conclusions: Klebsiella sp. ME17 isolate is capable of utilizing CH₄. The microbial biosensing system of strain ME17 has been successfully applied to measure standard CH₄ sample with satisfactory results. Significance and Impact of the Study: This study suggests that certain strains of Klebsiella genus are capable of utilizing CH₄. Our proposed method appears very attractive for CH₄ measurement in coal mine.     

拉曼被孢霉F_5发酵生产γ—亚麻酸的研究

对拉曼被孢霉突变株F5发酵生产γ—亚麻酸的最适碳源、氮源、发酵时间及温度、无机盐离子添加、最适碳源浓度及补加碳源时间等发酵条件进行了研究探讨。最适发酵培养基组成为 (g/L) :葡萄糖 1 0 0 ,酵母浸出粉 4 ,蛋白胨 1 ,K2 HPO4 1 ,CaCl2 1× 1 0 - 2 ,MgSO4 5× 1 0 - 2 ,FeSO4 1× 1 0 - 2 ,ZnSO4 7.5× 1 0 - 3,CuSO4 0 .5× 1 0 - 3,MnSO4 2× 1 0 - 3,pH 6.0。培养温度为 2 5℃ ,1 4 0r/min振荡培养 1 0天 ,培养 8天后 (即收获前 2天 )补加 5 %葡萄糖。发酵结果为 :DC 2 4 .5 9g/L ,TL 1 0 .84g/L ,TL/DC 4 4.0 9% ,GLA/TL 1 0 .67% ,GLA产量为 1 1 5 6.63mg/L。GLA产量较初始结果提高 1 5 6.1 5 %。该菌株已达到工业化生产菌株要求     

高效转化黄姜皂苷为薯蓣皂苷元菌株的筛选及转化条件优化

薯蓣皂苷元是甾体激素类药物重要的生产原料,在制药工业中有广泛应用。传统的生产方法是黄姜酸解法,污染严重。为寻找更清洁高效的生产方式,从本实验室保藏的菌株中筛选出一株赤霉菌Gibberellaintermedia WX12(层出镰孢菌Fusarium proliferatum的有性阶段),能将黄姜中的皂苷转化为薯蓣皂苷元。采用统计学实验设计方法对其转化培养基进行研究,优化的转化培养基配方为(g/L):葡萄糖20.6;酵母膏5.0;氯化钠1;磷酸二氢钾3;硫酸锌1.5;黄姜酶解物3。采用以上优化参数,薯蓣皂苷元的得率提高到(31±0.3)mg/g干黄姜,较优化前提高了3倍。这是目前关于赤霉菌转化黄姜中皂苷的首次报道。