抑藻菌株Bacillus sp. hsn03分离鉴定及其对铜绿微囊藻的抑制效果与特征

【背景】蓝藻常形成水华,严重破坏水生环境及威胁水生生物。微生物能够专一性地抑制蓝藻的生长,从而可以被用于蓝藻水华的控制。【目的】分离筛选一株对有害水华藻——铜绿微囊藻(Microcystisaeruginosa)7806有高效抑藻能力的菌株,对其进行生理生化和分子鉴定,并研究其抑藻效果与特征。【方法】通过API试剂条确定其生理生化特征,对细菌的16SrRNA基因进行测序并构建系统进化树,通过探究细菌菌体、上清、发酵液的抑藻效果确定该菌的抑藻方式,通过测定不同温度、pH、蛋白酶K、有机溶剂萃取和透析条件下的抑藻效果及傅里叶红外光谱来确定胞外抑藻物质的性质。【结果】菌株hsn03与芽孢杆菌属(Bacillus sp.)的Bacillus sonorensis NBRC101234有最高相似性,达99.59%;通过分泌胞外抑藻物质对铜绿微囊藻生长表现出抑制效果,且最佳抑藻添加量为7.0%(体积比);胞外抑藻物质为一类分子量大于500 Da且小于1 kD,耐高温,耐酸碱,含有叁键和累积双键,非蛋白、多糖类的小分子物质。【结论】抑藻菌株的挖掘与鉴定对于丰富有害藻华藻的抑藻菌质资源有非常大的促进作用,通过对抑藻方式、效果和特征的研究为进一步将抑藻菌应用于铜绿微囊藻的治理奠定基础。     

一株微囊藻毒素降解辅助菌的分离和鉴定

以从太湖蓝藻中提取的微囊藻毒素作为微囊藻毒素降解菌的筛选物质, 通过稀释平板涂布法从腐烂的蓝藻中富集分离到一菌株, 经形态特征、生理生化特征和16S rDNA 序列分析将该菌株(GenBank 序列登录号为GQ143751)鉴定为藤黄微球菌(Micrococcus luteus); 微囊藻毒素降解实验结果表明该菌株几乎不能降解微囊藻毒素, 但可以明显促进一株微囊藻毒素降解菌微嗜酸寡养单胞菌(Stenotrophomonas acidaminiphila)对微囊藻毒素的降解能力, 将筛选菌株与微嗜酸寡养单胞菌混合培养, 混合菌对微囊藻毒素的降解能力比微嗜酸寡养单胞菌单独培养时提高66.7%。     

不同外源条件对4种白腐真菌溶藻效果的影响

【目的】评价白腐真菌Irpex lacteus XX-5、Trichaptum abietinum 1302BG、Ceriporia lacerata P2、Bjerkandera adusta XX-2处理铜绿微囊藻废水的应用潜力。【方法】采用分批次实验研究pH、温度、铜绿微囊藻浓度、金属离子、氮源、磷源对白腐真菌I. lacteus XX-5、T. abietinum 1302BG、C. lacerata P2、B. adusta XX-2溶解铜绿微囊藻的影响。【结果】在不同外源条件下,4种白腐真菌对铜绿微囊藻的抑制效果明显,均达60%以上。菌株C. lacerata P2和B. adusta XX-2受外源条件的影响很小,菌株C. lacerata P2的抑制率达70%以上,菌株B. adusta XX-2的抑制率达60%以上;菌株T. abietinum 1302BG、I. lacteus XX-5在不同外源条件下抑制率均会发生相应的变化,但抑藻率均可达60%以上。【结论】研究所使用的4种白腐真菌对抑制铜绿微囊藻具有较好的应用潜力,尤其是菌株C. lacerata P2和B. adusta XX-2。     

滇池中溶藻细菌的分离鉴定及其溶藻效应

【背景】藻类水华或赤潮在世界范围内频发,带来各种危害,亟需找到有效途径控制水华或赤潮。溶藻细菌具有杀死藻类控制藻类生物量的能力,可以作为防治水华和赤潮的有效工具。【目的】分离并鉴定滇池中的铜绿微囊藻(Microcystisaeruginosa)及其溶藻细菌,对溶藻菌作用于铜绿微囊藻的溶藻效应进行研究,初步了解其溶藻特性与溶藻机制。【方法】采用LB平板稀释涂布,再经多次划线分离纯化细菌,测定16SrRNA基因序列以鉴定细菌种类;采用毛细管分离的方法分离铜绿微囊藻,并测定其cpcBA基因序列以鉴定蓝藻种类;采用热乙醇法提取叶绿素a,从而计算溶藻效率;基于过氧化氢酶(CAT)、还原型谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)探究藻细胞在溶藻菌处理下的抗氧化系统响应。【结果】共分离获得11株微囊藻和17株针对铜绿微囊藻的高效溶藻菌。选取其中一株生长速度最快的铜绿微囊藻DCM4和一株溶藻效果最好的溶藻菌Sp37 (Bacillus siamensis)进行后续研究。Sp37对DCM4的4 d溶藻率达到92.4%±1.5%,且对微囊藻属的水华微囊藻(M. flos-aquae)和惠氏微囊藻(M.wesenbergii)均有溶藻效果,而对绿藻没有溶藻效果。Sp37的原菌液和无菌滤液对DCM4的4d溶藻率分别为86.8%±4.3%和81.1%±2.2%,两者没有显著差异(P0.05)。Sp37菌体对DCM4的溶藻率为25.4%±7.3%。Sp37无菌滤液经不同温度和pH处理之后的溶藻率与未经处理的无菌滤液的溶藻率无明显差异。Sp37无菌滤液处理藻细胞会使藻细胞的CAT、GSH和MDA含量发生变化。【结论】菌株Sp37对铜绿微囊藻DCM4具有高效的溶藻作用,而且对微囊藻属具有一定的溶藻特异性。Sp37是通过分泌胞外物质间接溶藻,且溶藻物质具有热稳定性和酸碱稳定性。Sp37无菌滤液处理藻细胞会触发藻细胞抗氧化系统,并且会损伤藻细胞膜。Sp37无菌滤液很可能是通过对藻细胞造成氧化胁迫,最终导致藻细胞死亡的。     

伊乐藻生物碱的GC-MS分析及其对铜绿微囊藻的化感作用

藻类暴发性生长是水体富营养化带来的环境问题之一,利用植物化感作用抑制藻类生长作为一种新型的生物抑藻技术在近年来开始受到研究者的重视,并取得了一定的研究成果。文章采用GC-MS联用技术鉴定出伊乐藻中的9种生物碱成分,还研究了其总生物碱对铜绿微囊藻的化感作用。结果发现添加总生物碱的处理组中铜绿微囊藻生物量均受到了抑制,在总生物碱的浓度为62.0mg/L时,3d后铜绿微囊藻的抑制率为44.0%,表明伊乐藻总生物碱对铜绿微囊藻的生物量增长具有明显的抑制作用。该结论为通过沉水植物恢复富营养化水体提供了重要依据。       

岩兰草油对淡水藻类的抑制作用

利用植物分泌的化感物质进行藻类控制已成为国内外生态环境领域研究的热点之一。首次探讨了岩兰草油的抑藻效应,建立了岩兰草油对铜绿微囊藻和斜生栅藻两种藻共培养时抑制作用的数学模型,采用GC-MS分析方法对岩兰草油中主要成分进行了鉴定。结果表明:岩兰草油对铜绿微囊藻和斜生栅藻在单独和共培养状态下均有良好的抑制作用,对单独培养的铜绿微囊藻和斜生栅藻抑制作用的EC50分别为0.20和0.30 m L/L,说明岩兰草油对蓝藻(铜绿微囊藻)的抑制效果明显好于对绿藻(斜生栅藻)。岩兰草油的主要成分为具有良好抑藻作用的倍半萜类物质,而所建立的岩兰草油对两藻共培养状态下抑制作用的数学模型可以求出在任何时间节点上铜绿微囊藻和斜生栅藻的种群密度以及要达到抑藻最佳状态的岩兰草油浓度。该研究对水华藻类的控制有较重要的理论与应用价值。     

一株溶藻细菌NP23的初步分离鉴别及其溶藻作用研究

从水体中分离得到一株具有溶藻能力的细菌,命名为NP23。经形态特征、生理生化鉴定和16S rDNA序列分析表明,该菌株属于肠杆菌属(Enterobacter)。研究了该菌株对湖泊中优势藻的溶藻效果,初步探讨了其溶藻方式及溶藻物质。结果表明,该菌株对小球藻、惠氏微囊藻、栅藻和蛋白核小球藻具有一定的去除效果,叶绿素a的去除率分别为64.1%、53.1%、87.2%和84.4%,而且在10-108CFU/mL菌浓度范围内,藻的去除率与菌液的浓度成正相关;该菌株对小球藻、栅藻和蛋白核小球藻是间接溶藻,对惠氏微囊藻是直接溶藻;该菌株对栅藻的溶藻物质是蛋白类物质,对蛋白核小球藻的溶藻因子是菌体胞外分泌的具有热稳定性的非蛋白类物质。     

聚赖氨酸和1-MCP联合处理对草菇贮藏期间表面细菌变化的影响

【背景】草菇具有很高的营养价值和药用价值,草菇采后品质易劣变主要是由其表面腐败菌引起的。保鲜处理条件下草菇表面菌的研究目前未见相关报道。【目的】探究聚赖氨酸(ε-polylysine,ε-PL)和1-甲基环丙烯(1-methylcyclopropene,1-MCP)联合处理对草菇贮藏期间表面细菌变化的影响。【方法】采用平板培养与16S rRNA基因高通量测序技术两种方法,分离、鉴定ε-PL和1-MCP联合处理后草菇贮藏期间的表面微生物,确定草菇贮藏期间菇体表面优势腐败菌。【结果】平板培养法结果表明,草菇子实体表面的菌落总数随着贮藏时间的延长逐渐上升。贮藏6d时,处理组(PC)草菇表面菌落总数为7.16 lg (CFU/g),极显著(P<0.01)低于CK组[7.42 lg (CFU/g)];从PC组、CK组分离鉴定的细菌分别为16株和19株,以假单胞菌属、金黄杆菌属、芽孢杆菌属和寡养单胞菌属为主;16S rRNA基因高通量测序结果表明,PC组共鉴定出370个属的细菌隶属于27个门;CK组共鉴定出366个属的细菌隶属于25个门;寡养单胞菌属为相对丰度最高的优势菌。【结论】寡养单胞菌...     

溶藻细菌NP23液体培养基的优化及 生物安全性的研究

【目的】为快速培养高浓度菌液以治理水体富营养化导致的藻类水华。【方法】首先用Plackett-Burman(PB)法筛选出影响NP23菌浓的3个重要因素KNO3、MnSO4.H2O和K2HPO4,然后对筛选出的重要因素在最佳值区域里用响应面方法(RSM)来优化NP23菌培养条件,最后用急性毒性试验和致突变试验对NP23菌液投入水体的生物安全性进行评价。【结果】优化后菌浓达到1013CFU/mL,比优化前菌浓大4个数量级。NP23菌液即使在大剂量下对鱼类也无急性毒性,对鱼类无致突变效应。【结论】研究结果为NP23菌实际应用提供参考。     

番木瓜果实内生细菌MGP3 菌株的鉴定及拮抗作用

【目的】从番木瓜果皮内筛选具有较强拮抗活性的内生细菌防治番木瓜采后炭疽病和疫霉病,以减少果实采后病害带来的损失。【方法】采用稀释分离和平板抑菌圈法进行内生细菌的分离筛选,结合形态特征、生理生化特性及16S rDNA部分序列同源性分析对菌株进行鉴定,菌株经利福平诱抗处理后田间接种到果树树干上,测定内生菌的定殖动态,采用采前和采后生防试验测定菌株对番木瓜炭疽病和疫霉病的生防效果。【结果】从番木瓜果皮中分离筛选到一株具有拮抗活性的内生细菌MGP3,对10种病原菌有较强的拮抗作用,鉴定该细菌为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,登录号JF708186),MGP3可进入番木瓜叶片、叶柄和果皮中定殖。MGP3对采后番木瓜炭疽病和疫霉病的防治效果分别达到50%和71%;除苗期外,采前4个不同时期经MGP3菌液处理可以显著降低采收后果实炭疽菌的潜伏侵染率和炭疽病的病情指数。【结论】番木瓜内生拮抗细菌MGP3具有潜在的生防应用价值。     

一株广谱抑菌活性乳酸菌的筛选及特性研究

【目的】从贵州剑河采集的传统自然发酵豆酱中分离筛选具有广谱抑菌效果的乳酸菌,并进行肠道益生特性的研究。【方法】通过抑菌试验分离筛选得到菌株DJ-04,对其进行人工胃肠液耐受性、胆盐耐受性和渗透压耐受性的研究,并对其进行生理生化鉴定和16S r RNA鉴定。【结果】菌株DJ-04对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、志贺氏菌和铜绿假单胞菌的生长有很好的抑制作用;在p H值为2.5的人工胃液中处理3 h活菌数达到107 CFU/m L以上;在人工肠液中处理3 h活菌数达到108 CFU/m L以上,对人工胃肠液表现出良好的耐受性。能耐受一定浓度的牛胆盐,在质量浓度0.2 g/100 m L的牛胆盐环境中活菌数可达到107 CFU/m L;具有较高的渗透压耐受能力,在Na Cl质量浓度为10 g/100 m L的液体MRS中培养24 h后,活菌数仍在107 CFU/m L以上。经鉴定,DJ-04为植物乳杆菌。【结论】植物乳杆菌DJ-04具有良好的人工胃肠液耐受性以及耐胆盐和耐渗透压能力,具有肠道益生菌的潜能。     

貂源绿脓杆菌的分离鉴定及其致病性

为了揭示绿脓杆菌对水貂的致病性,本研究采用细菌分离培养方法、形态学观察、生化试验、药敏试验与16S rDNA测序等技术,对2013年在山东省诸城、文登与临沂采集的43份发病水貂肺组织进行了细菌分离鉴定。结果分离到的5株细菌均为绿脓杆菌（分别命名为F1、F5、F6、F8、F10）,分离率为11.6%。所分离的5株绿脓杆菌之间的核酸同源性为 98.9 %～99.7 %; F5、F6、F8、F10与F1在一个大的分支上。用F1株对小鼠与水貂分别进行接种攻毒,建立绿脓杆菌对小鼠与水貂的致病性研究动物模型。F1在小鼠肺部含量较高,半数致死量（LD₅₀）为 1.6×10⁶CFU/mL,对小鼠有较强的致病力;F1对水貂的LD₅₀为3.2×10⁷CFU/mL,接种3.2×10⁸CFU/mL菌液的水貂在接种后的20-44h内全部死亡,其他感染组的水貂仅表现一过性的精神不振、食欲稍有下降,这表明绿脓杆菌对水貂具有一定的致病力。     

矿泉水和山泉水中铜绿假单胞菌污染调查及分离菌株毒力基因与耐药性分析

【目的】初步掌握全国矿泉水和山泉水生产过程中铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)的污染情况。分析矿泉水与山泉水中铜绿假单胞菌的致病性与耐药性。【方法】研究通过对广西、湖北、云南等全国9个省36家水厂进行采样,共采集108个样本,并根据《饮用天然矿泉水检测方法》国家标准(GB/T 8538-2008)检测其铜绿假单胞菌的污染率、污染水平。对分离出的铜绿假单胞菌菌株进行毒力基因与药敏实验。【结果】全国矿泉水水源水、活性碳过滤后水、成品水的污染率分别为16.7%、16.7%、0,污染水平分别为3.7、2.0、0 CFU/250 m L。全国山泉水水源水、活性碳过滤后水、成品水的污染率分别为66.7%、83.3%、5.6%,污染水平分别为5.1、7.3、2.0 CFU/250 m L。对所分离出的36株铜绿假单胞菌进行毒力基因检测和药敏试验显示:exo U、exo S、phz M、tox A、las B检出率分别为25.0%、75.0%、100%、88.8%、100%,但对美国国家临床实验室标准化委员会标准中14种抗生素均无耐药性。【结论】山泉水水源水、活性碳过滤后水、成品水污染率明显高于矿泉水,但污染水平均较低,无大于40.0 CFU/250 m L样品检出。山泉水活性碳过滤后污染率最高,表明大部分企业在活性碳过滤环节存在污染问题。毒力基因exo U、exo S、phz M、tox A、las B在分离到的36株铜绿假单胞菌检出率高,但分离到的菌株对所选取的14种抗生素均无耐药性。     

左氧氟沙星浸涂导管对铜绿假单胞菌生物膜的影响

目的评估左氧氟沙星（levofloxacin,LFX）浸涂导管抑制铜绿假单胞菌粘附、定植,防止生物膜形成的能力。方法体外部分：制备LFX浸涂导管。LFX浸涂导管、PVC导管分别浸没在5 mL 50%LB培养液中（含PAO1 108CFU/mL）,37℃孵育6、12、24和48 h,在各时间点,予导管表面和导管培养液进行细菌计数。体内部分：小鼠皮下植入LFX浸涂导管或PVC导管,沿着导管注射PAO1菌液50μL（107CFU）。第1、5天,对植入导管及导管周围组织进行细菌计数及扫描电镜（SEM）观察。结果 （1）LFX浸涂导管显示药物的快速释放。（2）在各孵育时间点,LFX浸涂导管及导管培养液的细菌数较PVC导管均明显减少（P〈0.05）。（3）小鼠感染第1、5天,LFX浸涂植入导管表面没有或很少细菌;LFX浸涂导管较PVC导管能明显减少植入导管周围组织的细菌量（P〈0.05）。（4）SEM观察：感染第1、5天,LFX浸涂导管表面散在单个细菌或者没有细菌;而第1天,PVC导管表面大量细菌分散存在。第5天,导管表面＂珊瑚状＂生物膜形成。结论 LFX浸涂导管能抑制铜绿假单胞菌粘附、定植,防止生物膜形成,从而有效降低导管生物膜相关感染的发生。     

高产铁载体棉田土壤细菌SS05的筛选与鉴定

【目的】研究从棉田土壤中筛选得到的高产铁载体细菌产铁载体能力、分类地位和抑菌活性。【方法】通过改良蔗糖-天冬氨酸培养基选择性筛选产铁载体细菌,通过分光光度计法测定铁载体活性,通过混菌法测定产铁载体细菌上清液对棉花枯萎病致病菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的抑菌效果,采用形态学、生理生化鉴定及16S rDNA序列系统发育分析对高产铁载体菌株进行鉴定。【结果】从棉田土壤中筛选到162株产铁载体细菌,30株产铁载体能力较强的细菌中21株具有较高产铁载体能力,菌株SS05的铁载体活性单位达到98.3%;在低铁条件下,SS05上清液对F.oxysporum具有显著的抑制作用;SS05与莫哈韦芽孢杆菌(Bacillus mojavensis)最为接近。【结论】SS05是高产铁载体菌株,与莫哈韦芽孢杆菌(Bacillus mojavensis)最为接近,在低铁培养条件下其上清液对F.oxysporum具有显著的抑制作用。     

溶藻细菌筛选及溶藻活性物质对铜绿微囊藻生理活性的影响

从太湖水华水体中分离纯化细菌, 再将细菌的LB液体和固体斜面纯培养物分别收集后感染铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)细胞, 从中筛选出7株具有溶藻活性的细菌, 并对其中一株溶藻细菌THW7的溶藻方式及溶藻活性物质对铜绿微囊藻生理活性的影响进行了初步研究。结果表明: 仅采用细菌的LB液体纯培养物进行溶藻细菌筛选会存在误筛或高估溶藻效率的风险, 而采用细菌的固体斜面纯培养物进行筛选则可避免以上风险; 溶藻细菌THW7通过分泌胞外活性物质的方式间接溶藻; 在THW7无菌滤液胁迫下, 铜绿微囊藻的生长受到显著抑制(P<0.01), 10d溶藻效率可达94.38%, 光合系统活性也显著降低(P<0.01), MDA含量积累, SOD、POD、CAT活性整体呈现先升高后降低的趋势且显著高于对照组(P<0.01)。推测菌株THW7分泌的溶藻活性物质可能作用于铜绿微囊藻细胞的光合系统Ⅱ, 阻碍电子传递, 抑制其光合作用过程, 并对藻细胞产生氧化损伤, 破坏藻细胞细胞膜的完整性, 从而实现溶藻作用。     

絮凝菌株Shinella sp. xn-1对铜绿微囊藻的絮凝效果

【目的】研究絮凝功能细菌xn-1对有害水华藻——铜绿微囊藻的絮凝效果,以期为有害水华的治理提供新的选择。【方法】采用涂布划线法从藻际分离纯化絮凝功能微生物;基于16S r RNA基因序列确定进化地位;通过不同金属离子确定絮凝机制;梯度醇沉法获得絮凝物质;以酶标仪测定絮凝效率。【结果】菌株xn-1确定属于申氏杆菌属(Shinella),且命名为Shinella sp.xn-1。在添加Ca~(2+)作为促凝剂的条件下对铜绿微囊藻表现出高效的絮凝效果,其絮凝效果主要来源于胞外上清,而表现出高效的絮凝效果所需要的胞外上清添加量为3.0%。从胞外上清中获得的絮凝物质以0.5 g/L的添加量作用于藻细胞后表现出高效的絮凝效果,且随着处理时间增加,絮凝团的体积增大。【结论】Shinella sp.xn-1通过分泌胞外絮凝物质对铜绿微囊藻表现出高效的絮凝效果,在絮凝作用下藻细胞聚集在一起形成大体积的絮凝团,该研究有利于治理有害水华。     

电解海水的抑菌活性及对食品加工表面材料的消毒效果

为了考察直接电解海水消除细菌污染的可能性,本文将海水及海水稀释成不同浓度后通过氧化电解水装置进行电解不同时间后,所得酸性电解海水、碱性电解海水和中性电解海水对病原菌[埃希氏大肠杆菌(Escherichina coli)、沙门氏菌(Salmonella)、单核细胞增生李斯特菌(Listeria moncytogene)、摩化摩根(Morganella morganii)、副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)]以及食品加工表面接触材料(地板砖、不锈钢板、瓷砖、手套、抹布)的消毒效果进行分析研究.结果表明,酸性电解海水具有良好的杀菌效果,能将107 CFU/mL的病原菌悬液在1 min内几乎全部杀死.碱性电解海水和中性水无明显的杀菌效果.通过模拟食品加工过程,对食品加工表面接触材料人为染菌,研究电解海水对表面材料的消毒效果,结果表明酸性电解海水仍能将表面材料含有的107CFU/cm2病原菌在5 min之内几乎全部杀灭.由此说明电解海水对食品加工表面接触材料具有明显的消毒效果,能取代以淡水为原料的电解水杀菌效果是高效廉价和不浪费淡水资源的一种理想消毒剂.