生物絮凝剂γ-聚谷氨酸絮凝性能研究

研究了枯草芽孢杆菌NX-2制备的生物絮凝剂γ-聚谷氨酸(γ-PGA)的絮凝活性。γ-PGA对高岭土、活性炭等悬浮液具有较高的絮凝活性,絮凝活性稳定,热稳定性好,用量高于10mg／L时适用pH范围宽,最适投加浓度为20mg/L,加入Ca^2 、Mg^2 、Fe^3 、Al^3 、Fe^2 、Na^ 等金属离子能不同程度增强γ-PGA的絮凝活性,其中Ca^2 助凝效果最高。使用Ca^2 作助凝离子可降低γ-PGA用量,但Ca^2 浓度过高会明显降低γ-PGA的絮凝活性。还研究了γ-PGA对电镀废水的处理效果,实验证明γ-PGA能有效降低电镀废水中Cr^ 3、Ni^ 2等离子的浓度。     

一株产絮凝剂芽孢杆菌的分离及成份分析

从超高压灭菌的哈密瓜汁中筛选出一株具有高絮凝活性的芽孢杆菌。经形态及生理生化指标测试,初步确定该菌株为Bacillussp.B53。对此菌产生的絮凝活性成分纯化后经高效液相色谱、薄层层析分析表明该絮凝活性物质是聚γ谷氨酸,产量达到12.48g/L,该物质仅由谷氨酸组成,在212nm处有最大吸收峰,电泳结果表明Bacillussp.B53所产聚γ谷氨酸是分子量集中在440～669kD之间的多分子量聚集体,该絮凝剂有效地絮凝各种无机和有机的介质,高岭土和Ca(OH)2效果明显。     

Bacillus amyloliquefaciens C1菌株γ-PGA合成基因pgsBCAE的克隆与表达

γ-PGA是微生物合成的一种新型高分子生物可降解材料,基因工程菌株的构建对于其合成机理及开发生产具有较高的研究价值。利用Self-Formed Adaptor PCR(SEFA-PCR)方法扩增出菌株B.amyloliqueficiens C1的γ-PGA合成酶基因簇pgs BCAE,将其克隆到表达载体p ET29a(+)中并转化至表达宿主E.coli BL21(DE3)。结果表明,转化所得的工程菌株在IPTG诱导下通过摇瓶发酵生产0.14 g/L的γ-PGA。Mn2+和Zn2+能够显著促进重组子E.coli BL21(p ET29α-pgs BCAE)发酵合成γ-PGA的产量,并且这种促进作用随着Mn2+和Zn2+浓度的提高而越加显著。Mg2+在低浓度(1 mmol/L)下也促进重组子合成γ-PGA,之后随着Mg2+浓度的升高,这种促进作用逐渐减弱,当Mg2+浓度达到4 mmol/L时,反而抑制重组子γ-PGA的合成。菌株B.amyloliqueficiens C1基因组内含有完整的γ-PGA合成酶基因簇pgs BCAE,该基因簇能够在表达宿主E.coli BL21中被诱导表达并合成γ-PGA,且其γ-PGA的合成受金属离子的影响。     

絮凝菌JMH 48的鉴定及其产絮凝剂条件的优化研究

从活性污泥中分离筛选得到具有高絮凝活性的微生物絮凝菌JMH 48。采用分子生物学结合经典的生理生化对JMH 48絮凝菌进行鉴定及絮凝体系研究,16S r DNA序列分析、生物化学、生理学特性确定JMH48絮凝菌为一种蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus),使其具有高聚凝活性的最佳碳氮比是葡萄糖与蛋白胨(43:1);最佳培养条件为接种量4%,初始p H 7.0,培养时间3 d,温度20℃;最佳培养基(g/L)为:葡萄糖20 g、K_H_2PO_42 g、K_2HPO_45 g、(NH_4)_2SO_40.2 g、Na Cl 0.1 g、蛋白胨0.5 g、Mg SO_4·7H_2O 0.2 g。最优培养条件下,JMH48的絮凝率可高达98.26%。处理时间为20 min,加入絮凝剂的量为0.6 m L,Ca Cl_2的加入量为1.25 m L,p H值为7时絮凝效果最好。絮凝体系中絮凝率达到96.54%。     

保水功能菌枯草芽胞杆菌LX-1固态发酵的工艺优化

γ-聚谷氨酸(γ-PGA)对土壤保水和提高植物抗逆性具有明显作用,为了利用农产品加工下脚料发酵生产含有γ-PGA的保水功能肥料,对福建省微生物研究所环境微生物研究室分离到的产γ-PGA的枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)LX-1的固态发酵培养基配比进行优化。实验以发酵产物的荧光素双醋酸酯酶(FDA)酶活和增比黏度为指标,在通过单因素实验选定固态发酵料的碳源、氮源、无机盐溶液的最佳配比以及无机盐较佳添加量的基础上,通过拟水平均匀设计U₇* (7⁴试验,得出菌株LX-1固态发酵的最佳培养基配方：V豆粕V麦麸V无机盐溶液=644,其中无机盐溶液的最佳配方为K₂HPO₄·3H₂O 5.24 g/L、MgSO₄·7H₂O 0.78 g/L、NaCl 11.67 g/L。为利用农产品加工下脚料发酵生产含γ-PGA保水肥料提供参考。     

γ-聚谷氨酸的抗氧化及对UV辐射致皮肤细胞光老化的修复作用

寻找天然抗氧化物用于修复皮肤光老化问题是目前的研究热点之一。γ-聚谷氨酸(γ-PGA)是由微生物发酵制备的一种天然高分子聚合物材料,具有清除自由基的能力,但其抗氧化、抗皮肤光老化效果及与γ-PGA分子量的关系尚未明确。本文中,笔者考察不同分子量的γ-PGA对超氧阴离子自由基(·O~-_2)、羟基自由基(·OH)和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(·DPPH)的清除能力。结果显示:不同分子量的γ-PGA对以上3种自由基均表现出一定程度的自由基清除活性,清除率可分别达31.36%、97.55%和74.64%。通过构建紫外线诱导小鼠皮肤成纤维细胞(L929)氧化损伤光老化模型,确定不同分子量的γ-PGA都能一定程度修复光老化细胞损伤并能减少光老化细胞中氧自由基(ROS)、氮自由基(NO)的增加,其中分子量3.0×10~5的γ-PGA修复光老化细胞损伤的效果最佳。     

不同pH调节剂对产琥珀酸放线杆菌NJ113发酵产丁二酸的影响

在3L发酵罐中分别采用不同的碱性物质作为pH调节剂,考察其对产琥珀酸放线杆菌Actinobacillus succinogenes NJ113厌氧发酵制备丁二酸的影响。结果表明:Ca2+、NH4+调节剂对菌体生长代谢有较大阻碍作用,丁二酸产量较低;采用含Na+调节剂,在发酵中后期菌体出现絮凝现象严重,且产丁二酸能力骤降;采用含Mg2+调节剂,整个发酵过程菌体代谢旺盛,发酵效果较佳。根据各碱性物质的调节能力以及对菌体生长代谢的影响,选择NaOH、Mg(OH)2和Na2CO3、Mg(OH)2分别作为混合碱组分调节pH,并对两组混合碱中各物质的质量比例进行优化。结果表明,以NaOH、Mg(OH)2混合,两者质量比为1:1时,发酵效果最好,丁二酸质量浓度高达到69.8g/L,质量收率74.5%。该种混合碱配比可有效替代碱式MgCO3调节pH,既达到高产丁二酸的目的,又可降低生物制备丁二酸的成本。     

高效絮凝剂产生菌的筛选及絮凝活性研究

从污泥中分离筛选出1株具有高絮凝活性的细菌菌株F78,对其进行了分子鉴定,测得该菌16SrDNA长度为1501 bp,在GenBank中的登录号为EU443097,序列比对结果显示,该菌与粪产碱杆菌(Alcaligenes faecalis)的16S rDNA碱基序列相似性为99%。絮凝活性物质可由F78菌株分泌到胞外,通过对絮凝活性影响因素的研究,发现Ca2 的助凝效果比Fe3 、Fe2 、K 、Na 好;在高岭土悬液pH 3.0~12.0范围内,能保持较高的絮凝活性;菌株F78产生的絮凝活性物质具有良好的热稳定性。     

陕西红富士苹果矿质营养DRIS标准研究

通过对60个红富士苹果园叶片中N、P、K、Ca、Mg、Fe等6种元素含量的测定和统计分析表明,苹果产量和品质是叶片N、P、K、Ca、Mg、Fe等元素含量综合作用的结果;通过主因素分析,各因素对产量的影响顺序为产量(Y1)x3(K)>x2(P)>x1(N)>x4(Mg)>x5(Ca)>x6(Fe);对可溶性固形物浓度(Y2)的影响顺序为x4(Mg)>x3(K)>x6(Fe)>x1(N)>x5(Ca)>x2(P);对硬度(Y3)的影响顺序为x1(N)>x6(Fe)>x3(K)>x4(Mg)>x2(P)>x5(Ca);对>80%果面红色果占有率(Y4)的影响顺序为x3(K)>x2(P)>x1(N)>x4(Mg)>x5(Ca)>x6(Fe);对低产组(产量<22 500 kg/hm2)大量元素需肥强度影响最大的为K,占该组的53.4%,对中量元素需肥强度影响最大的为Ca和Mg,均占该组的40%;对高产组(产量≥22 500 kg/hm2)DRIS重要参数的表达式为N/K、P/N、K/P,Ca/Mg、Fe/Ca、Fe/Mg,N/K、Ca/K、Ca/N,K/P、Fe/P、Fe/K,Ca/K、Mg/K、Ca/Mg,根据试验结果制定出红富士苹果园N、P、K、Ca、Mg、Fe的DRIS适宜指数范围分别为-8.355～23.011、-13.784～22.078、-12.772～9.544、-2.114～11.532、-2.503～8.902、-4.617～5.291;各园的需肥顺序用图示法和指数法判断,其结果一致.     

暹罗芽孢杆菌高产γ-聚谷氨酸的发酵条件优化

【背景】γ-聚谷氨酸（poly-γ-glutamic acid,γ-PGA）产生菌多为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）等,而暹罗芽孢杆菌（Bacillus siamensis）相关研究较少。【目的】研究暹罗芽孢杆菌产γ-PGA的液体发酵条件。【方法】以自行分离的暹罗芽孢杆菌CAU83为出发菌株进行液体发酵,通过单因素试验和正交试验法研究了碳氮源、前体物质、发酵温度及pH对菌株生产γ-PGA的影响。【结果】经摇瓶优化,γ-PGA的最适碳源、氮源和前体物质分别为乳糖30g/L、酵母提取物5g/L和L-谷氨酸钠60 g/L,最适培养条件为发酵温度37℃和pH 7.0,γ-PGA产量由8.4 g/L提升至30.1 g/L,比优化前提高了260%。经分批补料发酵,60 h时γ-PGA产量最高为59.5 g/L,比摇瓶提高了98%,产率为0.99 g/（L·h）。所产γ-PGA分子量为3.8×10⁶ Da,聚合度较高。【结论】...