一株絮凝菌的鉴定、絮凝基因定位及其絮凝剂成分分析

从武汉市综合废水处理的活性污泥中筛选得到一株絮凝剂产生菌株MBF03,其絮凝率达到90％以上,絮凝效果稳定.通过16S rDNA鉴定,该菌为泛菌属,扫描电镜结果显示为杆状.通过质粒转化与质粒消除试验,初步证实了MBF03菌的絮凝基因位于染色体上.提取该菌所产的絮凝剂,进行紫外、红外分析,结果表明,该絮凝剂主要成分是胞外多糖类物质,不含蛋白质和核酸.     

高效微生物絮凝剂产生菌TJ-3的絮凝特性分析

从活性污泥中分离筛选出一株高效絮凝剂产生菌TJ-3, 经生理生化试验检测其属于革兰氏阴性菌, 短杆状, 16S rDNA测序鉴定为铜绿假单胞菌。生长曲线表明, TJ-3的生长稳定期较长, 所产微生物絮凝剂(MBF)的稳定性良好。TJ-3产MBF对高岭土悬液具有良好的絮凝效果, 最佳条件下的絮凝率为98.2%。絮凝活性分布实验结果表明, TJ-3所产MBF的活性物质大部分存在于离心后的沉淀物中。处理100 mL高岭土悬液, pH值8.5、1%(质量分数)CaCl2溶液投加量3.5 mL、菌液投加量1.5 mL时, 絮凝效果最佳。     

絮凝活性产紫青霉EL-02的分离鉴定及其絮凝活性初探

【目的】分离鉴定有絮凝活性真菌,同时对其絮凝活性进行初步研究。【方法】采用梯度稀释、平板划线、18SrDNA检测等方法分离鉴定絮凝活性菌株。通过高速离心、超声破碎、乙醇沉淀、定性试验等方法确定絮凝活性物质性质。【结果】从渤海湾海岸土壤样品中分离筛选出一株有较高絮凝活性的真菌,经鉴定为产紫青霉(Penicillium purpurogenum),命名为产紫青霉EL-02(P.purpurogenum EL-02)。超声破碎试验证实其絮凝活性主要存在于发酵上清液。根据絮凝活性曲线,确定4d为积累絮凝活性产物的最佳发酵时间。乙醇沉淀法获得该菌株絮凝活性物质。经鉴定该菌株所产絮凝活性物质为糖类,且其活性在pH2-11,温度-70℃-100℃范围内保持稳定。【结论】分离筛选到一株有絮凝活性的产紫青霉EL-02,经鉴定其产生糖类絮凝活性物质。     

衔接重复序列对酵母菌絮凝蛋白功能的调控作用

【目的】了解絮凝基因FLO1中重复DNA序列B和D对絮凝蛋白Flo1p功能的影响,为构建遗传稳定的最小絮凝功能基因奠定理论基础。【方法】通过PCR和融合PCR方法分别克隆到完整的絮凝基因FLO1、重复DNA序列B和D分别缺失的衍生基因FLO1b和FLO1d,分析这些基因在非絮凝酵母中表达对细胞絮凝特性的影响。【结果】与完整絮凝基因相比,重复DNA序列B和D分别缺失后对酵母细胞絮凝强度没有明显影响,但不同基因在酵母菌中表达产生的絮凝特性受环境因素,如甘露糖浓度和pH等的影响有明显差异。FLO1中重复DNA序列B和D缺失后,细胞絮凝特性受甘露糖抑制的敏感性降低;同时对环境pH的改变具有更广泛的适应性。【结论】重复DNA序列B和D对絮凝蛋白Flo1p结构和功能具有调控作用,二者缺失后,特别是D缺失后会使絮凝蛋白在极端酸碱环境下更稳定。     

微生物絮凝剂的稳定性及其对城市污水厂浓缩污泥的絮凝脱水

研究了酱油曲霉(Aspergillus sojae)产生的微生物絮凝剂(MBF)的稳定性,并将其用于城市污水厂的浓缩污泥的强化脱水.结果表明:由酱油曲霉提取的MBF具有很好的热稳定性和酸碱稳定性,4℃低温条件下保存35d后絮凝率仍在96%以上,而常温条件下保存35d后不同pH的MBF絮凝率差别很大.与PAM、PAC相比较,MBF能更好地降低城市污水处理厂浓缩污泥比阻.MBF对浓缩污泥的强化脱水的最佳投加量为7%(v/v),且MBF的单耗随着污泥处理量的增大而逐渐减小.     

壳聚糖絮凝沉淀纯化翅果油树叶片多糖的方法探究

采用壳聚糖絮凝沉淀法对翅果油树(Elaeagnus mollis Diels)叶片多糖进行纯化研究,分别考察了壳聚糖用量、絮凝时间、絮凝温度及溶液酸碱度(pH)对吸附色素、沉降蛋白质和多糖损失率的影响,并采用正交试验优化出壳聚糖絮凝法纯化翅果油树叶片多糖的最佳条件为:壳聚糖用量1 mg/mL、溶液pH值=5、絮凝时间50~70 min、絮凝温度20~40℃。实验结果表明,在最佳条件下,色素含量和蛋白质含量分别降低了69%左右和35%左右,多糖的纯度也得到了一定的提高。     

微生物絮凝剂产生菌的选育及絮凝特性研究

目的:从土壤中筛选具有良好絮凝活性的菌株进行优化培养并研究其絮凝特性。方法:采用平板划线法分离纯化获得目的菌株,通过单因素和正交实验确定最适培养、絮凝条件,考察该菌的生长及产絮凝剂的周期和絮凝活性分布等特征,及其对次甲基兰的脱色能力。结果:得到絮凝活性较高的菌株C5,其最适产絮条件为:初始pH值7.5,温度36℃,培养时间48h;最适培养基为:葡萄糖10g,KH2PO42g,K2HPO45g,(NH4)2SO40.2g,尿素0.5g,酵母膏0.5g,NaCl0.1g,MgSO4.7H2O0.2g,絮凝率可达92.0%;最适絮凝条件为:2.5mL发酵液,pH6.0,5mL CaCl2溶液;絮凝活性成分主要为多糖和蛋白质,多分布于胞外上清液中;发酵液的絮凝活性与细胞生长量均在培养48h时达最大;对次甲基兰的脱色能力优于硫酸铝和聚丙烯酰胺,2min内脱色率可达97%。结论:菌株C5可产高絮凝活性的絮凝剂,具有良好的应用前景。     

微生物絮凝剂的菌种培养及絮凝活性研究

从活性污泥中分离出具有絮凝活性的菌种作为微生物絮凝剂,通过将其对高岭土悬浊液进行絮凝活性测定,得出了适于该菌产絮凝剂的最佳培养基为：以浓度为1．5％的葡萄糖作为碳源,以NH4Q0．06％ 酵母膏0．04％相组合为氮源,以浓度0．3％的KH2PO4作为无机营养物质,其它培养条件pH值为7～8,温度为30℃,摇床转速为180r／min。并将培养好的菌液用于多种废水净化,试验结果表明：其絮凝率与去除率均达90％以上,具有较好的净化效果。     

FLO1基因靠近3''端重复序列对酵母菌絮凝蛋白功能的调控

摘要:【目的】研究絮凝基因FLO1 中靠近3'端重复DNA 序列缺失对絮凝蛋白Flo1功能的影响,为遗传稳定的最小絮凝功能基因的构建及酵母菌絮凝特性的可控改造提供理论依据。【方法】通过融合PCR 的方法得到FLO1内靠近3'端重复DNA 序列B、C和D全部缺失的衍生基因FLO1bcd,比较FLO1及FLO1bcd在非絮凝酵母细胞中表达后,菌株在不同条件下絮凝特性的差异。【结果】与表达完整絮凝基因FLO1的酵母菌株YSF1相比,FLO1内靠近3'端重复DNA 序列全部缺失的酵母菌株YSF1bcd的絮凝强度仅略有降低,而且其絮凝特性对钙离子的依赖性、金属离子的敏感性及乙醇敏感性均没有明显变化,但对环境pH以及温度的变化表现出更广泛的适应性,受甘露糖抑制的敏感性也有所降低。【结论】FLO1 中重复DNA序列B、C和D全部缺失与单独缺失C或D一样可以提高絮凝蛋白的构象和功能稳定性,使酵母细胞在极端酸碱环境下仍然表现出明显的絮凝特性;这些重复序列的完全缺失对其他絮凝特性没有明显影响。因此可以通过重复序列删减策略构建遗传稳定的最小絮凝功能基因,为絮凝特性在发酵工业及环境修复方面的可控应用奠定理论 基础。     

FLO1基因内重复序列对酿酒酵母絮凝能力及稳定性的影响

[目的]了解絮凝基因FLO1中重复DNA序列A对酵母菌絮凝能力及其遗传稳定性的影响,为构建遗传性能稳定、工业应用前景优良的最小絮凝功能基因奠定理论基础.[方法]通过融合PCR方法构建了FLO1中全部重复DNA序列A发生缺失的衍生基因FLO1a,以含有FLO1基因的大肠杆菌为筛选模型,通过连续传代培养及质粒快速分析获得FLO1内重复DNA序列A不同程度、不同位点缺失的系列衍生基因FLO1a1 -FL01a5.完整FLO1基因和上述衍生基因转化非絮凝型酵母YS58,得到重组菌株YSF1、YSF1a及YSF1a1 -YSF1a5,分析了上述不同酵母菌株絮凝特性及其遗传稳定性.[结果]絮凝基因FLO1中重复DNA序列A完全缺失使酵母细胞完全失去絮凝能力,部分重复DNA序列A发生缺失导致絮凝能力降低,絮凝基因中重复DNA序列A的个数与细胞絮凝能力成正相关,但不是简单的比例关系.其中衍生基因FLO1a3含有的重复DNA序列A是FLO1基因的33.3％,但菌株YSF1 a3的絮凝能力可达YSF1絮凝能力的71.4％.而且菌株YSF1 a3的絮凝特性比菌株YSF1的絮凝特性具有更好的环境适应性和遗传稳定性.[结论]重复DNA序列A是絮凝基因中非常活跃的序列,是导致絮凝特性遗传不稳定的关键因素,该序列的部分缺失不但可以使酵母细胞呈现适度的絮凝能力,而且使絮凝特性具有更好的环境适应性和遗传稳定性.该研究为通过对絮凝基因内衔接重复序列的合理调控,促进酵母絮凝特性在发酵工业及其他生物化工过程和环境修复中的广泛应用提供了重要的理论依据和解决策略.     

Flocculation of algae using chitosan

Flocculation of three freshwater algae, Spirulina,Oscillatoria and Chlorella, and onebrackish alga, Synechocystis, using chitosan was studiedinthe pH range 4 to 9, and chlorophyll-a concentrations inthe range 80 to 800 mg m^–3, which produces aturbidity of 10 to 100 nephelometric turbidity units (NTU) in water. Chitosanreduced the algal content effectively by flocculation and settling. Theflocculation efficiency is very sensitive to pH, and reached a maximum at pH7.0for the freshwater species, but lower for the marine species. The optimalchitosan concentration that is required to effect maximum flocculation dependedon the concentration of alga. Flocculation and settling were faster whenconcentrations of chitosan higher than optimal are used. The settled algalcellsare intact and live, but will not be redispersed by mechanical agitation. Thede-algated water may be reused to produce fresh cultures of algae.     

植物单宁的絮凝研究

研究了利用超临界CO2萃取技术提取的植物单宁提取液对高岭土悬浊液的絮凝效果。通过烧杯混凝试验进行单因素试验研究,确定了植物单宁对高岭土悬浊液的最佳浓度、投加量、沉淀时间、pH值和温度。试验表明,植物单宁具有一定的絮凝作用,对高岭土悬浊液的絮凝处理效果较好,得到较适宜的絮凝处理条件为：处理浓度20mL／L,投加量60mL,沉淀时间5min,pH值3．0,温度25℃。     

Flocculation of microalgae using cationic starch

Due to their small size and low concentration in the culture medium, cost-efficient harvesting of microalgae is a major challenge. We evaluated the potential of cationic starch as a flocculant for harvesting microalgae using jar test experiments. Cationic starch was an efficient flocculant for freshwater (Parachlorella, Scenedesmus) but not for marine microalgae (Phaeodactylum, Nannochloropsis). At high cationic starch doses, dispersion restabilization was observed. The required cationic starch dose to induce flocculation increased linearly with the initial algal biomass concentration. Of the two commercial cationic starch flocculants tested, Greenfloc 120 (used in wastewater treatment) was more efficient than Cargill C*Bond HR 35.849 (used in paper manufacturing). For flocculation of Parachlorella using Greenfloc 120, the cationic starch to algal biomass ratio required to flocculate 80% of algal biomass was 0.1. For Scenedesmus, a lower dose was required (ratio 0.03). Flocculation of Parachlorella using Greenfloc 120 was independent of pH in the pH range of 5 to 10. Measurements of the maximum quantum yield of PSII suggest that Greenfloc 120 cationic starch was not toxic to Parachlorella. Cationic starch may be used as an efficient, nontoxic, cost-effective, and widely available flocculant for harvesting microalgal biomass.