五株产MnCO3细菌的除锰特性

本研究从湖南省某锌锰矿矿口和天津市西青玛钢厂锰原料仓库土样中富集分离获得5株对锰有去除能力的抗锰细菌, 将其命名为J2-3、J4-3、J12-1、JM3-2和JD。形态学、生理生化分析和16S rRNA基因测序等结果表明它们分别归属为氢噬孢菌属、分枝杆菌属、红球菌属、不动杆菌属和芽孢杆菌属。JD和JM3-2菌的Mn(Ⅱ)抗性最低抑制浓度(MIC)为2 mmol/L, J2-3、J4-3和J12-1菌为12 mmol/L。X射线晶体衍射分析表明这5株抗锰菌随生长生成了MnCO3沉淀而将Mn(Ⅱ) 从溶液中去除。其中JD和JM3-2的锰去除率分别为94.28% ± 0.1%和93.10% ± 3.1%。其他菌的锰去除率也均在85%以上。研究发现培养基的pH由起始的7.0变为最终8.5以上, 推测其除锰原理可能是由于菌体代谢改变了培养基pH而将可溶的MnCl2转化为不溶的MnCO3沉淀。本研究证实了和以往报道的锰氧化细菌不同的新型除锰细菌。     

不同类型铜合金板的杀菌特性

【目的】微生物对可接触表面的污染给公共卫生带来了极大的威胁。利用具有杀菌特性的铜及铜合金代替不锈钢等制品,可以降低消毒剂的使用和细菌的传播。【方法】通过分析3株金黄色葡萄球菌和2株大肠杆菌在铜及铜合金平板上的存活时间,对不同类型铜合金的杀菌特性进行了探索。【结果】铜合金平板的杀菌能力与其铜含量成正比;铜合金对同属细菌的杀菌能力相近,对不同属细菌则有一定差异;铜合金的杀菌效率与细菌对Cu2+抗性没有直接联系;铜合金杀菌的效率与细菌的细胞壁结构可能有很大关联。【结论】铜及铜合金是较好的杀菌材料。     

中国和美国原始土壤中非高温泉古菌的发现和鉴定

近年来在非极端环境中已经发现有古菌(Archaea)的存在, 但在中国原始土壤中还未见报道。本研究的目的是调查古菌是否存在于两个分别取自中国新疆和广西的土壤及两个美国亚利桑那州南部地区的土壤中。我们分别构建了这四个原始土壤的古菌16S rDNA文库并对28个克隆的16S rDNA进行了鉴定。所有这些16S rDNA的序列都归类于古菌的泉古菌门(Crenarchaeota)。进化树分析表明, 这些泉古菌的16S rDNA属于非高温陆地环境中的泉古菌种群, 明显区别于海洋和淡水地带的泉古菌种群。这个泉古菌种群又有两个分支, 这两个分支在16S rDNA序列上和G C含量上有明显的区别。本研究在两个中国和两个美国原始土壤中鉴定了非高温泉古菌的存在, 由此证明泉古菌的存在范围不只局限于高温等极端环境。另外, 美国原始土壤中的泉古菌只属于一个进化分支, 这说明非高温泉古菌种群的类型和土壤的地理位置及土壤特性有关。     

节杆菌FX8的分离筛选及其生物成矿除砷

【背景】砷（arsenic,As）是一种剧毒的类金属,水体砷污染问题日益突出,严重威胁人类健康,开发高效除砷方法迫在眉睫。【目的】吸附法是目前除砷应用最多的方法之一,对从铁矿表层土壤分离得到的一株铁氧化菌FX8进行研究,以期通过其氧化Fe （II）生成的铁矿物作为吸附剂而去除砷。【方法】通过形态学特征、生理生化特性、全基因组测序分析对菌株进行鉴定,采用邻菲罗啉分光光度法测定总Fe和Fe （II）,利用X射线衍射（X-ray diffraction,XRD）、X射线光电子能谱（X-ray photoelectron spectroscopy,XPS）和能量色散谱（energy dispersive spectrometer,EDS）对铁氧化物沉淀进行分析,采用高压液相色谱-氢化物发生-原子荧光光谱测定总As。【结果】菌株FX8为革兰氏阳性、好氧,其菌落为圆形、乳白色,扫描电镜（scanning electron microscope,SEM）镜检细胞为杆状,大小为（0.5-2.5）μm×（0.13-0.25）μm,可归为节杆菌属（Arthrobacter）。菌株FX8能够氧化Fe （II）并生成铁氧化物沉淀,该沉淀为一种无定形的Fe （III）矿物,其结晶性差且含有大量生物杂质,并且通过产生胞外酶氧化Fe （II）。菌株FX8在28℃、150 r/min条件下,在加As （III）和As （V）体系中,48 h内总Fe的去除率均为100%,而对应的总As去除率分别为99.54%和99.86%;在As （III）和As （V）体系中加入菌株FX8的胞外粗酶液,2 h内总Fe的去除率均为100%,相应的总As去除率为99.45%和100%。【结论】菌株FX8是一株铁氧化菌,利用其胞外粗酶液生物矿化铁除砷的效果优于菌株-砷共培养,本研究可为水体砷污染的高效生物修复提供新的生物材料及理论参考。     

锰氧化菌Bacillus sp. MK3-1的Mn(Ⅱ)氧化特性和除锰能力研究

锰氧化微生物能够将可溶的Mn(II)氧化为不溶的锰氧化物沉淀, 因此在生物除锰研究上具有重要的应用价值。本研究从锰污染土壤中分离到一株锰氧化菌Bacillus sp. MK3-1, 该菌对MnCl2有较高抗性, 其最低抑制浓度(Minimal inhibitory concentration, MIC)为20 mmol/L。实验表明该菌在培养基中Mn(Ⅱ)的去除率高达96%, 同时将其制成固体包埋菌剂应用于含0.15 mmol/L的MnCl2水溶液实验, 结果表明其仍然具有稳定的除锰能力, 去除率为87.12%, 使溶液的终锰浓度符合国家排放标准。扫描电子显微镜观察和能谱分析实验表明, 实验产生的锰氧化物均匀地分布在Bacillus sp. MK3-1的细胞表面, 细胞表面含锰量为19.60% (W/W)。用简并引物扩增目前被认为催化锰氧化的多铜氧化酶基因mnxG, 获得了903 bp的基因片段, 其基因产物与已报道的多铜氧化酶具有86%的同源性。     

连云港台北和盐城三圩盐田土壤嗜盐菌多样性研究

盐田土壤嗜盐微生物对盐田生态系统的良性循环和盐的生产至关重要.本文对江苏连云港台北盐田土壤和盐城三圩盐田土壤的嗜盐细菌和古菌的多样性进行了研究,结果表明两地盐土嗜盐细菌和古菌的分布具有相似性和独特性.采用培养法从两地盐土中共分离到17株嗜盐细菌,其中Halomonas为两地盐土共有的嗜盐细菌,而Halobacillus和Pontibacillus仅在三圩盐土中发现.通过非培养的16S rDNA基因文库法从两地盐土中发现了13种嗜盐古菌,台北盐土有Halobacterium和Haloplanus,三圩盐土有Halobacterium, Natronobacterium, Halogeometricum和Haloarcula. 10个嗜盐古菌的16S rDNA和GenBank已知序列的同源性为92%～97%.可能为这些属中的新该研究为盐田环境嗜盐微生物资源的开发和利用奠定了基础.     

连云港台北和盐城三圩盐田土壤嗜盐菌多样性研究

盐田土壤嗜盐微生物对盐田生态系统的良性循环和盐的生产至关重要。本文对江苏连云港台北盐田土壤和盐城三圩盐田土壤的嗜盐细菌和古菌的多样性进行了研究, 结果表明两地盐土嗜盐细菌和古菌的分布具有相似性和独特性。采用培养法从两地盐土中共分离到17株嗜盐细菌, 其中Halomonas为两地盐土共有的嗜盐细菌, 而Halobacillus和Pontibacillus仅在三圩盐土中发现。通过非培养的16S rDNA 基因文库法从两地盐土中发现了13种嗜盐古菌, 台北盐土有Halobacterium 和 Haloplanus, 三圩盐土有Halobacterium, Natronobacterium, Halogeometricum 和 Haloarcula。10个嗜盐古菌的16S rDNA和GenBank已知序列的同源性为92%~97%, 可能为这些属中的新种。该研究为盐田环境嗜盐微生物资源的开发和利用奠定了基础。     

“吃”砒霜的细菌--解析微生物的砷代谢

研究发现一些微生物可以利用剧毒的类金属砷(As)为自身生长获取能量甚至用砷代替磷维持生长。本文综合分析了近期的研究进展,从以下6方面解析微生物多重的砷代谢产能机制:(1)化能无机自养As(Ⅲ)氧化供能;(2)有机异养型As(Ⅲ)氧化供能;(3)呼吸性As(Ⅴ)还原供能;(4)As(Ⅲ)氧化偶联的光合作用;(5)As(Ⅲ)氧化、As(Ⅴ)、还原As(Ⅲ)氧化偶联的光合作用之间的关联;(6)As(Ⅴ)代替磷维持细菌生长。阐明微生物利用砷的机理在生命起源、生命多样性、进化、地球化学循环及污染治理等方面都具有重要价值。     

微生物砷氧化调控研究进展

微生物砷氧化是指微生物通过砷氧化酶AioAB将毒性强的亚砷酸盐[As(Ⅲ)]氧化为毒性较弱的砷酸盐[As(Ⅴ)]的过程。该过程一方面有利于微生物自身和环境的修复,另一方面能够提供能量供给部分砷氧化菌生长。介绍微生物砷氧化调控机制的最新研究进展。