顺北典型油气藏上方土壤甲烷氧化菌菌群特征及其勘探意义

【目的】甲烷氧化细菌(MOB)长期以来一直被用作石油和天然气勘探的重要油气指示菌,其仅能利用甲烷作为唯一碳源。根据甲烷氧化菌菌群特征结合地质剖面可以较好地预测深部油气藏,为石油勘探提供良好的数据支撑。由于传统平板培养法只能针对可培养甲烷氧化菌,方法具有一定局限性。【方法】本文采用分子生物学技术结合地球化学烃类指标研究了顺北典型油气藏上方土壤中甲烷氧化菌的分布。【结果】研究结果显示,油气田上方pmoA基因拷贝数与酸解烃含量具有一定的正相关性,且油气区比背景区高0.5–2个数量级。16SrRNA基因高通量测序和pmoA基因的克隆文库结果显示顺北油藏上方土壤中甲烷氧化菌主要以I型为主,水平剖面中甲烷氧化菌随着离油田距离增加存在I型向II型演变的现象,且Methylomonassp.在背景区与油气区的丰度有较大差异,具有良好的油气指示潜力。【结论】综上所述,长期微渗透过程中甲烷氧化菌(MOB)的菌群特征对预测深层油藏具有一定的指示作用,结合地质剖面和地表烃类可以有效预测有利油藏区域。     

污泥厌氧消化中同型产乙酸菌富集研究

在市政污泥厌氧消化过程中,采用三阶段选择性富集同型产乙酸菌,通过监测培养过程中pH值、挥发性脂肪酸、关键酶的活性以及不同碳源利用率等,研究同型产乙酸菌在系统中的累积情况.实验数据表明:经过40 d的富集培养,pH值稳定在8.0,乙酸含量逐渐趋于稳定,占COD的比例为46.4％,同型产乙酸菌对底物的利用率达到了87％,乙酸激酶和乙酰磷酸转移酶呈现明显上升的趋势.结果显示,通过本方法可在市政污泥中有效地富集同型产乙酸菌.     

硝酸盐对牛粪梭菌甲酸脱氢酶缺失型Wood-Ljungdahl途径固碳的影响

【背景】异于同型产乙酸菌通常利用Wood-Ljungdahl途径将2分子CO₂还原为1分子乙酰辅酶A,Clostridium bovifaecis缺失Wood-Ljungdahl途径甲基支路第1步将CO₂还原为甲酸的甲酸脱氢酶,需甲酸存在时将1分子甲酸和1分子CO₂还原为乙酰辅酶A发生葡萄糖的同型产乙酸型发酵。已有报道显示,硝酸盐也可作为同型产乙酸菌的电子受体,而且对不同同型产乙酸菌的代谢影响有所不同,然而硝酸盐对这种独特的甲酸脱氢酶缺失型Wood-Ljungdahl途径固碳的影响尚不清楚。【目的】探究硝酸盐对C.bovifaecis甲酸脱氢酶缺失型Wood-Ljungdahl途径固碳的影响。【方法】硝酸盐浓度分别为10 mmol/L和30 mmol/L时,以未添加硝酸盐为对照实验,研究C.bovifaecis在葡萄糖+甲酸+CO₂为基质条件下的细菌生长、底物消耗和产物生成情况。【结果】10 mmol/L和30 mmol/L硝酸盐存在时,主要产物乙醇浓度分别为5.80 mmol/L和1.66 mmo...     

一株新型同型产乙酸菌Clostridium sp.的自养和异养生长特性

【背景】同型产乙酸菌是一类利用乙酰辅酶A途径固定CO_2合成自身细胞物质并生成乙酸、乙醇等代谢产物的厌氧菌群,其分布广泛、种类繁多且代谢多样。深入研究同型产乙酸菌菌株的代谢能力及特性,对探索该种群的生理生化特性及其环境作用至关重要。【目的】研究一株同型产乙酸菌Clostridium sp. BXX的最适培养条件及其自养与异养生长特性。【方法】设置BXX菌株培养温度10-55°C、初始pH 6.0-9.0、NaCl浓度0-2.0%、不同氮源,测定菌体细胞含量和产物生成浓度,确定菌株最适培养条件。研究BXX菌株分别以H_2/CO_2、合成气、CO、葡萄糖、1,2-丙二醇、甲酸钠、乙二醇甲醚、甘油、丙酮酸和乳酸为底物时的底物消耗、产物生成、菌体细胞含量和pH等,探究其自养和异养生长特性。【结果】BXX菌株的最适培养温度为30°C,初始pH为7.0,NaCl浓度为1.0%,氮源为酵母粉。BXX菌株能以H2/CO2、合成气、葡萄糖、1,2-丙二醇、甲酸钠、乙二醇甲醚和甘油为底物生长,不能以CO、丙酮酸或乳酸为底物生长。【结论】BXX菌株既能自养生长产乙酸,又能异养生长产乙醇。BXX菌株是乙酸发酵的优良菌种资源,有较好的工业应用潜力。     

不同能源条件下中度嗜热嗜酸细菌多样性分析

采用黄铁矿、黄铜矿、硫酸亚铁和硫粉混合物作为主要能源物质在50°C条件下分别培养中度嗜热细菌混合物,研究其细菌多样性。提取细菌基因组总DNA,采用PCR结合限制性酶切片段多态性分析(RFLP)方法进行细菌16SrRNA基因的系统发育分析,比较不同能源条件下富集培养的混合细菌群落构成的差异。从3个培养物中共获得阳性克隆303个并进行RFLP分析,对29种不同酶切谱型的克隆插入序列进行测定和系统发育分析。大部分序列与已报道的浸矿微生物16SrRNA序列相似性较高(89.1%~99.7%),归属于硫化叶菌属的耐温氧化硫化杆菌(Sulfobacillus thermotolerans)和热氧化硫化杆菌(Sulfobacillus thermosulfidooxidans),嗜酸硫杆菌属的喜温硫杆菌(Acidithiobacillus caldus),钩端螺旋菌属的嗜铁钩端螺旋菌(Leptospirillumferriphilum)以及unculturedforest soil bacterium、uncultured proteobacterium。其中Acidithiobacillus caldus,Sulfobacillus thermotolerans,Leptospirillumferriphilum3种细菌为三类能源物质培养物中的优势细菌类群。L.ferriphilum在黄铁矿培养体系(53.8%)和硫酸亚铁和硫粉为能源的培养体系中(45.9%)中丰度最高;在以黄铜矿为能源物质的培养体系中,S.thermotolerans的比例大幅上升(70.1%)。关键词:中度嗜热细菌;生物多样性;生物浸矿;喜温硫杆菌(Acidithiobacillus caldus);耐温氧化硫化杆菌(Sulfobacillus thermotolerans);嗜铁钩端螺旋菌(Leptospirillumferriphilum)     

灵芝多糖液体发酵条件的研究

液体发酵灵芝是目前灵芝多糖开发的有效途径。以灵芝的生物量和胞外多糖为指标,对影响灵芝发酵的条件进行了研究。单因素实验表明灵芝发酵的最佳碳源、(?)源和生长因子分别是葡萄糖、酵母膏和维生素B1,最适温度、起始pH值和摇床转速分别是28℃、5．5和160 rpm。最佳培养方式是接种后静置4 h再振荡培养,其生物量和胞外多糖的产量最高,分别为7．743g/L和0．907g/L。     

“环境工程微生物学”面向深度学习的线上线下混合式教学与翻转课堂的探索与实践

线上线下混合式教学模式是线上和线下教学两者优势相结合的新型教学模式,可以满足“互联网+”时代和新时期高校本科教学改革的新需求。江南大学“环境工程微生物学”课程基于前期成功建设在线课程的基础上,连续3年实施了面向深度学习的线上线下混合式教学与翻转课堂的探索与实践。探索实践结果表明,该教学模式中课程内容重构、教学资源建设、多种教学方式融合和考核方式改革对培养学生自主学习、分析解决问题、团队合作、沟通交流能力和国际视野有积极作用,并取得了显著效果。本文也对该课程线上线下混合式教学和翻转课堂的探索与实践进行了总结和思考,为高校环境科学与工程类专业课程教学模式改革提供参考。     

筛选生物转化H_2/CO_2气体产乙酸的同型产乙酸菌混培物

同型产乙酸菌是一类具有巨大工业应用潜力的微生物类群,可利用合成气生成乙醇和乙酸等燃料和化学品。本研究采集城市污泥样品利用Hungate滚管法进行同型产乙酸菌的筛选,并利用其进行H2/CO2气体的生物转化,研究了p H对其乙酸和乙醇生成情况的影响。结果表明,所获得的同型产乙酸菌混培物组成为永达尔梭菌,纺缍形赖氨酸芽胞杆菌和蜡样芽胞杆菌等。该混培物最适p H为5-7。p H为7时混培物利用H2/CO2气体得到乙酸浓度可达到31.69 mmol/L。本研究获得了一种可利用H2/CO2合成乙酸的同型产乙酸菌混培物,为合成气生物转化的工业应用提供了有效的微生物资源。     

油气田土壤DNA提取方法及油气指示菌基因定量结果的比较

采用4种提取方法对油田上方6个土壤样品微生物总基因组DNA进行提取,并比较了其纯度和浓度。利用定量PCR技术定量分析各土壤中甲烷单加氧酶基因（pmoA）和丁烷单加氧酶基因（brnoX）。与DNA试剂盒法相比,玻璃珠击打法、液氮研磨法、反复冻融法得到DNA纯度较低,需纯化才能进行后续的PCR扩增。液氮研磨法得到的DNA完整性、纯度和得率较其他提取方法均较好,尤其对于生物量较少的深层油田土壤DNA提取较为实用,成本较低。甲烷单加氧酶基因（pmoA）和丁烷单加氧酶基因（bmoX）的定量PCR结果表明,液氮研磨法提取DNA样品的定量结果在气区和油区均出现一定的高值。液氮研磨法较其他方法更适合于油田土壤DNA的提取。下一步研究可以把丁烷氧化茵作为油气指示茵研究中的重点检测对象。     

三株氧化硫硫杆菌的分离与鉴定

从煤堆废水中分离得到3株嗜温嗜酸硫氧化细菌.这3株菌株为革兰氏阴性、菌体大小0.4～0.7 μm×1～2 μm、短杆状运动细菌,其最适生长温度为 30 ℃和最适生长pH 2.0～2.5.它们能够利用元素硫,硫代硫酸钠和连四硫酸钾为能源进行自养生长,不能利用有机物质以及硫酸亚铁、黄铁矿和黄铜矿等无机物质作为能源生长.细菌的形态、生理生化特性研究以及基于16S rRNA序列同源性构建的系统发育树结果表明,这3株细菌初步鉴定为氧化硫硫杆菌.氧化硫硫杆菌能够通过产酸有效促进黄铜矿的浸出速率和浸出率.