耐高盐枯草芽孢杆菌XP合成球形纳米硒及其抑制草莓病原真菌生物活性

生物方法合成纳米材料具有低能耗、高安全性以及环境友好等优良特点,因而备受人们关注。利用细菌将硒酸盐或亚硒酸盐还原为单质硒,不仅可以降低硒毒性,而且还能获得价值更高的生物纳米材料。文中选用可耐受高盐环境胁迫的枯草芽孢杆菌亚种Bacillus subtilis subspecies stercoris strain XP构建生物模型,分别以LB液体培养基和亚硒酸钠为介质和底物 (电子受体),解析菌株XP合成纳米硒的基本规律。通过扫描电镜 (Scanning electron microscope,SEM) 观察、X射线能谱分析 (X-ray energy dispersive spectral analysis,EDAX)、X射线衍射 (X-ray diffraction,XRD) 分析、傅里叶红外变换光谱 (Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR) 技术对合成的纳米硒进行物理化学表征分析,同时选用草莓枯萎、红叶、紫斑病病原真菌对其抗菌活性进行分析。结果表明,菌株XP介导合成的单质硒为球形纳米颗粒 (Selenium nanoparticles,SeNPs),其生成量与反应时间呈正相关 (0–48 h),且细胞形态未发生褶皱或破损等变化 (耐受力强);SeNPs为非晶态,粒径范围在135–165 nm,表面元素组成以Se为主,同时存在C、O、N、S等有机元素;颗粒表面包裹生物大分子物质,-OH、C=O、N-H、C-H等官能团与SeNPs稳定性和生物活性密切相关;高浓度纳米硒对枯萎、红叶、紫斑病病原真菌均有显著抑制活性 (P<0.05),其中对草莓红叶病与枯萎病病原真菌的抑制活性明显优于对紫斑病病原真菌的抑制活性。总而言之,菌株XP不仅耐受高盐胁迫能力强,同时还可介导合成生物SeNPs,其合成的纳米硒颗粒具有良好的稳定性和生物活性,在草莓病害防治以及绿色富硒草莓种植等领域具有潜在的应用价值。     

黑水虻幼虫处理餐厨垃圾过程中体内养分组成与消化酶活性变化规律的研究

黑水虻 Hermetia illucens 作为一种新型资源环境昆虫,其幼虫可以处理餐厨垃圾、畜禽粪便、蔬菜残体等各种有机废弃物。幼虫富含蛋白质和油脂,可以作为水产饲料的蛋白来源。本研究探索黑水虻幼虫处理餐厨垃圾过程中其养分组成与消化酶活性变化之间的关系。通过黑水虻幼虫自由取食餐厨垃圾,每日采集样品用于物质养分和消化酶活性的测定。结果显示：黑水虻幼虫粗蛋白含量呈现先下降后上升的变化规律,而幼虫总糖含量呈现先上升后下降的变化规律,粗脂肪含量维持上升的趋势。幼虫处理餐厨垃圾过程中,体内蛋白酶在初期迅速上升,第6天后逐渐下降,而淀粉酶呈现出先缓慢上升再迅速上升最后下降的变化规律。脂肪酶在黑水虻幼虫处理餐厨垃圾前期保持较高的活性然后缓慢下降。同时,通过相关性分析,黑水虻幼虫粗蛋白含量变化与蛋白酶活性没有相关性,而总糖与粗脂肪含量变化分别与淀粉酶、脂肪酶有相关性。因此,部分消化酶活性变化与黑水虻幼虫养分组成具有一定的联系,本研究结果为工厂化养殖黑水虻提供一定的理论基础。     

不同投料方式对黑水虻幼虫生长性能的影响

以获得黑水虻Hermetia illucens转化有机废弃物的养殖投喂工艺参数为目标,采用实验室小试模拟试验,以餐厨垃圾为试验原料,研究不同投料方式（1次、2次、3次和4次投料）对黑水虻转化餐厨垃圾过程中幼虫生长性能的影响。结果表明,采用多次投料方式,随着投料次数增加,对转化物料料温波动影响较大,不利于幼虫快速生长;在投虫量和投料量相同条件下,养殖周期为10 d,其中以1次投料处理组的收虫体重、体长、单位面积虫产量为最高,料虫比为最低,与2次投料差异不显著（P＞0.05）,但与3次、4次投料处理组差异显著（P＜0.05）;黑水虻转化废弃物前期较低的物料含水率更加有利于虫体生长,而后期物料含水率较高则更为有利。通过生产性能分析发现,从投料回报效果角度考虑生产性能以1次投料为最佳,而从高效率处理餐厨垃圾和投料回报效果两者角度综合分析,生产性能以2次投料为最佳。该结果可为构建黑水虻转化餐厨垃圾标准化生产工艺参数技术体系奠定基础。