一株丁草胺降解菌的分离鉴定及其降解特性的研究

利用富集培养技术从长期施用丁草胺的稻田土壤中分离得到能够降解丁草胺的细菌1株, 标记为LYC-1。经形态特征、生理生化特征和16S rRNA序列分析, 将该菌株鉴定为不动杆菌属(Acinetobacter sp.), 菌株LYC-1的最适生长温度为30°C, 最适pH值为7.5。当接种量为5%时, 该菌株在含100 mg/L 的丁草胺无机盐基础培养液中培养7 d后, 可使丁草胺降解达80%以上。     

两株丁草胺高效降解菌复配菌剂降解特性研究

LYC-1(Acinetobacter sp.)与LYC-2(Ancylobacter sp.)为两株从长期受农药污染的土壤中分离得到的丁草胺高效降解菌。本研究考察此两株降解菌复配菌剂对丁草胺降解特性,结果表明,菌株LYC-1和LYC-2的菌悬液以3:1的比例混合时,其降解率最高,且高于两个单菌株的降解率。当丁草胺浓度为100 mg·L-1和200 mg·L-1时,混合菌达到最大降解率和生长量,分别为97.8%与1.26(OD600mn)。     

对硝基苯酚降解菌Pseudomonas sp. PDS-7的降解特性及 其降解相关基因的克隆

[目的]本研究的目的是分离对硝基苯酚(PNP)降解菌,研究其对PNP的降解特性;克隆其降解相关基因,并进行表达.[方法]本研究通过富集培养法和系列稀释平板涂布法分离PNP降解菌株;采用形态观察、生理生化特征测定和16S rDNA分析对菌株进行初步鉴定;通过摇瓶试验研究菌株降解特性;利用SEFA-PCR技术克隆降解相关基因,并亚克隆到表达载体pET29a中,构建重组表达质粒pETpnpC,再转入受体菌E.coli BL21(DE3)中进行诱导表达;通过分光光度法测定表达产物的酶活力.[结果]分离到一株PNP降解菌PDS-7,将该菌株鉴定为假单胞菌属(Pseudomonassp.);该菌株能够以PNP作为唯一碳源、氮源和能源生长,菌株对PNP的最高耐受浓度为80 mg/L,最适降解温度为30℃,偏碱性条件有利于菌株对PNP的降解;克隆了PNP降解过程中的偏苯三酚1,2-双加氧酶基因pnpC及马来酰醋酸还原酶基因pnpD(GenBank登陆号EU233791);将pnpC在E.coli BL21(DE3)菌株进行了诱导表达,表达产物对偏苯三酚和邻苯二酚均有邻位开环活性,比活力分别为0.45 U/mg protein和0.37 U/mg protein,表明偏苯三酚1,2-双加氧酶基因pnpC得到了活性表达.[结论]分离鉴定了一株PNP降解菌Pseudomonas sp.PDS-7,研究了该菌株的降解特性,克隆和表达了降解相关基因.     

高浓度氯苯优势降解菌的筛选及其降解酶的纯化

[目的]分离纯化出一株高浓度氯苯优势降解菌株,对其所产氯苯降解酶进行分离与纯化,为该菌株及其氯苯降解酶的研究提供理论参考.[方法]利用梯度富集培养技术和无菌滤纸片平板法分离菌株,通过形态特征及16S rRNA基因序列分析初步鉴定菌株,用气相色谱法测定培养液中氯苯浓度,以单位细胞氯苯降解率评价菌株对氯苯的降解能力,以氯苯降解率表示氯苯降解酶的活性.取纯化菌株的发酵酶液制备粗酶液,经硫酸铵梯度盐析、透析脱盐、DE-52离子交换层析、G-100凝胶层析和透析浓缩后,进行SDS-PAGE凝胶电泳检验酶的纯度并测定酶的分子量.[结果]从氯苯长期驯化的成熟期活性污泥中筛选到一株以氯苯为唯一碳源和能源的氯苯优势降解细菌LW13,该菌株在以2000 mg/L氯苯为唯一碳源的无机盐培养基中仍能正常生长,其单位细胞氯苯降解率可达1.37 ×10-10.扫描电镜观察到该菌株细胞大小约为2.3 ×0.8μm,长有数根端生鞭毛.16S rRNA基因序列相似性比较表明该菌株与Lysinibacillus fusiformis(溶藻菌)的相似性达95.5％.所纯化的氯苯降解酶为胞外酶,带正电荷,其分子大小约为57 kDa.整个纯化过程中酶纯化倍数化达8.0倍,酶活回收率达52.51％,酶量回收率达6.57％.纯化后的氯苯降解酶在30℃-55℃和pH在6.0-8.0之间都保持较高的酶活性,其最适反应温度和pH分别在40℃和pH8.0左右.[结论]所分离的氯苯优势降解菌属于Lysinibacillus属菌株,该菌株能有效降解高浓度(500-2000 mg/L)氯苯废水,通过逐级分离纯化,可获得氯苯降解酶纯酶,纯化指标符合分离纯化基本规律,纯化效果较为理想.     

敌敌畏降解菌的分离鉴定及降解特性研究

目的:从受有机磷农药污染的土壤中分离能降解DDVP的菌株,对其进行鉴定和降解特性研究.方法:采用DDVP为惟一碳源和能源的无机盐培养基,通过富集培养、平板划线分离得到一株优势菌,编号为DDW-1,采用形态学、生理生化和16S-rDNA序列分析对其进行鉴定,采用气相色谱测定菌株DDW-1对DDVP的降解能力,并进行底物广谱性测试和降解酶定位实验.结果:该菌株鉴定为甲基杆菌属(Methylobacterium sp.).降解特性试验结果表明,其最佳生长条件为温度28℃,初始pH为7.0,在该条件下,500mg·L-> DDVP经过DDW-1菌株代谢3d后,降解率达63.7%.结论:菌株DDW-1能降解DDVP,该菌株产胞内酶.     

苯胺降解菌的筛选、降解特性及其发酵优化

【背景】近年来,苯胺类化合物加重了生态环境的污染,而生物法处理苯胺类废水具有较大发展潜力与广阔的应用前景。【目的】从长期受苯胺类化合物污染的活性污泥中分离获得一株能高效降解苯胺的菌株,优化其培养基及降解条件,为苯胺生物修复提供菌株与基因资源。【方法】采用平板法从富集驯化的菌株中筛选出以苯胺为唯一碳氮源和能源的高效降解菌,通过16S rRNA基因测序鉴定菌种,利用单因素筛选实验对降解条件进行优化,通过正交试验优化培养条件。【结果】筛选到一株苯胺降解菌BA-6,经鉴定为微杆菌属(Microbacterium)。菌株BA-6对初始浓度为600mg/L苯胺的日降解率可达98%以上。其高效降解的温度范围是30–37℃,pH范围是6.5–7.5。底物利用实验表明,菌株BA-6具有降解多种苯胺类化合物的能力。发酵培养基优化实验获得一种发酵培养基,活菌量高达3.06×10¹⁰CFU/mL。【结论】苯胺降解菌BA-6对苯胺有较强的降解能力和环境调节能力,在修复苯胺类化合物的生态污染方面有一定的应用前景。     

硫酸盐还原菌Desulfotomaculum reducens ZTS1厌氧降解昭通褐煤

[目的] 以云南昭通褐煤为研究对象,从矿井水富集产物中分离得到SRB菌株Desulfotomaculum reducens ZTS1厌氧降解褐煤,分析研究SRB菌株处理褐煤前后的物化性质变化。[方法] 采用工业和元素分析、XRD、FT-IR、SEM和低温液氮吸附法比较研究SRB厌氧降解褐煤前后矿物组成、有机官能团、表面形貌和孔隙结构变化。[结果] D.reducens ZTS1厌氧降解褐煤后灰分和挥发分略有降低,碳、氮和硫元素的含量降低,氧的含量增加,煤中硫代硫酸钠消失,FT-IR结果表明褐煤长链烃上的甲基和亚甲基团增多,游离羟基减少。煤表面粗糙度增加,小孔径的孔隙增多,孔径比表面积增大。[结论] D.reducens ZTS1可以厌氧降解昭通褐煤,厌氧降解后煤的物化性质发生变化。     

一株尼古丁降解菌株Arthrobacter sp.D4的分离鉴定及其降解代谢途径

【背景】烟草在生产和加工中会产生高浓度的尼古丁废弃物,对环境造成较大的污染。【目的】筛选降解尼古丁的微生物菌种并解析其降解尼古丁的代谢途径,理解微生物如何降解尼古丁。【方法】用常规分离筛选方法、结合形态学观察和分子鉴定手段分离和鉴定菌株类别,进而利用单因素试验方法,通过设置不同的尼古丁浓度、温度和pH确定菌株降解尼古丁的最适发酵条件和降解率,利用气相色谱-质谱联用技术检测菌株在尼古丁降解过程中的主要代谢产物。【结果】获得一株以尼古丁为唯一碳源和氮源的节杆菌属(Arthrobacter)菌株,编号为D4;该菌株降解尼古丁的最适温度和pH分别为30.0℃和7.0;在1 g/L的尼古丁浓度下具备较快的尼古丁降解速率,培养18 h时尼古丁降解率可达到90%以上;尼古丁浓度≥4 g/L时菌株生长受到明显抑制;与目前报道的节杆菌属降解途径不同,该菌株降解尼古丁过程中产生了新的终产物N-甲基吡咯烷酮、可替宁及中间产物麦斯明。【结论】本研究分离鉴定到一株具有较快尼古丁降解速率的节杆菌,该菌株很可能存在新的尼古丁降解途径。     

光合细菌对芳香族化合物厌氧降解的研究进展

许多被有毒性的芳香族化合物污染的环境实际上是缺氧的 ,因此芳香族化合物的厌氧降解逐渐引起人们的兴趣。芳香族化合物的厌氧还原降解机制从根本上不同于好氧条件下的氧化降解机制 ,而光合细菌一直以来是研究芳香族化合物厌氧降解的模式菌株。因此 ,从生理学、酶学及分子生物学角度出发概括了对光合细菌厌氧降解芳香族化合物的研究动态。     

一株地膜降解真菌的筛选及其降解性能分析

【目的】分离并鉴定具有聚乙烯材料降解能力的微生物菌株,探究其降解农用地膜的效能,为地膜的微生物降解途径提供支撑。【方法】以线性低密度聚乙烯粉末为唯一碳源的培养物中分离出1株具有降解聚乙烯材料能力的真菌,利用分子生物学方法结合菌株的培养性状对该菌株进行鉴定,通过观察聚乙烯粉末降解情况和测定地膜失重率,结合红外扫描、高分辨场发射扫描电子显微镜分析该菌株对农用地膜的降解效果。【结果】筛选获得1株具有农用地膜降解效果的真菌菌株PT1,经鉴定为桔青霉(Penicillium citrinum),桔青霉PT1菌株能以重均分子量(Mw)2000和400000的聚乙烯粉末作为唯一碳源生长,经红外扫描、电镜观察发现桔青霉PT1可侵蚀传统聚乙烯地膜。桔青霉PT1能快速利用聚酯类生物降解地膜生长,35 d地膜失重率达50%左右。【结论】本文筛选到具有地膜降解特性的桔青霉PT1真菌,丰富了降解聚乙烯材料的微生物类群,同时也为废弃农用地膜的处理提供了环保的处理途径。     

Utilization of l-alanine as carbon and nitrogen source by Deusulfovibrio HL21

Desulfovibrio HL21 is unable to grow with amino acids as energy substrates. Alanine, serine, aspartate and to some extent glutamate were used as carbon and nitrogen sources in the presence of hydrogen as the energy substrate. Dense cell suspensions converted alanine stoichiometrically to acetate, NH ₄ ⁺ and presumably HCO ₃ ^- , but at a very low rate. Desulfovibrio HL21 cells grown with alanine as carbon and nitrogen source contained increased levels of NAD(P)-dependent l-alanine dehydrogenase as compared to cells grown with NH₄Cl as nitrogen source. Unfavourable kinetic properties of this alanine dehydrogenase, repression of the synthesis of the enzyme by NH ₄ ⁺ and a low rate of NADH oxidation all have a negative effect on the rate of degradation of alanine and may partly explain the inability of the strain to grow with alanine as an energy substrate.     

牛粪堆肥中纤维素高效降解菌的筛选与产酶条件优化

【背景】纤维素是一种有待开发利用的生物质资源,对于能源危机、环境污染问题的解决具有重要作用。【目的】从牛粪堆肥中分离出产纤维素酶的细菌,研究该菌株的纤维素降解能力。【方法】采用纤维素固体平板刚果红染色法进行初筛、液体发酵纤维素酶活测定法进行复筛。【结果】筛选获得一株具有高产纤维素酶活性的解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens),命名为N5。单因素分析试验结果显示,菌株N5具有较好的pH、温度和盐度耐受性,正交优化试验结果表明,菌株N5产纤维素酶的最佳条件为：发酵初始pH 5.0,发酵时间96 h,发酵温度40℃。在此条件下,羧甲基纤维素(carboxymethyl cellulose, CMC)酶活为189.27 U/mL。此外,菌株N5能够在7 d内使水稻秸秆减重率达到19.35%。扫描电镜结果表明菌株N5能够有效促进水稻秸秆降解。【结论】菌株N5具有较高的纤维素酶活力,具有开发成高效好氧堆肥菌剂的潜质,这为固体废弃物中纤维素的生物转化提供了优质菌种资源。     

乳白耙齿菌F17对共存菲、蒽的降解差异性

【目的】通过对影响乳白耙齿菌F17 (Irpex lacteus)降解共存菲、蒽因素的研究,比较共存的菲和蒽降解性能的不同,并结合降解中间产物的分析,初步探讨其降解途径。【方法】采用GC-MS测定菲和蒽的浓度,并通过质谱图分析降解产物。【结果】共存的菲和蒽在初始浓度均为5 mg/L时生物降解率较高,分别为93%和85%以上。乳白耙齿菌F17在pH 3.0–8.0能较好地降解共存的菲,在pH 4.0–8.0范围内可较好地降解共存的蒽。菲的生物降解过程对低温的适应性比共存的蒽要好,共存体系的最适降解温度是30°C。在酶的作用下,蒽转化成邻苯二甲酸,菲转化为邻苯二甲酸或邻苯二酚。【结论】实验结果表明,当菲和蒽共存时,不同条件下乳白耙齿菌F17对菲的降解效果均比蒽要好,而且菲的总降解速率比蒽要快,作为同分异构体的菲和蒽,由于3个苯环位置的不同而表现出降解性能和降解途径上的差异性。     

Isolation and partial characterization of plasmid DNA from Arthrobacter oxidans

A method for the extraction of the high molecular weight plasmid AO 1 from the gram-positive soil bacterium Arthrobacter oxidans is presented.Following digestion of this DNA with the restriction endonucleases Accl, Bam HI, Eco RI and Hind III, an average molecular mass of 157.8 kb was estimated. This value is in good agreement with the 160 kb size determined previously by electron microscopy (Brandsch et al. 1982).Using the same method, no plasmid DNA was found in strains of the genus Arthrobacter which do not degrade nicotine, e.g., A. albidus, A. globiformis and A. auricans.Abbreviations EDTA ethylenediaminetetraacetic acid - Kb kilobasepairs - SDS sodium dodecyl sulfate - Tris Tris-(hydroxymethyl)-aminomethan     

枯草芽胞杆菌降解毒死蜱特性研究

研究生物量、pH、毒死蜱浓度和温度对枯草芽胞杆菌3374菌株(编号为GU086422)在水溶液中降解毒死蜱特性,考察该菌株对白菜上毒死蜱残留的降解特性。结果表明,在毒死蜱质量浓度为240 mg/L、pH7.0、温度30℃的适宜条件下,枯草芽胞杆菌3374菌株对毒死蜱的降解率达到92.48%。该菌株能够有效提高白菜叶面上毒死蜱残留的降解速度,表明其在白菜上具有有效降解毒死蜱的能力,在无公害农产品生产中具有广阔的应用潜力。     

库特氏菌属细菌的研究进展

库特氏菌属归属于动性球菌科,属内细菌分布环境多样,在土壤、地表水、野生动物体表、昆虫肠道等处均有检出。近几年,研究者对库特氏菌属的关注度显著增加并且在多个领域发现了其新价值,包括良好的抗逆性和多重降解功能等,同时确定少数菌株具有致病性。目前,仍存在着对属内各降解机制研究均较浅显、从功能的发现到具体应用方案之间缺乏有效衔接等问题亟待解决。对库特氏菌属的建立、分类学特征、属内成员分布、致病性、功能研究与应用等方面进行介绍,以期为该属菌株的分离鉴定、资源开发以及实际应用提供参考。     

Effect of organic and inorganic nitrogenous compounds on RDX degradation and cytochrome P-450 expression in <Emphasis Type="Italic">Rhodococcus</Emphasis> strain YH1

We hypothesized that biodegradation of hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine (RDX)—a widely used explosive contaminating soil and groundwater—by Rhodococcus strain YH1 is controlled by the presence of external nitrogen sources. This strain is capable of degrading RDX while using it as sole nitrogen source under aerobic conditions. Both inorganic and organic nitrogen sources were found to have a profound impact on RDX-biodegradation activity. This effect was tested in growing and resting cells of strain YH1. Nitrate and nitrite delayed the onset of RDX degradation by strain YH1, while ammonium inhibited it almost completely. In addition, 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) inhibited RDX degradation and growth of strain YH1. On the other hand, tetrahydrophthalamide did not influence biodegradation or growth. Growth on RDX induced the expression of a cytochrome P-450 enzyme that is suggested to be involved in the first step in the aerobic pathway of RDX degradation, as identified by SDS-PAGE analysis. Ammonium and nitrite strongly repressed cytochrome P-450 expression. Our findings suggest that effective RDX bioremediation by strain YH1 requires the design of a treatment scheme that includes initial removal of ammonium, nitrite, nitrate and TNT before RDX degradation can take place.     

Purification and properties of pyrophosphatase of Acinetobacter johnsonii 210A and its involvement in the degradation of polyphosphate

Inorganic pyrophosphatase (E.C. 3.6.1.1) of Acinetobacter johnsonii210A was purified 200-fold to apparent homogeneity. The enzyme catalyzedthe hydrolysis of inorganic pyrophosphate and triphosphate to orthophosphate.No activity was observed with other polyphosphates and a wide variety oforganic phosphate esters. The molecular mass of the enzyme was estimatedto be 141 kDa by gelfiltration. Sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gelelectrophoresis indicated a subunit composition of six identical polypeptideswith a molecular mass of 23 kDa. The cation Mg² was required foractivity, the activity with Mn², Co² and Zn² was 48, 48 and 182% of the activity observed with Mg², respectively. The enzyme was heat-stable and inhibited by fluoride and iodoacetamide. The analysis of the kinetic properties of the enzyme revealed an apparent K_m for pyrophosphate of 0.26 mM. In A. johnsonii 210A, pyrophosphatase may be involved in the degradation of high-molecular polyphosphates under anaerobic conditions: (i) it catalyses the further hydrolysis of pyrophosphate and triphosphate formed from high-molecular weight polyphosphates by the action of exopolyphosphatase, and (ii) it abolishes the inhibition of polyphosphate: AMP phosphotransferase-mediated degradation by pyrophosphate and triphosphate.