一株新型高产PHB假单胞菌SCH17的分离和特征分析

通过丁醇富集筛选,从土壤样品中筛选到一株菌株SCH17。经过生理特性和16S rRNA分析,鉴定菌株SCH17属于假单胞菌属。透射电镜显示该菌细胞内聚集了大量颗粒状物质,经过氯仿抽提和核磁共振分析,确认这些颗粒物质是聚β-羟基丁酸(PHB)。通过对碳源和氮源的优化,得到最佳积累PHB的碳源是果糖,氮源是蛋白胨。在该培养基中仅需发酵14 h,菌体干重和PHB含量均达到最大,分别为3.52 g/L和2.69 g/L,PHB含量高达细胞干重的76%。     

积累PHB菌种隐藏嗜酸菌DX1-1的诱变改良

采用紫外线照射和放射性元素钴60辐射诱变方法,对分离纯化的一株可积累聚β-羟基丁酸酯(PHB)的Acidiphilium cryptumDX1-1进行了诱变改良,以获得PHB高产菌.结果显示钴60诱变最佳诱变剂量为100 Gy,紫外诱变的最佳剂量为15 W、30 cm、60 s,紫外诱变的效果比钴60诱变的效果好.诱变后筛选得到的一株菌UV60-3,PHB含量达到28.56 g/L,是原菌株的1.45倍,并且可稳定遗传.对菌株UV60-3积累PHB的碳氮比进行了探索,结果显示在碳源浓度60 g/L,氮源浓度30 g/L,C/N为3.76时PHB含量最高,PHB含量达到30.57 g/L.     

一株嗜酸兼性异养菌的分离和系统发育分析

从广东大宝山矿区硫化矿酸性矿坑水中分离获得一株嗜酸兼性异养菌DBS4-1,对该菌株进行了形态、生理生化特性研究及16S rRNA序列分析。分析结果显示:该菌株为革兰氏阴性细菌,球状,菌体直径约为4.0±0.5μm;该菌株兼性异养,具有广泛的底物利用特性,可以利用有机物进行异养生长,同时在自养环境中,还可以利用三价铁、单质硫获得能量进行生长,最适生长温度为30℃左右,最适生长pH约为3.5;该菌16S rRNA序列与Thiobacillus acidophilus(D86511)同源性高达99%。结果表明DBS4-1属于嗜酸硫杆菌属(Acidiphilium sp.),嗜酸种(acidophilum)。     

产聚β-羟基丁酸酯菌株的筛选及发酵条件的优化

作为一类可望替代传统塑料的新型可降解生物高分子材料,聚β-羟基丁酸酯(PHB)日益引起人们的重视。采用尼罗蓝荧光法从污水中初筛得到产PHB的细菌,摇瓶发酵复筛得到一株PHB产量较高的菌株AE13,同时对该菌株的发酵条件进行了正交优化,PHB的产量达到0.85g/L。     

一株可降解聚β-羟基丁酸酯的真菌

随着全球性“白色污染”的日趋严重和人类对改善自身生存环境意识的日益增强,人们在寻求可与环境同化的高分子材料——生物可降解塑料,取代不能生物降解的塑料,消除“白色污染”。聚(-羟基丁酸酯（PHB）是由生物发酵获得的一种可生物降解的脂肪族聚酯,它除了具有高聚物的基本性质外,其可生物降解性和生物相容性倍受人们关注。因此,PHB作为一种新型的可生物降解高分子材料具有广泛的应用前景。然而,PHB的生物降解特性有其自身的特殊性。首先,PHB作为胞内碳源和能源贮存物,在细胞内易于被本身产生的胞内酶降解。但将其从细胞内…     

罗氏真养菌W50的D-木糖代谢途径工程改造

【目的】拓宽高产聚-β-羟基丁酸酯(poly-β-hydroxybutyrate,PHB)罗氏真养菌(Ralstonia eutropha)W50的碳源使用范围,使其获得D-木糖代谢能力。【方法】运用PCR技术扩增大肠杆菌(Escherichia coli)K-12W3110来源的D-木糖转运蛋白基因xylE,利用同源重组技术将xylE基因整合到R.eutropha W50的染色体上构建菌株W50-E。运用PCR技术扩增E.coli K-12 W3110来源的D-木糖代谢基因xylAB和R.eutropha H16来源的PHA合酶基因phaC1的启动子片段P pha C1,同表达载体连接后构建重组质粒p1-AB。将重组质粒分别转入菌株R.eutropha W50和W50-E中构建工程菌株W50-AB和W50-EAB。通过摇瓶发酵研究W50-AB和W50-EAB的D-木糖代谢特性。【结果】酶活分析结果表明,xylA和xylB基因在菌株R.eutropha W50中得到表达。摇瓶发酵结果表明,W50-AB在含0.1 mol/L D-木糖的基础发酵培养基中的最大比生长速率为0.025 h-1,在含0.01 mol/L D-木糖的基础发酵培养基中没有生长;W50-EAB在含0.01 mol/L D-木糖的基础发酵培养基中表现出一定生长,在含0.1 mol/L D-木糖的基础发酵培养基中最大比生长速率为0.035 h-1。PHB含量分析结果表明,摇瓶发酵终点时,W50-AB和W50-EAB菌株内的PHB含量分别为细胞干重的15.07±1.01%和15.07±1.64%,其相应的D-木糖-PHB转化率分别为0.0920 g·g-1和0.0838 g·g-1,低于两重组菌株利用葡萄糖发酵的糖-PHB转化率(0.22 g·g-1)。另外,重组菌株W50-AB和W50-EAB在含葡萄糖(0.01 mol/L)和D-木糖(0.09 mol/L)的混合糖培养基中的发酵结果表明,两重组菌株均表现出更高的生长速率和D-木糖消耗速率以及胞内PHB积累量。【结论】来源于E.coli K-12W3110菌株的xylAB基因的表达使R.eutropha W50获得了一定的D-木糖代谢能力,通过D-木糖转运蛋白基因xylE的表达能提高菌株的D-木糖代谢能力,同时重组菌株利用D-木糖能积累一定量PHB。     

聚β-羟基丁酸酯解聚酶相关性质的研究

从不同环境和地域的活性污染泥中分离筛选出3种可降解聚β－羟基丁酸酯（PHB）的菌株,编号分别为DS9701、DS9710和DS9713。对其所产生的PHB解聚酶的相关性质进行了研究。3种菌株产所产生的PHB解聚酶均是胞外酶,同时又都是诱导酶。不同蓖株分泌PHB解聚酶的规律不同,但酶活力达到高的时间均为96h。3种粗酶液的表观最适反应温度为40℃－45℃,对粗酶液的最适反应pH也进行了表征。     

一株具有工业应用潜力的聚β-羟基丁酸产生菌

从国内外搜集的样品中,分离到一株革兰氏阴性、氧化性、能运动的短杆菌,编号3248A．(以下简称A4),经鉴定为肥大产碱菌(Alcaligenes latus)。该菌株具有优良的产聚β-羟基丁酸(PHB)能力,能利用常见的碳源,生长要求较简单。用显微镜观察,可以看到经苏丹黑染色的24小时细胞内,含有大量的PHB颗粒。提取后的PHB纯度与Sigma产品相一致。经初步培养和提取试验后,能得到为细胞干重23．9％的PHB。因此认为该菌株有工业应用前景。     

利用噬菌体破细胞壁分离胞内产物的展望

介绍了利用噬菌体破细胞壁的两类方法;构建可诱导裂解的溶源菌和克隆可诱导裂解的噬菌体裂解基因。对λ噬菌体裂解细胞的行为进行了详细分析。以产聚－β－羟基丁酸酯（ＰＨＢ）的重组大肠杆菌为例,提出将带有琥珀突变的λ噬菌体的裂解基因Ｓ＾－ＲＲｚ和目标产物的基因克隆到同一质粒上,以用来破细胞壁生产目的产物的方法,可望解决细胞中产物积累量最大和细胞破碎率最高的矛盾,具有一定的应用前景。     

产碱性纤维素酶兼性厌氧菌株的筛选和酶学性质的初步研究

用CMC平板筛选方法, 从造纸厂碱性土壤中获得产碱性纤维素酶兼性厌氧菌株LZ-5, 革兰氏阴性, 经鉴定为弧菌属(Vibrio sp.)中的一个种。液体摇瓶培养产生碱性纤维素酶活力高达5.8 U/mL。酶学性质初步研究显示, LZ-5产生的纤维素酶最适反应温度为40℃, 最适反应pH值为9.0, 在碱性条件下具有较高的酶活性和较好的稳定性。经传代培养证实该菌株遗传性能稳定。     

产碱性纤维素酶兼性厌氧菌株的筛选和酶学性质的初步研究

用CMC平板筛选方法,从造纸厂碱性土壤中获得产碱性纤维素酶兼性厌氧菌株LZ-5,革兰氏阴性,经鉴定为弧菌属(Vibrio sp.)中的一个种.液体摇瓶培养产生碱性纤维素酶活力高达5.8 U/mL.酶学性质初步研究显示,LZ-5产生的纤维素酶最适反应温度为40℃,最适反应pH值为9.0,在碱性条件下具有较高的酶活性和较好的稳定性.经传代培养证实该菌株遗传性能稳定.     

高岭土对Fe~(2+)的吸附及其对高岭土中Fe~(3+)生物还原的影响研究

利用异化铁还原微生物可将高岭土中不溶性的Fe3+还原成可溶性的Fe2+,但是此过程中产生的Fe2+能够被高岭土以及异化铁还原微生物吸附,从而影响高岭土中铁的异化还原。本文研究了pH、高岭土量、Fe2+浓度、温度4个因素对高岭土吸附Fe2+的影响;并采用Logistic方程拟合,研究Fe2+及温度对高岭土中Fe3+的生物还原特征。结果表明:pH、高岭土量、浓度、温度4个因素均会影响高岭土吸附Fe2+,当Fe2+吸附在高岭土和微生物菌体表面时,微生物的活性下降,同时高岭土表面Fe3+的生物可利用性也降低,Fe3+生物还原的最大速率减小。     

Citrate binding of Al3+ and Fe3+

Citrate occurs at about 0.1 mM in blood plasma and is the most likely small molecule plasma binder of both Al3+ and Fe3+. This paper assesses published stability constants for citrate binding to each metal ion. From pH 2 to 5 Al3+ forms a neutral complex with citrate that may be absorbed into the body in the upper regions of the gastrointestinal tract. It is especially dangerous to ingest aluminum-containing antacids with citrus fruit or juices. Ignoring the likely occurrence of a competing 2:1 citrate-Fe3+ complex necessitates adjustments in reported stability constants for Fe3+ binding to transferrin. In the blood, plasma transferrin steals both Fe3+ and Al3+ from citrate.     

Regulation of Fe3+-oxide Formation Among Fe2+-oxidizing Bacteria

Helical stalks (resembling Gallionella ferruginea, Mariprofundus ferrooxydans) and filamentous sheaths (resembling Leptothrix ochracea) of Fe²⁺-oxidizing bacteria (FeOB) are mineralized by hydrous ferric oxides (HFO). To perform both inter-species and inter-site size comparisons of HFO particles on stalks and sheaths we measured HFO particles in samples of natural bacteriogenic iron oxides (BIOS) from 3 contrasting field sites: the Loihi Seamount (southern Hawaii); Äspö Hard Rock Laboratory (eastern Sweden); and Chalk River Laboratories (northern Canada) representing seafloor saline, underground brackish, and surface freshwater aqueous conditions. Ambient temperatures were in the psychrophilic range and pHs measured for Loihi, CRL, and Äspö were 5.6, 6.9 and 7.4, respectively. Dissolved Fe was lowest for CRL (0.2 mg · L^?1) followed by Äspö (1.5 mg · L^?1), then Loihi (4.5–14.9 mg · L^?1). L. ochraceasheaths appear to have surface properties that restrict HFO particle growth in comparison to G.ferruginea-M.ferrooxydans stalks in the same environment, which we attribute to interfacial surface energy (γ). An inverse relationship between particle size and stalk/sheath length due to restrictions in reactive surface area was also observed, which may provide insight into FeOB survival strategies to alleviate oxidative stress arising from Fe³⁺ production.     

甲醇产纤维素菌株的静态发酵动力学研究

目的:为实现甲醇资源化产细菌纤维素发酵过程的优化,研究纤维素生产菌株一木醋杆菌(Gluconacetobacter χγlinus)的静态发酵动力学特性.方法:将木醋杆菌接入甲醇浓度分别为2.7%和4.5%的培养基中驯化,根据Logistic方程和LuedekingPiret方程,研究周期为13d的静态发酵动力学过程.结果:确定静态发酵过程的菌体生长、细菌纤维素合成、底物消耗的动力学参数,得到动力学方程,拟合试验值与模型值,得到甲醇模拟废水培养基平均拟合误差为16%,略高于基础培养基的14%.结论:利用甲醇产纤维索的模型方程可预测菌浓、产物浓度及底物消耗规律,实现静态发酵过程的优化.     

High Rate Production in Static Culture of Bacterial Cellulose from Sucrose by a Newly Isolated Acetobacter Strain

For the industrial production of bacterial cellulose from sucrose in static cultures, the possibility of a high rate of cellulose production was investigated. An Acetobacter strain, S-35, which had been isolated from a grape, was selected from 1500 isolates. This strain was found to produce a large amount of cellulose from either glucose or fructose. Using this strain, high cellulose production rates of 3.3g/liter/d or 40g/m²/d from sucrose were seen in static culture.     

Autotrophic denitrification by nitrate-dependent Fe(II) oxidation in a continuous up-flow biofilter

A continuous-upflow biofilter packed with sponge iron was constructed for nitrate removal under an anaerobic atmosphere. Microbacterium sp. W5, a nitrate reducing and Fe(II) oxidizing strain, was added to the biofilter as an inoculum. The best results were achieved when NO₃ ^?-N concentration was 30 mg/L and Fe²⁺ was 800 mg/L. Nitrite in influent would inhibit nitrate removal and aqueous Fe²⁺ resulted in encrustation. Fe(II)EDTA would prevent cells from encrustation and the maximum nitrogen removal efficiency was about 90 % with Fe(II)EDTA level of 1100 mg/L. Nitrate reduction followed first-order reaction kinetics. Characteristics of biofilms were analyzed by X-ray fluorescence spectroscopy.