基于生态风险评估探究溶藻细菌2-4的抑藻特性

[目的]基于生态安全评估,探索溶藻细菌及其分泌物的抑藻效果与机制。[方法]分离获得溶藻细菌2-4 (Pseudomonassp.),通过正交试验和动力学模型研究了菌株2-4及其分泌物的抑藻特性,并通过急性毒性试验对菌株2-4及其分泌物进行生态风险评估。[结果]菌株2-4在最优条件下接种体积比(V/V)为15%时对铜绿微囊藻的4 d抑制率达92.81%,抑藻反应符合一级动力学模型(t_1/2=126 h)。菌株2-4具有抑藻多样性,首次报道了假单胞菌对斜生四链藻、蛋白核小球藻和丝藻的抑藻效果。菌株2-4分泌的抑藻活性物质分子量小于500 Da,不耐高温和强酸强碱。急性毒性试验结果显示,高于1.5%的菌液对大型溞有毒,高于2%的菌株分泌物对大型溞和稀有鮈鲫有毒,但对明亮发光杆菌无毒。较安全的使用范围内,菌株2-4 (V/V=1.5%)及其分泌物(V/V=10%)对藻华湖泊水样的叶绿素a去除率为4.83%–42.94%和30.62%–68.69%。[结论]本研究客观分析了假单胞菌2-4及其分泌物在生态安全使用范围内的实际抑藻效果,明晰了溶藻细菌生态毒性与抑藻效率的关系,为生物控藻实践提供理论参考。     

响应面分析法优化沙雷氏菌(Serratia sp.) AXJ-M对己烯雌酚的降解

[背景] 环境雌激素已成为目前干扰人类和动物内分泌系统而影响健康和生殖的一类新型环境污染物,利用微生物的降解作用修复被其污染的环境具有重要的现实意义。[目的] 以实验室保藏的一株己烯雌酚（Diethylstilbestrol,DES）降解菌沙雷氏菌（Serratia sp.） AXJ-M为对象,开展其对DES的降解特性及降解条件优化的实验研究。[方法] 利用单因素试验、Plackett-Burman因素筛选、最陡爬坡试验和Box-Behnken设计相结合的方法优化Serratia sp.AXJ-M对DES的降解条件。[结果] （NH₄）₂SO₄、ZnCl₂、胰蛋白胨被分别选做无机氮源、额外金属离子和外加营养物质时,对DES降解有明显的促进作用。利用Plackett-Burman实验确定（NH₄）₂SO₄浓度、DES浓度、pH值为影响菌株AXJ-M降解DES的主要因素。在此基础上,采用最陡爬坡试验和Box-Behnken设计,确定菌株AXJ-M在（NH₄）₂SO₄浓度1.48 g/L、ZnCl₂浓度0.02 g/L、温度30℃、pH 7.19、DES浓度119.5 mg/L、接种量3%（体积分数）下培养7 d,菌株AXJ-M对DES的降解率达到76.89%,较未优化前提高了17.38%。[结论] Serratia sp.AXJ-M具有较高的DES降解能力,该菌可为生物修复受DES或其他人工合成雌激素污染的环境提供优良的微生物资源。     

在无有机碳源和缺氧条件下自养菌和异养菌脱氨氮作用*

在无有机碳源和缺氧条件下,应用15N示踪考察4株具有氨氧化作用的菌株在膜反应器中的氨氧化产气情况。当溶氧浓度(DO)<0.5mg/L的缺氧条件下,自养菌Nitro-som onas sp.单株培养,能将6.3%的氨氮转化为氮气,¹⁵N₂产生量占氨氮消耗量的21.86%。自养菌株与异养菌株混合培养,可将30.86%的氨氮转化为氮气,¹⁵N₂产生量占氨氮消耗量的80.38%。在无有机碳的条件下,自养菌和异养菌     

耐消化道逆环境双歧杆菌菌株A04体外促进生长因子的研究*

研究了4种低聚糖、8种中药及4种食品原料体外对双歧杆菌菌株A04的增殖作用。结果表明,大豆低聚糖的增殖效果最明显(P<0·01),其次是低聚异麦芽糖和低聚果糖,水苏糖则几乎没有增殖效果,而且当改良MRS中低聚糖的浓度达到10%时,对其反而具有一定的抑制作用;8种中药在浓度为2%的时均有增殖效果,以Z₃、Z₁和Z₂效果最显著(P<0·01),但其浓度不同对双歧杆菌菌株A04的增殖影响截然不同;本试验采用的4种食品原料对双歧杆菌均     

青海一株蚕豆根瘤菌的鉴定及抗旱性评价

【目的】研究青海干旱地区蚕豆根瘤菌的遗传多样性,获得与蚕豆品种共生匹配且具有耐旱性的根瘤菌株,促进蚕豆耐旱根瘤菌在青海干旱地区生产中的应用。【方法】以分离自青海干旱地区一株菌株QHCD22为材料,利用细菌形态学、生理生化指标鉴定、Biolog细菌鉴定系统、16S rRNA基因序列分析、全基因组分析等进行菌种鉴定和系统发育分析,进一步通过PEG6000模拟干旱胁迫、盆栽回接干旱胁迫处理及旱作田间接种验证试验对该菌株的耐旱性进行综合评价。【结果】QHCD22菌株属快生型根瘤菌属(Rhizobium),Rhizobium indicum种。随着PEG6000模拟干旱胁迫程度的加剧,在−0.6 mPa这一更低渗透势时菌株存活数量增高,浊度由61.48%上升到69.42%,表现出较强的耐旱性。盆栽试验表明,接种根瘤菌处理(NA)的株高、植株鲜干比、根瘤数、根瘤鲜重、叶绿素含量(SPAD)、叶片相对含水量(RWC)、脯氨酸含量(PRO)、超氧化物歧化酶活性(SOD)、根系活力(TCC)均高于不接种根瘤菌处理(NN),并且在正常供水条件下,NA处理的各指标也均高于NN处理。旱作田间验证试验表明接种该菌株显著提高固氮酶活性,青海13号蚕豆根瘤固氮酶活性由不接种的42.07 C₂H₄ nmol/(g·h)显著增加到221.78 C₂H₄ nmol/(g·h),青蚕14号蚕豆由40.60 C₂H₄ nmol/(g·h)显著增加到109.78 C₂H₄ nmol/(g·h),马牙蚕豆由33.41 C₂H₄ nmol/(g·h)显著增加到643.15 C₂H₄ nmol/(g·h)。接种根瘤菌对于增加产量具有促进作用,其中青蚕14号的增产效果显著,增产幅度达32.3%。【结论】QHCD22菌株可能为快生型根瘤菌属的一个种Rhizobium indicum,具有一定的耐旱性,研究表明接种根瘤菌可以提高蚕豆的耐旱性,尤其对干旱敏感型蚕豆品种增产效果显著,具有潜在的应用前景。     

线粒体自噬基因对酿酒酵母抗氧化性能的影响

线粒体自噬是指细胞通过自噬的机制选择性地清除线粒体的过程,对维持细胞内稳态具有重要作用。为探究线粒体自噬基因对酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)细胞抗氧化性能的影响,本研究分别构建了线粒体自噬相关基因ATG8、ATG11、ATG32的缺失和过表达菌株,发现在过氧化氢(H₂O₂)胁迫6 h后,过表达ATG8、ATG11基因显著降低了细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)含量,分别仅为初始状态的61.23%和46.35%,并显著提高了菌株线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,MMP)和腺嘌呤核苷三磷酸(adenosine-triphosphate,ATP)含量,有助于提高菌株的抗氧化性能。另一方面,基因ATG8、ATG11、ATG32的缺失会导致线粒体损伤及细胞活力显著下降,同时造成胞内ROS失衡,H₂O₂胁迫6 h后,其胞内ROS含量显著升高至初始状态的174.27%、128.68%和200.92%。结果表明,ATG8、ATG11和ATG32可能是调控酵母抗氧化能力的潜在靶点。本研究为进一步研究通过调节线粒体自噬提高酵母抗氧化活性提供了新的线索。     

白黄侧耳Pleurotus cornucopiae微卫星间区(ISSR)分析1

本试验对我国1982年至2004年22年间栽培的白黄侧耳Pleurotus cornucopiae 30个菌株进行了锚定ISSR分析,试验表明,引物P₄和P₅都能对白黄侧耳P.cornucopiae进行多态性扩增,P₄将供试菌株扩增出45个条带,大小在200～20000bp,P₅将供试菌株扩增出39个条带,大小在500～15000bp,扩增出的条带100%具多态性。聚类分析在遗传相似性61%的水平下将30个供试菌株划分为15个类群,即15个具一定遗传差异的菌株;具有相同ISSR图谱、遗传相似性程度100%的可能为同一菌株,属于同物异名。试验表明我国的食用蕈菌野生环境面临人工栽培种质的污染,采自河北、山东、云南自然环境下的白黄侧耳P.cornucopiae与此前大量栽培的一些商业品种具完全相同的ISSR指纹图谱,聚类分析相似性系数100%。     

白黄侧耳Pleurotus cornucopiae微卫星间区(ISSR)分析1

本试验对我国1982年至2004年22年间栽培的白黄侧耳Pleurotus cornucopiae 30个菌株进行了锚定ISSR分析,试验表明,引物P₄和P₅都能对白黄侧耳P.cornucopiae进行多态性扩增,P₄将供试菌株扩增出45个条带,大小在200～20000bp,P₅将供试菌株扩增出39个条带,大小在500～15000bp,扩增出的条带100%具多态性。聚类分析在遗传相似性61%的水平下将30个供试菌株划分为15个类群,即15个具一定遗传差异的菌株;具有相同ISSR图谱、遗传相似性程度100%的可能为同一菌株,属于同物异名。试验表明我国的食用蕈菌野生环境面临人工栽培种质的污染,采自河北、山东、云南自然环境下的白黄侧耳P.cornucopiae与此前大量栽培的一些商业品种具完全相同的ISSR指纹图谱,聚类分析相似性系数100%。     

高分辨电泳分离短串联重复序列DNA片段

采用多相缓冲系统,在成层胶T＝5%,C＝2.6%, 分离胶T＝8%,C＝5%的条件下用聚丙烯酰胺凝胶电泳对人类短串联重复序列(STR)DNA片段进行分离.其中,成层胶内主要缓冲成分为2-二羟乙基亚胺-三羟甲基甲烷(Bistris)、H₂SO₄及N、N-2(羟乙基)甘氨酸(Bicine) ; 而分离胶以Tris、H₂SO₄及2-二羟乙基亚胺-三羟甲基甲烷(Bistris)为主,构成多相缓冲系统.DNA片段在成层胶中被有效地压缩, 在分离胶内又可完全解压缩,使其按片段大小分离;从而达到提高分辨率的目的.     

代谢工程强化脱氮副球菌DYTN-1去除氮素污染物

【目的】脱氮副球菌(Paracoccus denitrificans)是一种环境友好的α-变形菌纲菌株,在有氧条件下也可进行反硝化过程,具有较好的脱氮能力。本研究以脱氮副球菌DYTN-1为底盘细胞,筛选氮素诱导型启动子用于强化硝化和反硝化途径,进而达到代谢工程强化脱氮副球菌DYTN-1去除氮素污染物的目的。【方法】通过接合转移的方法分别将过表达amoA、amoB、hao和nirS基因的重组质粒导入脱氮副球菌DYTN-1细胞中。经过荧光定量检测和氮素定量检测对脱氮副球菌DYTN-1的基因元件和氮去除能力进行表征。【结果】从基因组中挖掘了6个受NO₂^‒、NO₃^‒和NH₄⁺诱导的启动子,诱导差异为2‒26倍;且过表达nirS的菌株用2 g/L KNO₃处理24 h后培养基中NO₃^‒的残余量为野生型菌株的67%。同时过表达hao和nirS基因的菌株在用1 g/L NH₄Cl和2 g/L KNO₃处理12 h后,其NO₃^‒的剩余量仅为野生型菌株的50%,且最终总氮的降解效率达79.5%,剩余总氮仅为野生型菌株的一半。【结论】上述研究表明,利用筛选获得的启动子工具在P. denitrificans DYTN-1中进行代谢工程改造强化氮素污染物的去除具有可行性。     

产腈水解酶基因工程菌的产酶诱导条件及培养基优化

本文通过对产酶诱导条件及发酵培养基进行优化,成功提高了产腈水解酶基因工程菌E. coli BL21(DE3)-pETNYNit的产酶水平。研究结果显示,最佳发酵培养基为：葡萄糖0.2%、甘油0.7%(v/v)、蛋白胨1.2%、酵母膏0.8%、NaCl 0.3%、(NH4)2SO40.3%、NH4Cl 0.13%、Na2 HPO4·12H2 O 1.04%、KH2 PO40.39%、MgSO4·7H2 O 0.03%,pH 7.2。最佳产酶诱导条件为：发酵4 h时加入0.5 mmol/L IPTG,然后在28℃、240 r/min下诱导腈水解酶基因表达14 h~16 h。采用优化方案,重组菌产酶水平可提升至0.9~1×105 U,与野生菌株的产酶水平相比,提高幅度超过50%。同时重组菌培养仅需24 h,培养周期缩短超过50 h。     

离子注入选育高产木聚糖酶黑曲霉及其发酵条件研究

以黑曲霉A3为出发菌,利用离子注入技术选育出一株遗传性状稳定的木聚糖酶高产突变株AN497,其产酶水平较出发菌从野生型A3菌株的405.6IU/ml提高到586.2IU/ml,即酶产量增加了44.5%;对高产菌进行发酵条件优化,发现以玉米芯粉为主要碳源、用蔗糖代替葡萄糖作为附加碳源,对木聚糖酶的发酵具有明显的促进作用;采用复合的无机氮源 (NH4)2SO4和NaNO3,(1: 2)浓度以10g/L为宜;菌株对发酵通氧量具有较高的要求,摇瓶转速在230r/min时的产酶水平较200r/min要高;通过发酵条件的优化,高产菌株的产酶活力最高可达671.1IU/mL,比出发菌株的产酶量提高了65.5%。     

使敦煌壁画红色铅丹变色菌株生理特性的研究

对一株分离自敦煌壁画的菌株进行了生理生化检测,结果表明,该菌符合黄杆菌属(Flavobacterium),不定种(Species Incertae Sedis)的特征.在加有铅丹(Pb_3O_4)的培养基上,菌体呈棕黑色.通过鉴定,认为该棕色为菌体将铅丹氧化成PbO_2的缘故.在pH9.8、37℃、黑暗条件下氧化程度最高.纯氧及纯氮气条件下菌体氧化铅丹受抑制,菌株氧化铅丹受质粒控制,菌体具主动吸收铅的能力,电镜观察铅主要位于原生质体内,5×10~(-3)mol/ml NaN_3抑制菌体生长.     

玫瑰色微球菌的生物学特性及其培养基的优化

对本实验室分离纯化的玫瑰色微球菌（Micrococcus roseus）M1进行生物学特性研究,包括形态与培养特征的观察,细胞色素的测定,菌体对碳氮源和生长因子的利用,以及该菌株的最适生长条件。通过单因素试验,获得菌株最适生长条件为：培养温度30℃、p H7.5、振荡频率120 r/min、盐度0.5%。采用均匀设计法优化菌株M1的培养基,得到最优培养基（g.L-1）：CH3COONa 6;NH4Cl 2.4;Na HCO30.1;Mg SO40.1;维生素溶液12 m L/L;微量元素溶液1 m L/L。在最适生长条件下,接种菌株M1于最优培养基,培养72 h后,菌体和类胡萝卜素的OD值分别达到2.753和4.733,而在基础培养基上的生物量和类胡萝卜素的OD值为1.895和3.258,分别提高了45%和50%。     

Agrobacterium tumefaciens OAH-01产脲酶发酵培养基优化

氨基甲酸乙酯( EC)是大多数发酵制品中的潜在致癌物,而尿素是EC的最主要前体物质之一,因此需要采取相关措施控制发酵制品中尿素的含量。向酒体中添加脲酶具有安全、高效和处理条件温和等优点,是FDA推荐的降低EC 含量的优先方法。微生物是脲酶的主要来源,可利用其实现脲酶的大规模生产。本文以产脲酶根癌农杆菌Agrobacterium tumefaciens OAH-01为研究对象,考察了该菌株的生长曲线和产酶曲线,证明该菌株产脲酶属生长关联型,且能在较短时间内达到最大产酶量,此外还研究了发酵培养基组成对该菌发酵产酶的影响,通过单因素及正交试验优化确定了最佳发酵培养基组成(g/L)：蛋白胨20,酵母粉5,葡萄糖5,FeCl30.54,Na2HPO40.5, KH2 PO40.5,NiSO40.1,起始 pH 7.0。在最适条件下发酵16 h,菌悬液中脲酶酶活可达1.077 U/mL,为优化前的2.4倍。超声破碎后细胞上清中的脲酶活性为0.419 U/mL,为优化前的4.4倍。     

琼氏不动杆菌FM 208850产果胶酶的发酵条件优化

目的:优化琼氏不动杆菌FM208850发酵生产果胶酶的培养基组成及发酵条件,以提高其产量。方法:在研究碳源、氮源、无机盐的种类及量的单因素实验基础上,选取香蕉皮、牛肉膏、NaCl和CaCl2做4因素3水平的正交试验。结果:FM208850产果胶酶的最适培养基组成为:香蕉皮2%,牛肉膏0.25%,NaCl 0.2%,CaCl20.3%;发酵条件为:初始pH7.0、32℃、2%接种量,培养12h。最优条件下酶活可达160.7U/mL。结论:琼氏不动杆菌FM208850作为新型果胶酶产生菌及罗布麻脱胶菌种,利用香蕉皮作为其发酵产果胶酶的碳源和诱导物是可行的,为其综合利用开辟了新思路。     

毕赤氏酵母植酸酶工程菌高密度培养条件的研究

研究了毕赤氏酵母植酸酶工程菌高密度生长的培养条件 ,包括不同碳源、酵母粉、(NH4 ) 2 SO4 、KH2 PO4 等不同用量对菌体生长的影响。结果是甘油 4 %、蛋白陈 2 %、酵母粉 0 5%、(NH4 ) 2 SO4 0 .8%、K2 HPO4 0 1%、KH2 PO4 0 6 %。在此基础上 ,对温度、起始pH、接种量等影响该工程菌菌体生长的因素也作了初步研究。     

低能离子注入技术诱变选育木聚糖酶高产菌

利用离子束注入技术对木聚糖酶产生菌黑曲霉(Aspergillus niger)A3进行诱变筛选,得到高产菌株N212。通过正交设计实验,优化了该高产菌的液体发酵条件,发现适合产酶的培养基是:8%玉米芯,1.0%麸皮,0.1%吐温80,0.5%(NH4)2SO4,0.5%NaNO3,其他无机盐的成分与M ande ls营养盐液中的成分一样,pH5.4。在优化后的培养条件下N212的产酶达到600 IU/mL。     

OCCURRENCE OF OCTADECAPENTAENOIC ACID IN LIPIDS OF A COLD STENOTHERMIC ALGA,PRYMNESIOPHYTE STRAIN B1

The fatty acid composition of the prymnesiophyte strain B, a cold stenothermic microalga, was examined. The major fatty acids derived from the total lipids in this strain were myristic (14:0), palmitic (16:0), oleic (18:1ω9), linoleic (18:2ω6), octadecatetraenoic (18:4ω3), octadecapentaenoic (18:5ω3), and docosahexaenoic (22:6ω3) acids. Octadecapentaenoic acid (18:5ω3) was an unusual component and was characterized by mass spectrometry, infrared absorption spectrometry, and proton nuclear magnetic resonance spectrometry. Saturated fatty acids (14:0 and 16:0) and 18:5ω3 were distributed at significant levels in the major classes of galactolipids (monogalacto-syldiacylglycerol, digalactosyldiacylglycerol, and sulfoqui-novosyldiacylglycerol), phospholipids (phosphatidylcholine, phosphatidylglycerol, and phosphatidylethanolamine), and neutral lipids with the exception that phosphatidylethanolamine contained only trace amounts of 14:0. By contrast, 22:6ω3 was distributed in phospholipids and neutral lipids. A decrease in growth temperature from 5°C to 2°C was accompanied by a significant increase in levels of 18: 5ω3 and 18:4ω3 with a concomitant decrease in the level of saturated fatty acids, whereas the level of 22:6ω3 was scarcely changed. These results suggest that, in prymnesiophyte strain B, eighteen-carbon polyunsaturated fatty acids with more than three double bonds, 18:5ω3 in particular, serve as modulators of membrane fluidity. The potential role of 18:5ω3 as a specific marker for prym-nesiophytes is also discussed.     

导入三叶草素基因（tfx）的快生型大豆根瘤菌竞争结瘤能力的研究

以导入三叶草素基因（tfx）的快生型大豆根瘤菌H12－2（pXK）和H12－2（p3K）为供试菌株,以出发菌H12－2和8株对三叶草素敏感的快生型大豆根瘤菌混合群体为对照菌,分别在盆栽条件下进行竞争结瘤试验。结果表明,产素菌H12－2（pXK）在两个大豆品种上的占瘤率均高于不产素的重组菌H12－2（p3K）。以H12－2为对照菌时,H12－2（pXK）占瘤率比H12－2（p3K）高出22％～26％;以8株快生型大豆根瘤菌混合群体为对照菌时,可提高30％～34％。