果糖共代谢强化功能菌群/菌株降解活性黑5效能差异及机制比较

【背景】偶氮染料及其降解产物对生物具有高毒性和“三致”效应,利用共代谢强化纯培养细菌菌株或共培养混合菌群降解偶氮染料去除效能是一种环境友好型方法,但针对共基质调控下菌群/菌株的效能差异机制比较研究有待深入。【目的】考察果糖作为共基质强化功能菌群DDMZ1和功能菌株DDMZ1-1(经鉴定属于Burkholderia sp.)降解脱色活性黑5(reactive black 5, RB5)的效能差异机制。【方法】优化功能菌群/菌株培养条件,对果糖共代谢强化功能菌群/菌株的脱色性能及偶氮还原酶活性进行测定,通过液相色谱-飞行时间串联质谱联用仪(LC-TOF-MS)及植物毒性实验对RB5降解产物进行分析鉴定及毒性评估,并考察比较功能菌群/菌株对不同结构染料的广谱脱色性能。【结果】功能菌群DDMZ1和功能菌株Burkholderia sp. DDMZ1-1在优化条件下(pH 5.5, 37℃)对RB5的去除效率分别为79%和73%,而且功能菌群对高盐环境具有更强的适应优势。果糖的添加能够显著提升功能菌群/菌株对不同初始浓度RB5的脱色性能,特别是针对200 mg/L RB5的去除效率相较于不添加果...     

脱水污泥中脱色偶氮染料功能菌群的驯化分离

【目的】获得降解混合偶氮染料的高效降解菌,应用于印染行业偶氮染料废水的生物处理和资源化。【方法】以某污水处理厂的脱水污泥作为分离源,经偶氮染料废水驯化后,分离筛选出9株偶氮染料脱色株(命名为T-1-T-9),通过形态观察、生理特征及基于16S rRNA基因序列的分子生物学鉴定,初步认定分离株分属于芽孢杆菌属(Bacillus)、微小杆菌属(Exiguobacterium)、寡单胞菌属(Stenotrophomonas)和副球菌属(Paracoccus)。【结果】所得分离株纯培养均可不同程度地脱色单一偶氮染料和混合偶氮染料,其中T-8对甲基橙和金橙I的脱色速率最大,40 h的脱色率分别为85.9%和86.2%,T-8菌株干粉也可在无外源碳源的条件下完全脱色金橙I。分离株混合培养脱色混合偶氮染料的效率明显高于纯培养,可达90.1%。【结论】脱水污泥作为脱色偶氮染料功能菌群的新来源具有良好的应用价值。     

Sphingobacterium bambusaue及其紫外诱变菌株的石油降解功能

【目的】研究Sphingobacterium bambusaue及其紫外诱变菌株的石油降解功能。【方法】紫外诱变后筛选石油降解高效菌株; 以不同石油浓度、pH值及盐浓度优化培养条件, 用重量法检测高效菌株石油降解率。【结果】发现菌株S. bambusaue在石油降解培养基中培养5 d的石油降解率为25.86%, UV诱变高效菌株IBFC2009-S3培养5 d的石油降解为42.85%, 比始发菌株提高65.7%; UV诱变菌株IBFC2009-S3的优化培养条件为石油浓度0.5 g/L、pH值7.0以及NaCl质量浓度为10 g/L, 其石油降解率可达50.51%。【结论】首次报道S. bambusaue具有石油降解功能; 紫外诱变获得的菌株S3的石油降解能力较强。     

乙醛降解菌Bacillus velezensis LT-2的发酵条件优化

【背景】乙醛作为醛类污染物广泛存在于生产生活中,相较于传统的物化方法,生物降解具有诸多优势,已成为研究热点。【目的】筛选获得降解乙醛的菌株并优化其发酵条件,为微生物降解乙醛提供试验资源。【方法】经过富集培养和乙醛降解试验获得一株乙醛降解能力高的菌株;通过单因子优化(碳源、氮源、金属离子、温度、转速、接种量和初始pH)和多因子的交互试验(Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和Box-Behnken design试验)考察培养基组分和发酵条件对菌株降解乙醛的影响,并考察菌株在最佳条件下的生长状态和乙醛降解能力。【结果】筛选获得一株具有乙醛降解能力的菌株Bacillus velezensis LT-2,该菌株降解乙醛的最佳培养条件为：蔗糖30 g/L,营养肉汤0.6 g/L,氯化钾0.12 mol/L,温度28℃,初始pH 7.5,接种量6%,摇床转速200r/min。在此条件下,B.velezensisLT-2可在1g/L乙醛的培养液中生长,22h的降解率为89.77%±2.33%,是优化前降解率的3.58倍。【结论】试验菌株B. velezensis LT-2对乙醛具有良好的...     

毛栓菌产漆酶条件优化及该酶对合成染料脱色的特性

【目的】提高菌株Trametes hirsuta SYBC-L19漆酶产量,并研究该酶对合成染料脱色的性质。【方法】通过单因素和响应面设计,对产漆酶培养基进行优化。【结果】最优培养基为:玉米粉20.0 g/L、马铃薯淀粉32.4 g/L、酒石酸铵2.9 g/L、吐温80 0.5 g/L、CuSO4.5H2O 2.0 mmol/L、香兰素0.54 mmol/L、NaH2PO4.2H2O 2.0 g/L、MgSO4.7H2O0.5 g/L、MnSO4.H2O 0.1 g/L;最佳培养条件为:培养温度30°C,初始pH 6.0,装液量40 mL/250 mL,接种量8%。【结论】培养8 d酶活达35 U/mL,是优化前的39倍。对漆酶催化合成染料脱色进行了考察,发现该酶在60°C下对偶氮类染料AR1和RB5能迅速脱色,5 min内即可完成。     

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。     

一株甲醛降解菌的筛选及降解特性的研究

【目的】以甲醛为唯一碳源与能源,以期从印染厂采集的活性污泥中筛选出快速降解甲醛的菌株。【方法】采用传统微生物纯培养方法和形态学特征、生理生化试验,结合16S rRNA基因序列分析以及甲醛关键脱氢酶(FDH)对筛选的菌株W1进行系统研究,并利用正交设计法研究不同因素处理对菌株W1降解甲醛特性的影响。【结果】分类结果显示鉴定菌株W1属于恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida),通过单因素试验和正交试验考察培养条件对菌株降解甲醛的影响,得出菌株W1降解甲醛的最适条件为:甲醛浓度为500 mg/L,温度30°C,pH 6.0,摇床转速为200 r/min,接种量为3%。【结论】在最适条件下菌株W1具有较强的降解甲醛能力,在24 h其甲醛降解率达98%。     

三株高效秸秆纤维素降解真菌的筛选及其降解效果

【目的】利用多种筛选方法,获得高效秸秆纤维素降解真菌,并研究其秸秆纤维素的降解能力。【方法】采用滤纸片孔洞法、滤纸条降解法、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)水解圈测定法、秸秆失重法、纤维素分解率测定法、胞外酶活测定法等常规秸秆纤维素降解菌的筛选方法。【结果】筛选到3株具有较强纤维素降解能力的真菌菌株,经初步鉴定菌株98MJ为草酸青霉(Penicillium oxalicum)、菌株W3为木霉(Trichoderma sp.)、菌株W4为扩张青霉(Penicillium expansum)。菌株W4具有非常强的秸秆纤维素降解能力,10d内对秸秆的降解率可达56.3%,对纤维素、半纤维素和木质素的分解率分别为59.06%、78.75%和33.79%。菌株W4的胞外纤维素酶活力在14.25-49.75U/mL之间。【结论】筛选获得3株高效秸秆纤维素降解真菌菌株,其中菌株W4的纤维素酶活高于已报道的菌株,是一株十分具有研究开发潜力的纤维素酶生产菌株。     

绒毛栓孔菌菌丝体在无营养条件下对偶氮染料刚果红的脱色作用

【目的】在无营养条件下,利用白腐真菌绒毛栓孔菌(Trametes pubescens)菌丝体对染料进行脱色可减少试验成本,提高染料处理的实用性。【方法】将该菌株液体培养的菌丝体在无营养条件下对染料进行脱色,并对其中脱色效果较好的偶氮染料刚果红的脱色过程进行分析。在此过程中,测定了该菌株分泌的胞外胞内酶活力,优化影响因子如初始pH值、温度、染料浓度和盐度,同时利用气相色谱-质谱联用技术分析无营养条件下偶氮染料刚果红的降解产物。植物毒性试验测定刚果红经绒毛栓孔菌菌丝体脱色前后的毒性变化。【结果】菌丝体对偶氮染料刚果红有较好的脱色效果,在初始pH值为2.0,温度为30°C,染料浓度为80 mg/L,盐度为2.5%(质量体积比)时,150 r/min转速下培养7 d后脱色率可达80.52%。在此过程中,菌丝体可被连续使用2次,且其所分泌的酶系可降解染料。此外,通过气相色谱-质谱联用分析得到刚果红的降解产物为萘胺、联苯胺和叠氮萘。植物毒性试验显示在无营养条件下的绒毛栓孔菌菌丝体对染料有明显的脱毒作用。【结论】研究发现绒毛栓孔菌菌丝体在无营养条件下的偶氮染料废水处理中具有广阔的应用前景。     

应用变色法筛选斑玉蕈优良杂交子

【目的】将变色检测方法应用于斑玉蕈优良杂交菌株的选育,缩短育种过程。【方法】采用分光光度计检测变色培养基的颜色变化,计算脱色率(D值)。【结果】变色检测培养基的颜色变化和脱色率(D值)是一致的,即培养基显示黄色时D值是正值,培养基显示蓝色时D值是负值。D值与斑玉蕈主要农艺性状具有紧密联系,D值是正值的菌株平均吃料速度比D值是负值的菌株快,单瓶产量和正常子实体数与D值呈正相关性,畸形菇数与D值呈负相关性。【结论】应用变色检测法可以快速简单地筛选出优良菌株,缩短斑玉蕈育种进程。     

一株新型苯胺蓝降解菌MP-13的代谢特征

[背景]三苯甲烷类染料的广泛使用对我国生态环境构成了极大危害,亟待开发一种经济、高效和环境友好型的染料废水处理技术。目前,利用微生物处理染料废水被认为是一种环境友好型的方法。[目的]通过解析菌株MP-13对苯胺蓝的降解特性,为该菌株在染料废水治理中的应用提供核心理论与技术依据。[方法]从食木白蚁肠道中筛选一株苯胺蓝脱色菌,对其进行16S rRNA基因序列分析鉴定,确定其基本生物学特征,然后通过FTIR、GC/MS等分析手段解析该菌对苯胺蓝的降解特征。[结果]菌株MP-13经鉴定为土白蚁特拉布尔希氏菌(Trabulsiella odontotermitis),该菌对苯胺蓝降解的最适温度、pH和转速分别为35℃、8.0和180 r/min,苯胺蓝浓度为200 mg/L时最大脱色率可达97.3%,且对苯胺蓝的耐受浓度可达1 500 mg/L。此外,FTIR和GC/MS的结果表明苯胺蓝被降解为小分子芳香族化合物。[结论]Trabulsiella odontotemitis MP-13对苯胺蓝有较强降解能力和较高耐受性,可作为染料废水生物修复的潜在菌株资源。     

一株产漆酶细菌的分离鉴定及酶学性质研究

[目的]分离获得产漆酶的细菌菌株,研究漆酶的酶学性质并应用于染料脱色.[方法]利用含铜的富集培养基筛选产漆酶细菌;通过形态特征、生理生化试验及16SrDNA序列分析等方法进行鉴定;以丁香醛连氮为底物测定漆酶的酶学性质;通过测定染料在最大吸收波长下吸光值的变化评价漆酶对染料的脱色效果.[结果]从森林土壤中筛选到一株漆酶高产菌株LS05,初步鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens);菌株LS05的芽孢漆酶以丁香醛连氮为底物的最适pH为6.6,最适温度为70℃;该酶具有较好的稳定性,经70℃处理10h或在pH 9.0条件下放置10d后可保留活性.对抑制剂SDS和EDTA具有一定的抗性,在碱性条件下可有效脱色不同的工业染料,RB亮蓝、活性黑和靛红1h内的脱色率达93％以上.[结论]Bacillus amyloliquefaciens LS05的芽孢漆酶在高温和碱性条件下稳定性强,相对于真菌漆酶具有更好的工业应用特性,可有效用于工业染料废水的处理.     

银杏内生细菌的分离鉴定及抑菌活性初探

【目的】从银杏(Ginkgo biloba)茎叶中分离鉴定内生细菌, 测定其体外抑菌活性及对辣椒果疫病的防治效果。【方法】采用平板对峙法筛选出对辣椒疫霉菌(Phytophthora capsici)有拮抗作用的内生细菌, 并用平板对扣法测定其中一株防治效果较好的内生细菌产生的挥发性物质对辣椒疫霉菌生长的影响。通过生防菌液和病原菌孢子悬浮液喷雾接种辣椒果测定该菌株对辣椒果疫病的防治效果。基于形态特征、生理生化特性、16S rDNA和gyrA基因序列同源性分析鉴定该生防菌株。【结果】从银杏的茎和叶中分离获得9株内生细菌。平板对峙生长试验结果表明, 菌株W5对供试的辣椒疫霉菌、稻瘟病菌(Pyricularia grisea)、水稻纹枯菌(Rhizoctonia solani)、黄瓜枯萎病菌(Fusarium oxysporum)、荔枝霜疫霉菌(Peronophythora litchi)、荔枝酸腐菌(Geotrichum candidum)均有抑制作用, 其中对辣椒疫霉菌、稻瘟病菌和荔枝霜疫霉菌的抑菌效果显著, 抑菌率分别为88.9%、86.3%和90.2%。其产生的挥发性物质能明显抑制辣椒疫霉菌菌丝的生长。对辣椒采后果疫病的防治效果表明, 先喷雾接种W5菌悬液24 h后再接种辣椒疫霉病菌孢子悬浮液的防治效果最好, 可将辣椒果的保鲜期延长2?3 d。该菌株被鉴定为解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。【结论】获得了一株对植物病原菌物有良好防治效果的银杏内生解淀粉芽胞杆菌W5, 对辣椒采后果疫病及其他病原真菌的防治具有潜在应用价值。     

一株牛蛙源金黄杆菌的分离鉴定及其致病特性

【背景】美国牛蛙养殖过程中病害问题非常突出,尤其是细菌性病害,其病原种类多、病原菌复杂多样、蔓延速度快、发病死亡率高,一直是牛蛙养殖过程中防控的难点。【目的】确定从患病牛蛙体内分离到的一株细菌NW1203的分类地位和致病性。【方法】无菌操作从牛蛙体内取样划线分离细菌,通过形态观察、生理生化试验、16S rRNA基因序列比对进行种属鉴定,通过人工感染、溶血性试验和病理切片观察分析其致病特性。【结果】经形态和生理生化鉴定及16S rRNA基因序列比对,菌株NW1203为金黄杆菌属细菌,与Chryseobacterium sp. F30的相似性达100%,进化树也显示该菌与金黄杆菌属细菌聚类;溶血性试验表明,菌株NW1203对绵羊、小鼠和牛蛙的血细胞都呈完全溶血;人工感染试验及感染病蛙的组织切片观察显示,菌株NW1203对牛蛙具有较强致病性,可引起牛蛙肝、肾、脾等主要组织严重病变,LD50为4.753×103 CFU/g。【结论】明确了菌株NW1203为牛蛙新病原,为牛蛙疾病的防控提供了理论依据。     

Azo Dye Decolorization under Microaerophilic Conditions by a Bacterial Mixture Isolated from Anthropogenic Dye‐Contaminated Soil

Soil samples isolated from dye-contaminated sites were exploited for isolation of dye decolorizing microorganisms. A novel bacterial mixture, RkNb1, was selected based on its efficiency, showing maximum and faster decolorization of textile dyes. Seven bacterial strains were isolated and identified from the bacterial mixture as Ochrobactrum intermedium (HM480365), Ochrobactrum intermedium strain M16-10-4 (HM030758), Enterococcus faecalis (HM480367), Arthrobacter crystallopoietes (HM480368), Kocuria flavus (HM480369), Bacillus beijingensis (HM480370), and Citrobacter freundii (HM480371) by 16S rRNA gene sequence analysis. This bacterial mixture showed 98.17% decolorization of Reactive Violet 5 (400 mg L^?1) within 8 h. The culture exhibited good decolorization ability at pH 8 and at a temperature of 37°C. Malt extract and peptone was found to enhance the decolorization rate of Reactive Violet 5. Plackett-Burman experimental design was used for elucidation of medium components affecting Reactive Violet 5 decolorization. Dye degradation products obtained during the course of decolorization were analyzed by high-performance thin-layer chromatography (HPTLC), Fourier transform infrared (FTIR), and nuclear magnetic resonance (NMR). The potential of this bacterial mixture to decolorize Reactive Violet 5 dye from manufacturing industry effluent is to be carried out using appropriate bioreactors.     

河南叶县岩盐可培养中度嗜盐菌的多样性

【背景】嗜盐微生物因为独特的生理和代谢特征而对高盐环境有着良好的适应能力,在环境污染治理、酶制剂等领域具有很高的应用和研究价值,是一类重要的极端环境微生物资源。【目的】为了更好地认识我国岩盐微生物的多样性,开发和利用嗜盐微生物资源,积累丰富的微生物菌种资源。【方法】在5%和10%的盐度下,使用Alkaline oligotrophic medium (AOM)、Neutral haloarchaeal medium (NHM)、Diluted modified marine agar (dmMA)和ISP3 medium (ISP3)四种培养基,分离和纯化河南叶县岩盐矿的卤水和盐土中的嗜盐菌,使用细菌通用引物27F和1492R扩增和测序纯化菌株的16SrRNA基因,使用Ez BioCloud和NCBI上的BLAST比对进行分子鉴定,使用MEGA5.0进行遗传进化分析。【结果】从河南叶县岩盐卤水和盐土中一共分离和纯化到78株细菌,菌株16S rRNA基因序列显示它们来自3个门:厚壁菌门(Firmicutes)的Bacillus 26株、Halobacillus 30株、Oceanobac...     

塔克拉玛干沙漠腹地胡杨林土壤细菌多样性分析

【目的】对塔克拉玛干沙漠腹地胡杨林土壤细菌多样性进行初步探索,为下一步从中筛选可用于生物饲料或生物肥料的微生物奠定基础。【方法】采用可培养方法,进行细菌的分离纯化。对各菌株进行革兰氏染色及淀粉酶、酯酶、纤维素酶和NaCl耐受浓度的测定,并提取各菌株基因组DNA,进行16SrRNA基因扩增、测序及系统进化树的绘制,分析其多样性。【结果】共分离得到27株菌,其中放线菌门(Actinobacteria)16株,变形菌门(Proteobacteria)4株,厚壁菌门(Firmicutes)6株,拟杆菌门(Bacteroidetes)1株。革兰氏染色结果表明,5株菌为革兰氏阴性,其余为革兰氏阳性;酶活测定结果表明,15株菌具有淀粉酶活性,9株菌具有酯酶活性,9株菌具有纤维素酶活性;NaCl耐受浓度测定结果显示,NaCl浓度为2%时所有菌株均能生长,5%时能生长的有22株,15%时能生长的有1株。【结论】塔克拉玛干沙漠腹地胡杨林土壤中存在较丰富的细菌类群,且具有一定的酶学活性和NaCl耐受性,具有进一步研究开发的价值。     

黄颡鱼暴发性出血病病原菌的分离鉴定及其生物膜形成特性

【背景】安徽省当涂县某池塘养殖黄颡鱼发生暴发性出血病,而当前对该病的病原存在争议。【目的】确定引起黄颡鱼暴发性出血病的病原菌,并明确分离菌株的生物膜形成特性,为从抗生物膜形成角度防治病原菌感染提供参考。【方法】取濒死期黄颡鱼病变脏器分别接种EPC细胞与培养基(TSB琼脂平板和血琼脂平板)分离病原,并通过人工感染回归试验确定其致病性;采用表型鉴定与16S rRNA基因序列分析相结合的方法鉴定分离菌株,并对其生物膜形成最佳条件、成膜能力及携带的生物膜形成相关基因进行研究。【结果】从病变脏器中分离纯化到一株优势菌株(HSY-2),对黄颡鱼的半数致死量为1.05×106 CFU/mL。经形态学、生化特性和细菌16S rRNA基因测序等分析确定分离株HSY-2为简达气单胞菌。其形成生物膜的最佳条件是将细菌接种TSB培养基于30 °C培养静置96 h,可形成中等强度的生物膜。同时,分离菌株携带气单胞菌甘油-3-磷酸脱氢酶D编码基因glpD、S-核糖同型半胱氨酸裂解酶基因luxS和LuxI家族蛋白同系物编码基因ahyI三种生物膜形成相关基因,但未检测到甘露糖敏感型血凝素菌毛合成蛋白Q编码基因。【结论】本实验为进一步研究简达气单胞菌生物膜形成的调控机制打下基础,并且从抗生物膜形成角度防治简达气单胞菌感染提供了参考。     

一株源自孔雀的新型支原体的鉴定及其致病性和基因组分析

【背景】Mycoplasma gallinaceum (MGC)是禽源支原体的一种,仅在南非、英国等地发生,我国鲜有报道。【目的】从患呼吸道病的孔雀气管中分离到一株支原体,命名为Peacock20181011,确定其分类、致病性和基因组特征。【方法】利用微生物学常规方法,结合分子生物学检测和基因组序列,对其进行鉴定;通过对Special pathogenic free(SPF)鸡、鸡胚的致病性研究和最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC)测定,确定其致病性和药敏性。【结果】通过对分离菌的培养、纯化、形态学和染色观察,结合生化试验和16SrRNA基因测序证实,该菌为一株新的MGC,与模式菌株NCTC10183的16S rRNA基因相似性高达99.86%,系统发育树显示该菌与MGC属同一分支;人工感染实验表明该菌对SPF鸡无致病性,但可造成SPF鸡胚发育迟缓,爪部蜷缩;MIC结果显示该菌对单硫酸卡那霉素和氟苯尼考等敏感。基因组序列表明,该菌基因组长度为1 183 913 bp,(G+C)mol%含量为28.7%,含有898个Coding sequences (CDS),拥有4个拷贝的16S rRNA基因和6个质粒,预测有20个毒力因子基因和2个耐药基因。【结论】明确了MGC在我国的存在,丰富了中国禽源支原体的种类,为支原体病的防控提供了依据。