赖氨酸芽孢杆菌GW-2菌株作用下碳钙镁石的形成

摘要:【目的】微生物诱导碳酸盐矿物沉淀机理的研究有可能为CO2的矿物捕获提供科学依据。【方法】本研究在Mg/Ca 为2的B4培养基中对赖氨酸芽孢杆菌GW-2菌株进行了为期50天的培养实验,同时完成了一组无菌对照实验。在实验过程中,对沉淀物重量、培养液的pH值、电导率及其中细菌数量、Ca2+ 和Mg2+浓度等进行了动态监测。利用扫描电子显微镜对矿物形态进行了跟踪观察,利用X-射线衍射仪对矿物成分进行了测定。【结果】(1)在对GW-2菌株进行培养的过程中发现,沉淀物的质量随着培养时间的延长而逐 渐增加,而在无菌对照实验中未收集到沉淀物;(2)各时间段平均沉淀速率与细菌数量之间(r=0.67,P＜0.05)、沉淀物质量与培养液pH值之间(r=0.79,P＜0.05)均具有显著的正相关关系;(3)沉淀物质量与电导率、Ca2+和Mg2+浓度均呈极显著的负相关关系(r分别为0.89、0.93和0.98,P＜0.001);(4)在赖氨酸芽孢杆菌作用下,3种碳酸盐矿物按如下顺序先后形成:非晶态碳酸钙→碳钙镁石→高镁方解石。【结论】(1)赖氨酸芽孢杆菌GW-2菌株具有诱导碳酸盐矿物形成的能力;(2)细菌数量是控制碳酸盐矿物沉淀的直接因素,而较高的pH值是碳酸盐沉淀的必要条件;(3)电导率以及Ca2+和Mg2+浓度的明显降低可以间接地指示碳酸盐矿物沉淀的发生;(4)碳钙镁石可能主要是非晶态碳酸钙经过老化作用而形成,碳钙镁石可能经脱镁作用转变为高镁方解石。     

低Mg/Ca条件下丛毛单胞菌HJ-1菌株诱导文石的形成

【目的】为了探讨细菌对碳酸盐矿物种类和形态的影响。【方法】本文利用丛毛单胞菌HJ-1菌株进行了持续50 d的培养实验。在实验过程中,对细菌数量、沉淀物重量、培养液中Ca2+和Mg2+浓度等进行了动态监测。利用扫描电子显微镜对矿物形态进行了观察,并利用X-射线衍射仪对矿物成分进行测定。【结果】丛毛单胞菌HJ-1菌株具有显著的诱导碳酸盐矿物沉淀的能力,碳酸盐矿物的重量随着培养时间的延长而逐渐增加。X-射线衍射结果表明,形成的碳酸盐沉淀主要由文石和高镁方解石组成,其中文石的最高含量达86%。上述矿物在形态上复杂多样,主要有杆状、柱状、哑铃形、球状和板状以及不规则状和鳞片状集合体。【结论】通常,在Mg/Ca≤2并且有微生物参与的条件下极少形成文石。本文在Mg/Ca为2,不含碳酸根离子的培养基中培养HJ-1菌株的过程中发现了文石。作者认为,低Mg/Ca条件下文石的形成主要与HJ-1菌株分泌较多的胞外多糖有关。     

Dietzia sp. S-JS-1利用废弃油脂生产生物破乳剂的研究

生物破乳剂是近期开发出来的用于油水分离的新型破乳剂。本研究利用从受石油污染的土壤中筛选得到、并采用16S rRNA鉴定为Dietzia sp.的一株破乳剂产生菌, 在以废弃油脂MWFO、SWFO为碳源培养下, 得到的生物破乳剂的粗重为4 g/L、3.5 g/L; 对于W/O、O/W模型乳状液的破乳效果均可超过以液体石蜡产生的破乳剂, 且以SWFO废弃油脂培养得到的生物破乳剂可以同时应用于两种模型乳状液的使用。对于碳源利用方面Dietzia sp.在利用两种废弃油脂脂肪酸的过程中, 都是优先利用C16和C18的脂肪酸, 但对于两种废弃油脂的利用率上存在一定差异。采用TLC和FTIR分析发现, 3种碳源培养得到的生物破乳剂均为脂肽类生物破乳剂, 其破乳剂的化学结构还有待进一步研究。     

生淀粉酶生产菌株Paenibacillus sp.的筛选和酶的纯化及酶学性质

分离得到1株产生淀粉酶的菌株,通过扩增和测定16S rDNA序列并进行比对,发现是Paenibacillus属的细菌。液体摇瓶发酵结束后,其产生的生淀粉酶比酶活达108.5U/mL。通过饱和(NH4)2SO4沉淀、Sephacryl S-300层析的方法对其所产的生淀粉酶进行分离纯化,得到纯化的酶蛋白比酶活为5112.04U/mg,纯化倍数为14.1,相对分子质量约为1.0×105。该酶以木薯生淀粉为底物时,最适pH5.6,最适温度50℃。金属离子Ca2+、Mg2+对该酶具有激活作用,Zn2+、Cu2+、Fe2+、Ni2+、Mn2+、Co2+和EDTA2-对该酶均具有抑制作用。     

Inquilinus sp.P6-4菌株的生理生化特征及萘降解特性

以从尾矿中筛选出的P6-4菌株为研究对象,基于16S rDNA测序确定其分类地位,并研究其生理生化特征和萘降解特性,同时分析该菌株对萘的最佳降解条件和降解途径.结果表明:P6-4菌株为Inquilinus属革兰氏阴性好氧菌,可在含1％-3％盐度的R2A培养基和柠檬酸盐培养基上生长,并产过氧化氢酶、IAA和铁载体,同时具...     

Penicillium sp.脂肪酶的发酵及催化生成生物柴油的研究

目的：为了提高脂肪酶的产量及更好地应用脂肪酶。方法：采用单因子实验与均匀设计相结合的方法,对青霉Penicil- lium sp．TS414发酵生产脂肪酶的条件进行了优化。结果：在实验优化后的最适产酶培养基中,碳源为1．4%蔗糖,氮源为7．0%豆饼粉,起始pH8．0。均匀设计优化后的产酶水平(315．1U/mL)比优化前(101．5U/mL)提高了约2倍。Penicillium sp．TS414脂肪酶能够有效地催化大豆油转酯化合成脂肪酸甲酯(生物柴油),反应72h后,脂肪酸甲酯的最终得率在96%左右。结论：Penicillium sp．TS414产生的脂肪酶在生物柴油的工业化生产方面,具有潜在的应用前景。     

海南岛海莲红树林的钙镁累积和循环

本文是海南东寨港红树林研究的一部分,主要讨论55年生海莲林的Ca、Mg元素的累积和生物循环。试验结果表明,在海莲群落现存量中,含有Ca、Mg总量分别为3258.1和597.9kg·ha~(-1),其中地上部分别为1891.9和247.1kg·ha~(-1),地下部分别为1366.2和350.8kg·ha~(-1)。该群落的Ca、Mg元素的生物循环中,年吸收量分别为382.0和100.4kg·ha~(-1),存留量131.3和20kg·ha~(-1),归还量为250.7和80.4kg·ha~(-1)。Ca的周转期为13年,较Mg8年为慢。     

Mucoromycotina sp. HS-3对苯胺蓝染料的降解

采用静置开敞式培养法研究了碳源、氮源、盐度、金属离子对Mucoromycotina sp.HS-3菌降解苯胺蓝的影响。结果表明,菌株脱色最适合条件为葡萄糖1 g/L,硫酸铵0.6 g/L,Fe3+0.15 mmol/L,盐度小于50 g/L,在上述各培养条件下,对浓度为100 mg/L不灭菌的苯胺蓝溶液静止培养5 d,脱色率达95%以上。此外,通过降解前后的苯胺蓝溶液对豇豆和枯草芽孢杆菌进行毒性测试发现,降解后的苯胺蓝溶液毒性明显降低。因此,该菌对处理以苯胺蓝为主要成分的印染废水具有较好的应用潜力。     

Pseudomonas sp. RT-1低温脂肪酶的纯化及酶学特性

Pseudomonas sp. RT-1是从低温环境下分离的低温脂肪酶产生菌,对该菌产生的胞外脂肪酶(PL-1)进行纯化,并对其酶学特性进行初步研究。Pseudomonas sp. RT-1的发酵上清液经60%(NH4)2SO4沉淀、12~14000截留相对分子质量(MWCO)透析袋透析、Sephadex G75分子筛和超滤浓缩后,得到了电泳纯的P-L1。SDS-PAGE电泳估算其表观相对分子质量为4.43×104。对其酶学特性研究表明:PL-1是低温碱性脂肪酶且对有机溶剂的耐受性较好。10~40℃内有较好的催化活性,最适作用温度为18℃;0~50℃该酶的稳定性较好,当温度超过50℃时则容易失活;最适作用pH为10.2,且pH在9~11时较稳定;该酶对有机溶剂的耐受性较好,10mmol/L的Ca2+、K+、Na+和Fe3+对PL1的酶活力有促进作用,其中Ca2+促进作用最大,提高了146.07%,而10mmol/L的Cu2+、Co2+、Mn2+、Mg2+、Zn2+、Ba2+和Al3+对酶活力具有不同程度的抑制作用,其中Al3+抑制作用最强,抑制了98.55%;PL-1对C链长度小于或等于12的短链脂肪酸形成的甘油三酯具有较强的水解能力;1mmol/L的去氧胆酸盐(desoxycholate)和0.01%的Triton X100对酶活力具有提高作用,分别提高了30.74%和11.83%;0.01%的SDS和Tween-80、1mmol/L的EDTA和尿素对酶活都有抑制作用,其中EDTA的抑制作用最大,抑制了80%。     

一株马兜铃内生真菌Colletotrichum sp.代谢产物中细胞毒活性成分的研究

从马兜铃内生真菌Colletotrichum sp.的大米发酵产物中分离得到6个化合物,经波谱数据分析分别鉴定为7-hydroxy-10-oxodehydrodihydrobotrydial(1)、格链孢酚(2)、5-甲氧基格链孢酚(3)、链格孢毒素I(4)、腾毒素(5)和二氢腾毒素(6)。以上化合物均为从该菌属中首次分离得到,其中化合物1～4对肺癌细胞和乳腺癌细胞有一定的细胞毒活性。     

梭菌MH18 菌株诱导碳酸盐矿物的形成

【目的】研究细菌作用下碳酸盐矿物的形成过程有助于了解微生物成矿的机理。【方法】在LagoaVermelha培养基中(Mg/Ca为6:1)对一株分离自土壤样品的梭菌MH18菌株进行了为期35天的碳酸盐矿物培养实验,同时还完成了一组无菌对照实验。利用X-射线衍射技术对沉淀物的矿物成分进行了测定,利用光学显微镜和扫描电子显微镜对沉淀物的形态进行了系统的观察。【结果】MH18菌株在Lagoa Vermelha培养基中诱导形成了以高镁方解石为主的碳酸盐矿物;这些矿物起初具有哑铃状的外形,后来发展为球状;无菌对照实验中出现少量沉淀物,但X-射线衍射技术图谱显示它们是非晶态物质。【结论】MH18菌株具有促进碳酸盐矿物结晶的功能;碳酸盐矿物的特殊形态(哑铃状和球状)可能与细菌形态存在着某种成因上的联系。     

Complete Genome Sequence of the Facultative Anaerobic Magnetotactic Bacterium Magnetospirillum sp. strain AMB-1

Magnetospirillum sp. strain AMB-1 is a Gram-negative -proteobacteriumthat synthesizes nano-sized magnetites, referred to as magnetosomes,aligned intracellularly in a chain. The potential of this nano-sizedmaterial is growing and will be applicable to broad researchareas. It has been expected that genome analysis would elucidatethe mechanism of magnetosome formation by magnetic bacteria.Here we describe the genome of Magnetospirillum sp. AMB-1 wildtype, which consists of a single circular chromosome of 4967148bp. For identification of genes required for magnetosome formation,transposon mutagenesis and determination of magnetosome membraneproteins were performed. Analysis of a non-magnetic transposonmutant library focused on three unknown genes from 2752 unknowngenes and three genes from 205 signal transduction genes. Partialproteome analysis of the magnetosome membrane revealed thatthe membrane contains numerous oxidation/reduction proteinsand a signal response regulator that may function in magnetotaxis.Thus, oxidation/reduction proteins and elaborate multidomainsignaling proteins were analyzed. This comprehensive genomeanalysis will enable resolution of the mechanisms of magnetosomeformation and provide a template to determine how magnetic bacteriamaintain a species-specific, nano-sized, magnetic single domainand paramagnetic morphology.     

微小杆菌(Exiguobacterium sp.)对肉桂酸降解行为

【目的】为有效缓解自毒物质肉桂酸对西瓜等作物生长的危害,从宁夏中卫硒砂瓜连作土壤中分离筛选得到一株高效降解肉桂酸的菌株,研究其基本降解特性。【方法】分离筛选得到一株能有效利用肉桂酸生长的菌株,采用16S r RNA基因序列分析进行菌株鉴定,运用高效液相色谱法和西瓜幼苗生长毒性实验检测降解特性。【结果】从多年西瓜连作土壤中筛选得到一株高效降解肉桂酸的细菌R30,鉴定为Exiguobacterium sp.,其96 h内对肉桂酸的降解率可达99%以上,最适降解温度和p H分别为30°C、p H 7.0。除肉桂酸外,该菌也能够高效降解香豆酸、阿魏酸、苯甲酸等其他酚酸类物质,表现出一定的底物广谱性;检测96 h降解液对西瓜种子萌发直至幼苗生长阶段的影响表明,该菌株可有效缓解肉桂酸对西瓜幼苗的生长抑制作用。【结论】菌株R30在肉桂酸、香豆酸、阿魏酸、苯甲酸等酚酸类物质导致的农作物连作障碍治理领域具有潜在的开发应用价值。     

高抑菌活性乳酸杆菌的筛选及性质

从自酿酸奶中分离得到1株高抑菌活性菌株,经16S rDNA测序后鉴定为Lactobacillus sp.FSZ。以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌为指示菌,取得良好抑菌效果。经组分分析及蛋白酶降解,抑菌活性物质确定为蛋白物质,推测其由一些高分子的蛋白类物质和低分子的多肽类物质组成。抑菌活性物质在酸性条件下显示出良好的抑菌活性,发酵液经60℃处理30 min后,活性基本没有下降,经100℃处理30 min仍保留83.9%的活性,表现出良好的热稳定性。     

假单胞菌菌株CTN-3对百菌清污染土壤的生物修复

百菌清被美国环境保护署列为优先控制污染物,利用微生物的降解作用修复被污染的土壤、清除环境中的污染物等具有重要的现实意义.假单胞菌(Pseudomonas sp.)菌株CTN-3是一株从污染土壤中分离得到的百菌清降解菌,考察了其在实验室条件下对百菌清污染土壤的生物修复能力及其影响因素.结果表明:降解菌株在灭菌土壤中的降解效果略好于未灭菌土壤;在外源添加降解菌106 CFU·g-1、温度15 ～ 30℃和pH5.8～8.3条件下,该菌株能有效降解土壤中10 ～200 mg·kg-1的百菌清.菌株CTN-3在百菌清污染土壤的生物修复中具有良好的应用前景.     

Eimeria clethrionomyis sp. n., Eimeria gallatii sp. n., Eimeria pileata sp. n. and Eimeria marconii sp. n. from the Red-Backed Vole Clethrionomys gapperi Vigors,from Pennsylvania§

SYNOPSIS Four new eimerian species are described from red-backed voles. Clethrionomys gapperi in Pennsylvania. Sporulated oocysts of Eimeria clethrionomyis sp. n. are ellipsoidal, 18.8 (16.5–21.5) × 14.9 (14.0–16.5) with elongate, ovoid sporocysts, 10.6 (9.5–12.0) × 6.1 (5.5–7.0). The oocyst wall is smooth, with 2 layers, and thins, with terminal cap at one or both ends. Polar granules, dark Stieda body and sporocyst residuum are present. The occyst residuum is absent. Sporulated oocysts of Eimeria gallatii sp. n. are ellipsoidal, 27.7 (21–32) × 19.3 (17–24) with ovoid sporocysts, 13.5 (12–15) × 8.8 (8–10). The oocyst wall is smooth, 2-layered, with a micropyle and thin wall at the end opposite the micropyle. Polar granules. Stieda body and sporocyst residuum are present. The oocyst residuum is atypical, of cobwebby material. Sporulated oocysts of Eimeria pileata sp. n. are subspherical to spherical, 25.2 (20.5–29.5) × 22.5(19.5–25.5) with ellipsoidal sporocysts, 13.4(10.5–15.0) × 8.4 (7.5–9.5). The oocyst wall is rough, pitted, striated, 2-layered, with no micropyle. Polar granules, oocyst and sporocyst residuum. Stieda body and stiedal cap are present. Sporulated oocysts of Eimeria marconii sp. n. are ellipsoidal, 13.0 (10.5–15.0) × 10.6 (9.5–12.0) with elongate, ovoid sporocysts, 7.7 (7.0–8.5) × 4.2 (3.0–4.5). The oocyst wall is smooth, single-layered, with no micropyle. Polar granules, dark Stieda body and sporocyst residuum are present. There is no oocyst residuum.     

Decolourisation of Remazol Brilliant Blue R via a novel Bjerkandera sp. strain

A novel strain of Bjerkandera sp. (B33/3), with particularly high decolourisation activities upon Poly R-478 and Remazol Brilliant Blue R (RBBR) dyes, was isolated. The role of the ligninolytic extracellular enzymes produced by this strain on decolourisation of RBBR was studied in some depth. The basis of decolourisation is an enzyme-mediated process, in which the main enzyme responsible is a recently described peroxidase with capacity for oxidation of manganese, as well as veratryl alcohol and 2,6-dimethoxyphenol in a manganese-independent reaction.     

水霉拮抗菌的筛选及其拮抗活性物质稳定性初步研究

【目的】从海底沉积物中分离、筛选水霉拮抗放线菌菌株,鉴定目标菌株及其无菌发酵液对水霉生长的抑制效果,并初步分析拮抗活性物质的稳定性。【方法】用稀释涂布法从采集的海底沉积物中分离得到海洋放线菌,以水霉为靶菌,通过平板对峙法在PDA平板上筛选出对水霉有拮抗作用的菌株;利用其发酵液对水霉菌丝和孢子进行初步拮抗效果研究;通过16S rRNA基因序列分析对目标菌株的种属进行初步鉴定。【结果】从分离到的数十株海洋放线菌中筛选到5株水霉拮抗菌,其中拮抗效果最强的为S26菌株,16S rRNA基因序列分析结果显示其为链霉菌,并与紫色链霉菌具有较近的亲缘关系;S26马铃薯葡萄糖液体培养基发酵液在平板抑菌圈实验中,对水霉孢子萌发的抑菌圈直径达32.00 mm±0.81 mm,其5倍浓缩无菌发酵液对水霉菌丝的抑菌圈直径达39.75 mm±0.50 mm;5倍浓缩无菌发酵液抑菌活性的3.125%即能完全抑制水霉孢子的萌发;5倍浓缩液对温度具有较强耐受性,经100 °C高温30 min处理后平板抑菌圈直径为25.50 mm±0.58 mm;经不同pH值处理12 h后,pH 5.0–9.0之间仍保持较好的拮抗活性;在37 °C下蛋白酶处理2 h后实验组与对照组存在显著性差异,但平板抑菌圈直径仍可达33.25 mm以上,推测拮抗物质活性成分由多肽和非多肽类代谢物共同组成。【结论】海洋链霉菌株S26产生的活性物质对病原水霉真菌有较强的抑制作用,并对外界环境变化有较强的适应能力,因而在水霉病的生物防治中具有潜在的应用价值。研究结果同时也显示海洋链霉菌在水产病害生物防治应用领域有较好的发展前景和更广阔的挖掘空间。     

Secondary carotenoids formation by the green alga Chlorococcum sp.

The effects of temperature, pH and oxygen level onsecondary carotenoids (SC) accumulation in Chlorococcum sp. were investigated. The optimaltemperature, pH and oxygen level for the yields ofsecondary carotenoids and astaxanthin were35 ^°C, pH 8 and 10% (v/v), respectively. Whilethe ratio (R) of products containing hydroxyl group(s) to those containing keto group (s) increased withthe increase of temperature and pH, R value decreasedwith the level of oxygen. These results indicate thathigher temperature and pH favor the introduction ofhydroxyl group to the corresponding substrates,however, under high oxygen level keto group wasrelatively easy to be added compared to the additionof hydroxyl.