复合微生物菌剂发酵在棉籽饼脱毒中的应用

以棉籽饼为原料,采用黑曲霉(Aspergillus niger)、热带假丝酵母(Candida tropicalis)、短小芽胞杆菌(Bacillus pumilus)、保加利亚乳杆菌(Lactobacillus bulgaricus)4种微生物的复合菌剂作为棉籽饼固体发酵的主要菌种。通过测定发酵液中糖含量的变化,考察4种菌株两两之间的关系,测定棉籽饼脱毒率和发酵前后蛋白含量。结果显示:4种菌株可以互惠共生;当黑曲霉、热带假丝酵母、短小芽胞杆菌、保加利亚乳杆菌的接种比例为2:2:1:1,固体发酵后蛋白含量为37.71%,比发酵前提高了2.74%,是良好的蛋白饲料。棉籽饼脱毒率为84.63%,棉酚含量为116.20mg/kg,达到饲用标准。     

人类扰动对重金属元素的生物地球化学过程的影响与修复研究进展

重金属元素在自然界中主要分布于岩石和土壤当中,通过生物地球化学循环进入其他圈层。工业革命以后,矿物开采、冶炼、农业等传统人类活动和电子产业、交通运输等现代人类活动的不断发展,增加了岩层中重金属元素进入环境的总量,还改变了它们在不同环境介质中的迁移速率、方向、形态和生物毒性,进而增加危害人类健康的风险。只有充分了解人类扰动下重金属元素生物地球化学循环的新过程和新特征,才能抓住关键环节并且科学地建立高效可行的重金属污染修复方法与技术。总结了人类扰动及其引起的一系列环境变化对几种关键重金属元素生物地球化学循环的影响,综述分析表明由于人类扰动增加重金属源头释放并加速其在水中迁移速率,日后的修复工作应该着重于矿山、电子垃圾场等特殊区域的修复和监管并利用多种修复方式联用遏制重金属在水体中的快速迁移,这为重金属污染修复技术的研究提供导向和依据。     

多肽固相序列分析载体的合成及应用

用合成的聚合物作载体,与模型15肽(纯品)偶联,使用Edman降解法进行多肽序列分析。比较了各种类型载体对肽的偶联效果。实验结果表明合成的大孔型四次乙基五胺类树脂载体已经达到国外同类产品水平。     

淡紫拟青霉固体发酵工艺研究

淡紫拟青霉（Paecilomyces lilacinus）是控制植物病原线虫的优良生防菌,同时对多种土传尖孢镰刀菌引起的枯萎病等病害具有防病作用。固态发酵技术为分生孢子的大规模、低成本生产提供了许多有利条件。为获得淡紫拟青霉固体发酵的最佳条件,采用单因素实验和响应面试验对淡紫拟青霉固体发酵培养基的组成、料液比、种子液接种量和烘干条件进行了优化,结果表明淡紫拟青霉固体发酵最佳的培养基组成为麸皮玉米粉为 0.9：1（体积比）、蔗糖添加量4%（质量分数,下同）、尿素添加量 0.16%、硫酸铵添加量 0.17%、料水比为1：0.5（体积比）,培养条件为接种量10%、培养温度28 ℃、培养时间6 d、固体菌剂最适烘干条件为35 ℃烘干24 h,在此条件下淡紫拟青霉固体菌剂的有效活菌数为 2.49×10¹⁰ cfu/g。     

生活垃圾堆肥淋洗液培植无土草皮的生态特征

以生活垃圾堆肥淋洗液培植无土草皮,结果表明,垃圾堆肥淋洗液中有机质、全氮、有效磷及其它营养元素含量显著高于对照土壤淋洗液,能够充分满足草坪植物生长需要。高浓度淋洗液使黑麦草和高羊茅种子萌发高峰期推迟出现,但不影响发芽率,到萌发第11天,种子发芽率分别达到94％和92％以上。对黑麦草而言,80％的淋洗液可显著提高植株高度、地上生物量和叶绿素含量;对高羊茅,60％的淋洗液则为最佳浓度。当淋洗液培植的无土草皮进行田间铺坪90d时,黑麦草和高羊茅草皮地上生物量分别达到5．38g／块和7．89g／块,并显著高于对照草皮（P〈0．05）,而地下生物量和根长差异不显著。垃圾堆肥淋洗液改变了黑麦草和高羊茅植株地上／地下生物量的分配格局,使其根冠比降低,其分别为4．60和3．71,并明显低于对照。从坪用性状上看,铺坪后垃圾堆肥淋洗液培养的草皮叶色深绿,质地柔软光滑,明显优于土壤淋洗液培养的对照草皮。     

高寒生态脆弱区农牧民生活垃圾集中处理激励机制与政策模拟——以藏北牧区为例

高寒生态脆弱区环境本底敏感而脆弱,生活垃圾不当处理极易加剧生态系统退化风险,揭示区内农牧民生活垃圾集中处理的多主体互动机制及政策激励效果对落实生活垃圾治理、降低生态风险和提升人居品质具有重要意义。基于藏北牧区的案例,考虑高寒生态脆弱区的气候高寒、牧民定居点分散等现实约束,构建村镇基层政府和农牧民的演化博弈模型,探究区内农牧民生活垃圾处理的激励机制。结果显示:①农牧民参与是提高高寒生态脆弱区生活垃圾集中处理效率的关键,村镇基层政府的奖惩措施能够显著激励农牧民参与生活垃圾集中处理,奖惩机制中惩罚的约束作用更为显著。②村镇基层政府的宣传和设施建设措施能够显著促进农牧民参与生活垃圾集中处理,设施配置对农牧民参与行为影响的敏感度明显大于宣传教育,完善设施建设是促进生活垃圾集中处理的关键措施。③优化高寒生态脆弱区农牧民生活垃圾集中处理制度的政策导向:立足高寒生态脆弱区气候高寒、牧民定居点分散及产污特性,优化生活垃圾集中处理设施的规划建设和运行管理、加强村镇基层政府参与治理的检查评估和行政管理、完善农牧民参与治理的激励约束机制。     

基于铁氧化/还原菌改善黄铁矿-水草酸解液体系下低品位辉铜矿生物浸出过程

[背景] 高效的生物浸出与微生物介导活跃的铁硫代谢紧密关联,低品位辉铜矿（Cu₂S）铁代谢匮乏严重制约其效能。[目的] 强化铁硫代谢及“接触”机制改善低品位辉铜矿生物浸出。[方法] 基于自主筛选的嗜酸杆菌属（Acidiphilium sp.）及双层平板筛选的嗜铁钩端螺旋菌（Leptospirillum ferriphilum）,与硫氧化菌喜温嗜酸硫杆菌（Acidithiobacillus caldus）协作,加以Fe²⁺/Fe³⁺-黄铁矿-纤维质废弃物酸解液（废-废资源利用）干预,系统分析浸出生化参数差异性。[结果] 扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope,SEM）结果表明矿渣表面大量微孔及坑壑,表明活跃的菌体作用;傅立叶变换红外光谱仪（Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR）揭示N-H、C=O、O-H等键与胞外聚合物（Extracelluler Polymer Substance,EPS）紧密相关,S=O、C-O-S等吸收峰波动表明更剧烈的硫代谢;激光共聚焦扫描显微镜（Confocal Laser Scanning Microscope,CLSM）结果表明优化体系呈现更多附着细胞及EPS,为“接触”机制奠定基础,浸出40 d游离/附着细胞量分别提高2.51倍及5.73倍,最大比生长速率（μ_max）出现时间提前1.5-5.3 d,最高浸出率达67.6%。[结论] 铁氧化/还原菌及外源含铁物质干预强化浸出体系铁硫代谢加速矿物溶解,酸解液促进铁元素循环及菌体生长,附着细胞及EPS分泌增多强化“接触”机制从而有效改善浸出微环境和效能。     

中高温大曲制作过程中火圈真菌菌群演替规律及其风味功能

[背景] 大曲真菌为白酒发酵过程提供发酵剂和糖化剂,火圈为白酒生产提供重要的风味物质,但针对火圈真菌的菌群演替规律及风味功能尚不清楚。[目的] 探索中高温大曲火圈真菌菌群演替规律及风味功能,为优化制曲工艺,提升白酒品质提供理论支撑。[方法] 使用顶空固相微萃取结合气相色谱质谱联用技术和内转录间隔区扩增子测序技术,结合中高温大曲制作过程火圈的理化参数,采用冗余分析的手段对大曲制作过程中火圈真菌演替规律及风味功能进行解析。[结果] 大曲火圈中的乙酸乙酯、丁酸乙酯、正己酸乙酯、乳酸吡喃糖苷甲酯和油酸乙酯等酯类化合物,苯乙酸乙酯、2,4-二甲基苯甲醛、苯甲醇和苯乙醇等芳香族化合物,酸类化合物乙酸,醇类化合物3-辛醇、糠醇等化合物的含量高于曲皮、曲心中的含量。大曲制作过程中从第4阶段开始,火圈位置温度>40℃,还原糖的含量>2%,产生美拉德反应,火圈逐渐形成。库德里阿兹威氏毕赤酵母（Pichia kudriavzevii）、扣囊复膜酵母（Saccharomycopsis fibuligera）是火圈中的优势真菌,在大曲制作的第2-3阶段占据了95%以上的丰度,此时火圈真菌的多样性最低。[结论] 中高温大曲火圈真菌群落演替主要受还原糖含量和温度的影响。大曲火圈为白酒生产提供了重要的酯类、芳香族、酸类、醇类化合物等风味物质,以及P.kudriavzevii、S.fibuligera等白酒发酵的核心酵母菌群,对白酒的生产起着重要的作用。研究结果进一步加深了对火圈的认识,为制曲工艺的调整、白酒品质的提升提供理论依据。     

废气生物处理设施排放的微生物气溶胶逸散特征、影响因素与暴露风险研究进展

生物处理技术因其具有高效、成本低廉、操作简便、清洁、无二次污染等特点,已被广泛应用于废气处理方面,但微生物气溶胶会作为二次污染物从废气处理设施排放到周围空气中。由于携带和传播有害微生物,微生物气溶胶对人体健康造成潜在危害和风险。废气生物处理设施既是微生物气溶胶的“汇”,也是微生物气溶胶的“源”。本文阐述了废气生物处理设施微生物气溶胶的逸散水平、群落结构和粒径分布特征,分析了其形成原因、主要来源、影响因素和暴露风险,为废气生物处理设施产生的微生物气溶胶的识别和控制技术研究提供科学依据和参考。     

高效棉酚降解枯草芽孢杆菌M-4菌株的常压室温等离子体诱变及发酵工艺优化

【背景】棉粕中游离棉酚的存在制约了棉粕作为饲料蛋白源的利用,棉酚的微生物降解问题成为研究热点。本实验室前期发现枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis) M-4菌株具有较强的降解棉酚能力,而且已经应用于棉粕脱毒工业。【目的】进一步提高枯草芽孢杆菌M-4菌株降解棉粕中棉酚的能力,扩大棉粕在养殖业的应用领域。【方法】采用常压室温等离子体诱变(atmospheric and room temperature plasma,ARTP)技术对菌株M-4进行诱变,以液体培养条件下的棉酚降解率为初筛指标,筛选获得正向突变株。以棉粕固体发酵条件下的棉酚降解率为复筛指标,测定初筛获得的正向突变株实际降解棉粕中游离棉酚的能力。以棉酚残存量和棉酚降解率为检测指标,采用单因素试验优化固体条件下棉粕发酵条件,获得突变株发酵棉粕的最适工艺参数。【结果】初筛获得正向突变株19株。复筛得到一株高效的突变株MY-4-17,在棉粕固体发酵条件下其棉酚降解率高达97.15%,比菌株M-4的棉酚降解率提高了2.55%。经过5次传代培养,突变株MY-4-17的遗传稳定性良好。突变株MY-4-17发酵棉粕的最适工艺参数为...