固定化好氧脱氮菌及其在低C/N鸭场废水处理中的应用

为解决集约化畜禽养殖废水处理工艺（厌氧-缺氧/好氧-缺氧/好氧）中普遍存在的出水NO₃--N浓度超标的问题,试验将一株具有高效去除NO₃--N能力的好氧细菌Pseudomonas mendocina LYX固定于丝瓜络,并制备成菌剂,研究其在最佳脱氮条件下对鸭场废水深度处理的强化效果.结果表明:①在C/N为5、培养温度为35℃、pH为8、ρ（DO）为3.45 mg/L的条件下,P.mendocina LYX达到最优脱氮效果.②固定化菌剂投加后,反应器中NO₃--N和COD_Cr的去除率较菌剂强化前分别提高了40%和20%,ρ（NO₂--N）提前达到峰值,反硝化进程被明显推进.③反应器运行至第17天时,污泥中好氧脱氮菌Pseudomonas的相对丰度由最初的0.03%升至8.50%,反应器内微生物多样性显著增加,此时,NO₃--N和COD_Cr去除率均达到最大值,分别为86%和79%.④反应器运行至第22天时,污泥中Pseudomonas的相对丰度降至0.59%,菌剂强化作用逐渐减弱,反应器中NO₃--N和COD_Cr去除率基本与菌剂强化前持平,菌剂强化效果具有周期性.研究显示,固定化P.mendocina LYX菌剂有望在好氧条件下通过原位强化解决低C/N水质中的NO₃--N污染问题,具有较好的应用前景.      

Tween 20 and Its Major Free Fatty Acids as Carbon Substrates for the Production of Polyhydroxyalkanoates in Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853

The ability of Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 to grow and synthesize polyhydroxyalkanoates (PHAs) using Tween 20 as the sole carbon source was investigated. Tween 20 could support cell growth and PHA production. The polymer produced from Tween 20 was compared with those produced from its major free fatty acids components: lauric (C₁₂), myristic (C₁₄), and palmitic (C₁₆) acids. Gas-chromatographic analysis of methanolyzed samples and ¹³C-Nuclear Magnetic Resonance (NMR) showed that the PHAs obtained are composed of even carbon atoms 3-hydroxyalkanoates ranging from C₆ to C₁₄, with C₈ and C₁₀ as the predominant components. The nature of the carbon sources used had little influence on the composition, but was found to be important in determining the average molecular weight, shorter chain fatty acids yielding higher molecular weight products. Fast Atom Bombardment-Mass Spectrometry (FAB-MS) of partially pyrolyzed samples, coupled to statistical analysis, showed that these PHAs are random copolymers.     

1株兼具好、厌氧汞甲基化能力细菌的分离鉴定

从三峡水库重庆段忠县石宝寨消落带土壤中,分离纯化后获得1株在好氧和厌氧条件下均能将Hg2+转化成甲基汞的细菌,经过对该菌株的形态特征、理化特征检测及16S r DNA序列分析,初步鉴定其为γ-变形菌纲的荧光假单胞菌,并命名为Pseudomonas fluorescens XD-Me Hg-B2(Gen Bank登录号:KU954349).通过汞敏感性试验发现该菌对Hg2+极敏感,汞甲基化试验表明,在初始Hg2+浓度为200 ng·L-1的PBS缓冲液中,接种XD-Me Hg-B2对数生长期菌悬液,有氧条件下,30℃孵育60 min后,溶液中甲基汞浓度呈指数增高,并在160 min时达到最大,约为3.85 ng·L-1±0.33 ng·L-1,最大汞甲基化率为1.93%;而在厌氧条件下,XD-Me Hg-B2同样表现出汞甲基化能力,但其甲基汞的生成较好氧处理显著滞后,且汞甲基化转化率较低,在180min左右甲基汞浓度达到最大,为2.86 ng·L-1±0.73 ng·L-1,最大汞甲基化率为1.43%.综上所述,P.fluorescens XDMe Hg-B2是1株对Hg2+极敏感,兼具好、厌氧汞甲基化能力的细菌,可望为消落带土壤汞生物甲基化的机制研究提供候选菌株,从而为深入研究汞生物地球化学循环、以及正确评价三峡水库蓄水运行后可能带来的汞生态风险评价提供理论依据.     

农田土壤产二甲基硫醚(DMS)细菌的筛选及其特性分析

从农田土壤中筛选到4株能在改性基础培养基上以甲硫氨酸为唯一碳源和氮源生长代谢的产DMS细菌,分别命名为AQ1、BB1、BB2和BB3.通过对其形态特征、生理生化特性及16S rRNA序列分析,确定4株产DMS细菌分别为硝基还原假单胞菌AQ1(Pseudomonas nitroreducens)、恶臭假单胞菌BB1(Pseudomonas putida)、恶臭假单胞菌BB3(Pseudomonas putida)和附着剑菌BB2(Ensifer adhaerens).研究结果表明,BB3菌株产DMS的能力显著高于其它菌株(p0.05),该菌株在温度为35℃,pH为7.0时,产DMS的能力最强;添加淀粉、硝酸钾和氯化铵显著提高了BB3菌株产DMS的能力,而添加葡萄糖和蔗糖显著抑制了该菌株产DMS的能力(p0.05).     

铜绿假单胞菌NY3好氧降解四溴双酚A的特性研究

为发掘铜绿假单胞菌NY3对有机污染物更多的降解功能,探究该菌好氧降解四溴双酚A(TBBPA)的特性。结果表明,NY3菌能以四溴双酚A为唯一碳源和能源好氧生长,并在TBBPA质量浓度为20 mg/L时,脱溴率达到51.90%。该菌生长量越大,对TBBPA降解率和脱溴率越高。TBBPA质量浓度为60 mg/L时,外加共代谢碳源葡萄糖、丙酮酸钠、乙酸钠、乳酸钠、柠檬酸钠、乙醇均能明显提高NY3菌生长量,且使脱溴率分别提高21.7%、13.4%、13.11%、18.5%、18.3%、17.1%。NY3菌好氧降解TBBPA优化条件为最佳氮源(NH4)2SO_4、pH=8.0、温度(30±1)℃、摇床转速150 r/min的条件下振荡培养。在NY3菌降解TBBPA过程中,转化的主要中间产物包括3,3',5-三溴双酚A、4-(2-羟基-异丙烷基)-2,6-二溴-苯酚、2,6-二溴-4-异丙烷基-苯酚、3,3',5-三溴-5'-羟基-双酚A、4,5-二羟甲基-5-(3,5-二溴-4-羟苯基)-2-己烯酸,根据转化产物分析,NY3菌降解TBBPA主要通过脱溴、羟基化,然后开环裂解,进一步脱羧等途径。这是首次报道铜绿假单胞菌具有降解含溴阻燃剂的功能,且质荷比为477和407的2种中间产物也鲜有报道。     

双菌种协同代谢酚类化合物的机制研究

以恶臭假单胞菌和热带假丝酵母为对象,进行了苯酚、间甲酚和4-氯酚的生物降解实验,研究了2种菌的纯培养和混合培养方式下3种酚的降解特性和代谢机制.结果表明,当苯酚、间甲酚和4-氯酚的初始浓度分别为100、50和60 mg.L-1时,相对于纯培养,混合培养的动力学常数k的绝对值分别提高了19.0%、2.6%和46.4%.苯...     

多环芳烃降解菌的分离鉴定及其生理特性研究

从兰州石化污水处理厂的污泥中分离出一株能分别以萘、蒽为唯一碳源生长的细菌(BDP01). 通过菌株形态观察及16S rDNA序列比对, 确定该菌株属于假单胞菌属的绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa). 菌株在LB培养基中48 h内呈对数生长, 48 h到72 h进入生长稳定期, 72 h后开始进入衰亡期;其最佳培养温度为30 ℃, 最适生长pH为中性或弱碱性, 该菌能在萘和蒽的质量浓度分别为100 mg·L^-1和50 mg·L^-1的无机盐培养基中良好生长, 与已报道的其他微生物比较, BDP01在较短时间内具有较强的降解多环芳烃能力, 1%的接种量15 d内可降解89.64%的萘和77.21%的蒽. 采用PCR和琼脂糖凝胶电泳技术检测到菌株基因组中有邻苯二酚2,3-双加氧酶 (C23O)基因. 测序结果与NCBI数据库发布的C23O基因序列相似度为92%. 该酶在20~65 ℃以邻苯二酚为底物时, 细胞裂解液中酶活力变化范围为13.10~540.86 U.     

微囊藻毒素-R R 高效降解菌的分离鉴定及降解特性

从蓝藻爆发期的上海市淀山湖表层水体中筛选分离降解微囊藻毒素-RR(MC-RR)的细菌,研究其降解特性。根据分离菌株的细胞形态结构、生理生化特征及其16S rDNA序列分析鉴定降解菌,高效液相色谱法测定该菌株降解MC-RR的能力。分离菌株DHU-38(GenBank序列登录号为HM047515)属荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)。微囊藻毒素降解实验结果表明,该菌株能在以MC-RR为唯一碳源、氮源的无机盐培养基中生长,6 d内可将初始质量浓度为20 mg/L的MC-RR降解为6.23 mg/L,降解效率达到69%。菌株DHU-38的最适生长温度是30℃,最适生长pH值为7.0。酵母粉、蛋白胨、葡萄糖等营养物质可以明显促进菌株对MC-RR的降解效率,尤其是加入100 mg/L酵母粉后,6 d降解率达到89.6%。     

He-Ne激光诱变选育高效石油烃降解菌的研究

采用He-Ne激光器对绿针假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)进行激光诱变育种。在激光照射功率10 mW,时间10 min条件下,筛选到一株遗传性状稳定的高效石油烃降解菌PS 2。摇瓶实验发现当培养液中初始柴油含量为0.2%～0.5%(V/V)、温度为30℃左右、pH值为7～8的条件下,突变菌PS 2对石油烃的降解效果最好。在最适生长条件下,突变菌PS 2在120 h内将培养液中的石油烃完全降解且不存在延滞期,比出发菌株少用24 h。结果表明,He-Ne激光诱变育种技术是获得高效石油烃降解菌的有效途径之一。     

Influence of extracellular polymeric substances (EPS) on Cd adsorption by bacteria

The role of extracellular polymeric substances (EPS) in Cd adsorption by Bacillus subtilis and Pseudomonas putida was investigated using a combination of batch adsorption experiments, potentiometric titrations, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). An increased adsorption capacity of Cd was observed for untreated bacteria relative to that for EPS-free bacteria. Surface complexation modeling of titration data showed the similar pK_a values of functional groups (carboxyl, phosphate and hydroxyl) between untreated and EPS-free bacteria. However, site concentrations on the untreated bacteria were found to be higher than those on the EPS-free bacteria. FTIR spectra also showed that no significant difference in peak positions was observed between untreated and EPS-free bacteria and carboxyl and phosphate groups were responsible for Cd adsorption on bacterial cells. The information obtained in this study is of fundamental significance for understanding the interaction mechanisms between heavy metals and biofilms in natural environments.