鼠李糖脂对微生物降解正十六烷以及细胞表面性质的影响

使用大庆油田石油污染土壤中分离出的优势菌种（蜡状芽孢杆菌DQ01和芽孢杆菌DQ02）,在实验室可控条件下,研究了生物表面活性剂鼠李糖脂对微生物降解正十六烷以及降解菌生长、菌体表面疏水性和外表形态的影响.结果表明,鼠李糖脂可以提高正十六烷的降解率,48 h时蜡状芽孢杆菌DQ01和芽孢杆菌DQ02对正十六烷的降解率比未加鼠李糖脂的体系分别增加了8.1％和11.6％. 正十六烷培养基中的鼠李糖脂能引起菌体表面疏水性的明显增大,且低浓度鼠李糖脂的这种能力明显优于高浓度鼠李糖脂,蜡状芽孢杆菌DQ01和芽孢杆菌DQ02分别在加入0.4 mmol/L和0.2 mmol/L鼠李糖脂时疏水性最大. 尤其是芽孢杆菌DQ02在对数生长后期BATH（bacterial adherence to hydrocarbon）达到44％,远大于未加鼠李糖脂时的BATH. 但在葡萄糖培养基中鼠李糖脂并没有明显影响菌种的生物量和BATH. 另外,加入鼠李糖脂后, 2株菌的培养基接触角比未加鼠李糖脂的培养基接触角均减小了约一半. 未加入鼠李糖脂的菌体细胞表面比较光滑,且菌体之间独立生长,而加入鼠李糖脂后影响了降解菌的外表形态,菌体细胞表面略显粗糙且相互粘连,有助于细胞与疏水性有机物的接触.     

嗜热地芽孢杆菌DM-2烃降解特性研究

从油田地层水中分离到1株嗜热解烃菌(地芽孢杆菌DM-2),通过研究该菌株在不同条件下降解原油的性能以及在最适条件下降解烃的特性发现：地芽孢杆菌DM-2可在45～70℃、pH 4.0～10.0、 0.2%～3.0%的盐离子浓度缺氧条件下降解原油烃类,其降解原油烃的最适温度和pH值分别为60℃和7.0.在此条件下,该菌可乳化液体石蜡作为碳源进行生长;气相色谱和红外光谱进一步分析表明,其能降解原油中的C14～C30的直链烷烃、支链烷烃和芳香烃类,并能降解C16～C36的长链单烷烃,其中对C28的降解量最高,达88.95%.DM-2菌株代谢烷烃的产物之一为脂肪酸,经液相色谱和质谱分析代谢十六烷产生的脂肪酸为乙酸,5 d产量达0.312 g/L,说明其采用次末端氧化途径氧化烷烃,之后进入β-氧化途径代谢.DM-2菌株在高温缺氧的极端环境下对烃的乳化、降解和产酸特性使其在高温石油污水的生物处理和开采重质原油方面具有潜在的应用价值.     

含硫芳香族化合物降解酶的定域及胞内产物的鉴定

为研究含硫芳香族化合物的生物降解途径 ,采用静息细胞技术提取假单胞杆菌 (Pseudomonas sp.)不同部位的酶 .结果表明 ,对硝基苯砜基乙酸异丁酯降解酶主要定域在细胞膜周及膜内 .被试化合物在膜内酶的作用下 ,发生碳硫键断裂 ,降解产物是对硝基苯磺酸 .在膜周酶的作用下 ,发生碳硫键和酯的烷氧键 2种方式的断裂 ,生成对硝基苯磺酸和对硝基苯砜基乙酸 .     

一株产碱杆菌DN25中降氰酶的提取和特性研究

从实验室自行保藏的一株高效降氰菌株——产碱杆菌Alcaligenes sp.DN25中提取降氰酶,并研究其降解特性。通过分别测定胞内酶、胞外酶和细胞碎片对氰化物的降解率,初步判断该菌株降氰酶主要分布在细胞内。所提取的降氰酶具有较好的保存稳定性和pH稳定性,降解最适条件为温度35℃、pH7.0,并测得该降氰酶的米氏常数Km和最大反应速率分别为267.8mg/L和6.71mg/(L·min)。检测出该酶降解氰化物的产物之一为NH3,降解完全;尿素对酶活有抑制作用,初步可断定此酶中存在氰水合酶。     

农药阿维菌素酶促降解的初步研究

从受阿维菌素长期污染土壤中分离到一株高效降解菌株,研究了其最适产酶条件:培养温度35℃,培养液起始pH值7.0,培养时间96h, Hg2+对该菌株产酶有显著的抑制作用.从该降解菌中提取的粗酶液在pH值7.5和37.5℃时显示最大的降解活性,其米氏常数(Km)为6.78nmol/mL,最大降解速率为81.5nmol/(minmg).     

烷烃降解菌的筛选及其降解能力

以正十二烷、正十五烷和正十六烷为唯一碳源,从腈纶废水及其处理构筑物的生物膜中,分离、筛选出两株高效降解正烷烃的菌株C-14-1和C-14-2.经形态学观察和生理生化特征研究,两者均鉴定为诺卡氏菌(Nocardia spp.).通过摇瓶试验得出两菌株的最适生长条件为35℃,pH6,摇床转速(间接反映通气量)为250r/min,接种量为0.1%.在最适生长条件下,分别对不同初始浓度烷烃进行降解率试验.结果表明,两菌株降解正烷烃的能力显著,当混合烷烃中各烷烃的初始浓度约为50mg/L时,培养11h对正十二烷、正十五烷和正十六烷的降解率达到93%～100%;各烷烃的初始浓度约为100mg/L时,培养22h降解率达到97%～100%;各烷烃的初始浓度约为150mg/L时,培养22h降解率达到85%～93%.这两菌株在实际工程中将具有较好的应用前景.     

纤维素降解细菌的筛选及其产酶条件优化

以羧甲基纤维素钠为碳源,从秸秆堆腐物及牛粪中分出到8株能降解纤维素的细菌菌株,分别对其进行了滤纸崩解、CMC相对酶活、CMCase、滤纸失重率等的测定,从中筛选出N-12菌株分解纤维素的能力最强,初步鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis).通过测定不同培养条件下N-12菌株的产酶能力,初步确定其最佳产酶条件为:最适氮源为蛋白胨,最适pH为8.0,最适温度为37℃,接种量4%,培养72h,CMCase最高.     

筛选菌种酶催化降解微囊藻毒素的特点

从云南滇池底泥中筛选出1株能够高效降解微囊藻毒素(Microcystins,MCs)的纯菌种.该菌无细胞提取液能进行降解MC-RR和MC-LR的酶促反应,并有最终产物的积累.在pH 6～8范围内酶对MC-RR和MC-LR的催化降解活性较高,Cu²⁺、Mn²⁺和Zn²⁺对降解MCs的酶促反应没有明显的促进作用.     

咪唑烟酸高效降解菌的降解特性

从长期使用咪唑烟酸的非耕地土壤中,分离出两株高效降解菌ZJX-5和ZJX-9,经鉴定,分别为荧光假单胞菌Ⅱ型(pseudomonas fluorescenes biotypeⅡ)和腊状芽孢杆菌(Bacillus cereus).当咪唑烟酸的原始浓度为100mg/L,两株降解菌在2d内对其降解率均达70%以上.研究了单一菌株和混合菌株对咪唑烟酸的降解能力,结果表明,混合菌的降解能力明显优于单一菌株,尤其在咪唑烟酸浓度较高时,混合菌在降解率及耐性方面均比单一菌株明显提高.此外,外界环境条件对降解菌的活性也有显著的影响,当温度在30℃左右,反应液的pH值及降解菌的生物量越高,咪唑烟酸的原始浓度在低于适宜降解最高浓度(200mg/L)的情况下,降解菌的活性较强,对咪唑烟酸的降解较快.     

二烷降解菌D4 的分离、鉴定与降解特性

从生产聚酯切片污水曝气池中,分离到一株能以二烷(1,4-二氧六环)为唯一碳源生长的菌株D4.经形态观察、生理生化实验、16SrDNA 基因序列分析,该菌被鉴定为短小芽胞杆菌(Bacillus pumilus).D4 降解二烷的最适条件为pH7.0、30℃,接种量10%,在24,48h 内对1000mg/L 的二烷降解率分别为83.7%和85.6%,随着二烷浓度的升高,降解率下降.     

一株溶藻细菌溶藻活性物质的成份及溶藻机制

针对一株具有明显溶藻效果的蜡状芽孢杆菌L7,应用酶制剂对其胞外溶藻活性物质的成份进行初步判定,并利用光学显微镜和透射电子显微镜,观察水华鱼腥藻细胞形态、结构的变化,在微观层面初步探讨菌株L7溶藻活性物质的溶藻机制。菌株L7的主要溶藻活性物质不是蛋白质、核酸或者脱氧核糖核酸。该溶藻活性物质能破坏水华鱼腥藻细胞的细胞壁,使其细胞质空化,细胞基质外泄,类囊体等结构消失,核物质四散,最终,细胞收缩变形,直至消亡。     

北京市模拟给水管网管壁微生物膜群落分析

以北京市模拟给水管网管壁微生物膜为研究对象,采用HPC(异养菌平板计数)和PCR-SSCP(单链构象多态性)方法,分析模拟给水管网管壁微生物膜异养菌数目和微生物群落结构.结果表明,在相同流速条件下,镀锌钢管的管壁微生物数量约为PVC管的5倍.在相同材质的镀锌钢管内,死水区的HPC计数量约为0.6m·s-1,是流速区的1/5.计数结果的差异可能与不同材质表面的光滑度及流速造成微生物生长所需的氧气和营养基质不同有关.而不同材质和不同流速区微生物群落的SSCP电泳图谱则显示为一样,均在相同位置出现同样条带.测序结果显示, SSCP电泳图中的3条带与蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus, GenBank登录号为AB190077)、假单胞菌(Peudomonas sp.yged143, GenBank登录号为EF419342)和未分类细菌(Bacterium UASWS0134, GenBank登录号为DQ190347)的同源性分别为100%、99%和94%.测序结果的一致性可能与取样点为同一模拟管网,距离比较接近,不同微生物容易在其中流动和转移有关.而潜在致病菌蜡状芽孢杆菌和假单胞菌的存在则提示应该更加重视饮用水的微生物安全性.     

来自Bacillus circulans WZ-12的二氯甲烷脱卤酶基因dcmR的克隆和表达

通过PCR方法从Bacillus circulans WZ-12中分离到二氯甲烷脱卤酶基因dcmR,构建具T7强启动子的pET28b(+)-dcmR质粒,电击转化Escherichia.coli BL21(DE3),构建了二氯甲烷生物降解基因工程菌BL21[pET28b(+)-dcmR].重组菌经IPTG诱导后,表达蛋白占总蛋白的32%.表达蛋白的酶活最高可达25.78 U/mL,酶的比活(以蛋白计)为88.86 U/mg.重组菌周质中酶活2.92 U/mL,胞内酶活22.86 U/mL.重组菌产生的酶的活力和比活较原降解菌株高1~2倍.对工程菌的生长特性和降解特性的研究表明,工程菌在LB培养基中的生长特性与原始菌株没有差别,生长至对数期A600 nm值都可达2.4左右.重组菌株dcmR-1在25 h的降解率达90%以上,降解效率比原降解菌株有明显提高.该基因工程菌的构建对二氯甲烷生物降解机制研究以及复合污染环境的生物修复和工程应用具有实际意义.     

甲氰菊酯降解菌JQL4-5的分离鉴定及降解特性研究

从农药厂废水处理池的活性污泥中分离到1株能以甲氰菊酯为唯一碳源生长的细菌,命名为JQL4-5.根据其生理生化特征和16S rDNA(GenBank Accession No.DQ177525)序列相似性分析,将该菌株鉴定为鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas sp.).该菌株在24h内对20 mg/L的甲氰菊酯的降解率达到99.8%.降解甲氰菊酯的最适温度为30℃,pH为7.0,降解速率与初始接种量呈正相关.酶的定域试验表明,降解甲氰菊酯的酶为胞内酶.     

汽油降解菌的分离鉴定及其降解特性

以长沙市环保塑胶炼油厂排污口的污泥为菌源,经过富集筛选、分离纯化得到一株能以汽油为唯一碳源和能源进行生长的细菌,命名为Z菌.通过形态学观察、生理生化特征鉴定,结合16S rDNA扩增、测序,运用BLAST检索分析,建立系统进化树. 结果表明:Z菌的形态及主要生理生化特征与芽孢杆菌属一致,而且与蜡状芽孢杆菌(AH1134)的16S rDNA序列有较高的同源性(相似度为99%);在系统发育树上构成一个分支. 由此确定该汽油降解菌为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus).Z菌降解汽油的最适温度为37 ℃,最适pH为8.0,最适降解的ρ(汽油)为500 mg/L,72 h内降解率为79.4%. 能较好利用的碳源是蔗糖和葡萄糖,以硫酸铵为氮源,生长量最好.      

芽孢杆菌生物吸附处理含铜废水研究

用芽孢杆菌干菌体生物吸附去除废水中的铜离子,试验了pH、接触时间、初始铜离子浓度对该芽孢杆菌生物吸附铜的影响,结果表明:在温度为25℃、pH值5.0、初始铜离子浓度200mg/L、吸附时间不超过30min有最大吸附量16.27mg/g;此时去除率为16.27%,且25℃吸附平衡符合Langmuir等温模型与Freundlich等温模型;因此用芽孢杆菌生物吸附处理低浓度含铜废水可行、经济。     

高碘地下卤水中细菌产碘氧化酶的影响因素

高碘地下卤水的细菌碘氧化过程可以减轻工艺管线的生物污损危害。分离自高碘地下卤水中的细菌Roseovarius sp.IOB-7,其分泌的碘氧化酶可催化氧化碘离子生成能够抑制敏感菌生长的碘单质,从而减少生物污损。实验结果显示,加入16μmol/L的Cu~(2+)可促进IOB-7的生长,并将碘氧化酶活力提高了1.75倍。碘氧化酶的最适反应温度为50℃,最适pH为5.5。以碘离子为底物的催化氧化反应中,当pH值为9时,Trametes versicolor漆酶已经完全失活,而碘氧化酶则仍然保持了32%的相对酶活力,显示出更好的pH应用范围和稳定性。开展高碘地下卤水环境中细菌碘氧化酶的研究,对利用生物酶法进行工艺管线生物污损的防治有积极的指导意义。     

蜡状芽孢杆菌好氧反硝化特性研究

从湖北省洪湖、仙桃等地采集的活性污泥和土壤中分离得到32株好氧反硝化细菌,对其进行反硝化能力测定,其中3株菌的反硝化能力较强,能以NaNO₃为唯一氮源生长,分别命名为HS-N25,HS-MP12和HS-MP13. 这3株菌可以分别在18,15和12 h内将特定培养基SC中起始浓度为10 mmol/L 的NO₃-完全降解. 通过菌株形态观察、生理生化及16S rDNA 分子鉴定,菌株HS-N25,HS-MP12及HS-MP13与蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)亲缘关系最为接近,同源性达99%. 初步鉴定这3株菌为蜡状芽孢杆菌.      

Isolation of Cr(Ⅵ) reducing bacteria from industrial effluents and their potential use in bioremediation of chromium containing wastewater

The present study is aimed at assessing the ability of Bacillus sp.JDM-2-1 and Staphylococcus capitis to reduce hexavalent chromium into its trivalent form.Bacillus sp.JDM-2-1 could tolerate Cr(Ⅵ) (4800 μg/mL) and S.capitis could tolerate Cr(Ⅵ) (2800 μg/mL).Both organisms were able to resist Cd2+ (50 μg/mL),Cu2+ (200 μg/mL),Pb2+ (800 μg/mL),Hg2+ (50 μg/mL) and Ni2+ (4000 μg/mL).S.capitis resisted Zn2+ at 700 μg/mL while Bacillus sp.JDM-2-1 only showed resistance up to 50 μg/mL.Bacillus sp.JDM-2-1 and S.capitis showed optimum growth at pH 6 and 7,respectively,while both bacteria showed optimum growth at 37℃.Bacillus sp.JDM-2-1 and S.capitis could reduce 85% and 81% of hexavalent chromium from the medium after 96 h and were also capable of reducing hexavalent chromium 86% and 89%,respectively,from the industrial effluents after 144 h.Cell free extracts of Bacillus sp.JDM-2-1 and S.capitis showed reduction of 83% and 70% at concentration of 10 μg Cr(Ⅵ)/mL,respectively.The presence of an induced protein having molecular weight around 25 kDa in the presence of chromium points out a possible role of this protein in chromium reduction.The bacterial isolates can be exploited for bioremediation of hexavalent chromium containing wastes,since they seem to have the potential to reduce the toxic hexavalent form to its nontoxic trivalent form.