脱色酶TpmD在大肠杆菌中的高效表达及纯化

用PCR方法从嗜水气单胞菌DN322基因组中扩增出编码三苯基甲烷类染料脱色酶TpmD的基因,与表达载体pET-22b(+)连接构建成重组质粒pET22-tpmD,转化大肠杆菌BL21(DE3)得到重组工程菌株.结果表明,经IPTG诱导,脱色酶基因可高效表达,粗酶液降解结晶紫、孔雀石绿、碱性品红、灿烂绿的比活力达到569.5,386.9,516.1,273.0U/g.表达产物经Ni-NTA亲和层析法一步纯化,蛋白纯度达94.05%.对4种染料的比活力分别达到1075.3,1042.8,903.9,484.3U/g,重组质粒稳定存在于工程菌中,便于规模化发酵生产.     

1株嗜酸硫杆菌的分离鉴定及其对污染底泥中重金属的去除效果

采用常规细菌分离方法,从河流底泥中筛选到1株细菌FD97,通过序批式摇瓶培养考察了不同温度下(22~40℃)该菌株对污染底泥中Zn、Cu和Cr的去除效果.结果表明,形态学和16S rDNA序列同源性分析鉴定菌株FD97为嗜酸硫杆菌属(Acidithiobacillussp.).在22~40℃条件下,以Acidithiobacillussp.FD97为主要菌株的生物沥浸作用可有效去除污染底泥中Zn、Cu和Cr.沥浸处理16 d,Zn、Cu和Cr的去除率可分别达70%、90%和25%.从底泥pH值变化、SO42-产生以及重金属去除率角度衡量不同温度的底泥沥浸处理效果依次为:34℃28℃≈40℃22℃.控温28℃较适宜今后的实际应用.底泥重金属生物沥浸去除率的大小与底泥pH值变化密切相关,与温度无直接关系.当底泥pH值降至5.0、3.5和2.5时,底泥中Zn、Cu和Cr分别开始溶出,pH值降为2.0,重金属去除率达最大.     

南淝河细菌群落结构的研究

为了研究受污染城市河道南淝河在进行修复前微生物群落的多样性,于2009年10月(秋季)和2010年1月(冬季)在南淝河河道中采集水样,直接从水中提取总DNA,用细菌16S rDNA的通用引物对V3区进行PCR扩增,PCR产物经DGGE(变形梯度凝胶电泳)分离后,获得水体细菌群落的DGGE指纹图谱;同时运用平板计数法对水体的异养细菌进行计数。结果表明:不同季节,不同位点南淝河的细菌群落的多样性都很丰富,但不同季节优势种有差异;相同季节临近位点细菌种群结构的相似性较高,且有顺河而下相近位点相似性增高的趋势。南淝河水体异养细菌数量秋季为20.3×103～616.3×103CFU/mL。冬季为2.3×103～53.6×103CFU/mL,冬季异养细菌数量比秋季低一个数量级,并且从上游到下游逐渐增多。但与其他同等富营养化水平的水体相比,其异养细菌含量较低。     

锡林河流域潜在异养硝化-好氧反硝化菌群的陆向分异及影响因素

为阐明异养硝化-好氧反硝化（HN-AD）菌群的空间分化及其环境影响因素,本研究沿着水生-湿生-旱生的陆向梯度采集沉积物/土壤样品进行细菌16S rRNA基因高通量测序、环境因子检测及生物信息学分析.结果显示,副球菌属主要分布于水生环境,陶厄氏菌属、不动杆菌属、气单胞菌属、假单胞菌属主要分布于湿生环境,芽孢杆菌属、节杆菌属和鞘氨醇单胞菌属主要分布于旱生环境;沿着陆向梯度,ShannonWeiner和Pielou指数均呈先升后降趋势,Simpson指数呈上升趋势.黏粒、粉粒、硝态氮含量对潜在HN-AD菌群组成陆向分异的总解释度分别为79.51%、8.15%、7.81%,砂粒、粉粒、含水量对潜在HN-AD菌群多样性陆向分异的总解释度分别为89.79%、4.34%、2.75%,这些环境因子均发挥直接作用.HN-AD菌群组成及多样性指数存在明显的陆向分布特征并与粉黏粒等环境因子密切相关.研究结果可为废水处理和土壤修复领域寻找新型HN-AD微生物资源提供科学依据.     

沈阳市畜禽养殖禁养区划定及污染防治行动浅析

“十三五”期间,沈阳市依据国家相关要求开展畜禽养殖禁养区划定、修订工作,最终确定禁养区2 556.94km²。文章从畜禽养殖禁养区划定后沈阳市主要畜种养殖量及水体环境变化情况入手,分析了沈阳市禁养区划定及后续畜禽污染防治工作存在的问题和取得成果。结果表明：畜禽禁养区划定对畜禽养殖量有影响,但后续受市场调节作用更大;污染防治工作有效改善了农村人居环境、提升了沈阳市内主要河流的水环境质量。“十四五”期间,应从养殖空间优化、畅通粪污还田渠道、建立智慧化管理平台等多方面持续开展畜禽养殖污染防治工作,实现畜牧业绿色发展。     

一株高浸磷嗜酸氧化硫硫杆菌的分离与鉴定

从矿山土样中分离到一株嗜酸的浸磷矿细菌HY-01,观察其形态并研究其培养特征.结果显示,该菌株为革兰氏阴性、短杆状运动细菌,菌体长1～2μm,宽0.5～0.7 μm,能在pH 1.5～8.0的范围内生长,最适生长温度为37℃,最适pH为1.5～3.0.该菌株可以KNO3、NH4NO3、(NH4)2CO3、NH4H2PO...     

产蛋白酶中度嗜盐菌Thalassobacillus sp. SY-7的分离、鉴定及发酵条件优化

为促进嗜盐微生物及其所产蛋白酶的工业应用,采用脱脂奶粉培养基从我国天津近海盐田富集筛选得到产蛋白酶中度嗜盐菌株SY-7.通过对其形态特征、生理生化、16S rRNA基因序列及系统进化树进分析,确定菌株的分类.利用Plackett-Burman(PB)设计和响应面优化法(Response surface methodology)优化其发酵条件.结果表明:菌株SY-7为革兰氏阳性菌,最适生长温度为30℃、最适生长pH 7.5,最适NaCl为10%.16S rRNA基因序列分析显示,菌株SY-7与Thalassobacillus devorans亲缘性最近,16S rRNA基因序列相似性为98.88%.利用PB设计从众多影响因素中筛选出影响较大的3个因素:葡萄糖含量、接种量和装液量;再利用响应面法中的杂合设计进优化,通过拟合得到响应曲面函数,获得了最佳的产酶条件.在该实验条件下酶活从870 U/mL提高到1 390 U/mL,实际酶活力达到理论预测值的98.3%,优化效果较好.     

Isolation and characterization of a thermophilic Bacillus shackletonii K5 from a biotrickling filter for the production of polyhydroxybutyrate

Polyhydroxyalkanoates（PHAs） are aliphatic polyesters accumulated intracellularly by both Gram-negative and Gram-positive bacteria. However, compared to the PHAs of Gramnegative bacteria, few endotoxins（lipopolysaccharides, LPS）, which would be co-purified with PHAs and cause immunogenic reactions, are found in the PHAs produced by Gram-positive bacteria. A thermophilic Gram-positive bacterium K5, which exhibited good growth and polyhydroxybutyrate（PHB）-accumulating ability, has been isolated and characterized from a biotrickling filter designed for the removal of NOx from flue gas in a coal-fired power plant in China. Based on the biochemical characterization and 16 S rRNA gene sequence（Genbank accession no. JX437933）, the strain K5 has been identified as Bacillus shackletonii, which has rarely been reported in the literature, and this report is the first time that B. shackletonii has been found to accumulate PHB. The strain K5 was able to utilize glucose as carbon source to synthesize PHB at a broad range of temperatures（from 35 to 50 °C）, and the ideal temperature was 45 °C. The strain K5 could effectively yield PHB of up to 69.9% of its cell dry weight（CDW）（2.28 g/L） in flask experiments employing glucose as carbon source at 45 °C, followed by 56.8% and 52.3% of its CDW when using sodium succinate and glycerol as carbon source, respectively. For batch cultivation, the strain K5 was able to produce PHB of up to 72.6% of its cell dry weight（9.76 g/L） employing glucose as carbon source at 45 °C and pH 7.0.     

西门岛红树林沉积物细菌分布与环境特征

为了解浙江省西门岛红树林沉积物的细菌分布与环境特征,2010年4月和11月,采集红树林(T1、T2站)和光滩(T3、T4站)中潮带0~2 cm、10 cm~12 cm和20 cm~22 cm层沉积物,培养计数异养细菌(HB)、反硝化细菌(DNB)、氨化细菌(AB)、无机磷细菌(IPB)和有机磷细菌(OPB);同时测定总有机碳(TOC)、总氮(TN)、总磷(TP)、氧化还原电位(Eh)、硫化物(S)及油类(Oil)含量;进行站位聚类分析和细菌与环境因子的相关性分析。结果显示:5类细菌在20 cm以上沉积物中均有分布,但0~2 cm层数量明显高于10 cm~12 cm和20 cm~22 cm层;HB、IPB和OPB数量均值无明显季节差异,而DNB和AB数量呈现秋高春低。聚类结果显示:春季,T1和T4站的相似度最高(93.3%),秋季,T1和T2站的相似度最高(94.6%),即红树林区沉积物细菌群落未与光滩区形成稳定差异。环境因子中,TOC、TN和TP含量因充足而未对细菌生长产生限制;而Eh(p=0.002)和Oil(p=0.034)对细菌分布的影响显著。本文综合分析细菌数量和碳、氮、磷元素分布特征认为,西门岛红树林生态系统与我国大面积长时间自然生长的红树林生态系统仍存在差异。     

东山湾微型浮游动物摄食压力分析

2011年5月份和8月份利用"海洋2号"科学考察船在东山湾海域3个站位进行现场试验和调查,研究了微型浮游动物对浮游植物和异养细菌的摄食压力。结果表明:对比国内其他海区,该调查海域是高生长率、高周转率的海区,微型浮游动物摄食压力处于中等水平;当微型浮游动物摄食率远高于浮游植物生长率时,微型浮游动物摄食作用对能量的转换效率较高;细菌的生长繁殖和微型浮游动物对异养细菌的摄食受到温度和营养盐的双重影响,微型浮游动物对异养细菌的摄食作用能控制细菌的生长和繁殖;在调查期间,调查海域异氧细菌生产力与浮游植物初级生产力的比值由春季的1.26%增加到夏季的2.77%,但均很小,说明浮游植物初级生产力完全可以满足细菌生产的需要;调查海域主要生产者是浮游植物,异养浮游细菌的生产力较低,其能量沿食物链向上传递的效率夏季高于春季,而浮游植物初级生产力向上营养级传递的效率却是春季高于夏季。