Biodegradation of organochlorine pesticide endosulfan by bacterial strain Alcaligenes faecalis JBW4

The recently discovered endosulfan-degrading bacterial strain Alcaligenesfaecalis JBW4 was isolated from activated sludge. This strain is able to use endosulfan as a carbon and energy source. The optimal conditions for the growth of strain JBW4 and for biodegradation by this strain were identified, and the metabolic products of endosulfan degradation were studied in detail. The maximum level of endosulfan biodegradation by strain JBW4 was obtained using broth at an initial pH of 7.0, an incubation temperature of 40℃ and an endosulfan concentration of I00 mg/L. The concentration of endosulfan was determined by gas chromatography. Strain JBW4 was able to degrade 87.5% of α-endosulfan and 83.9% of β-endosulfan within 5 days. These degradation rates are much higher than the previously reported bacterial strains. Endosulfan diol and endosulfan lactone were the major metabolites detected by gas chromatography-mass spectrometry; endosulfan sulfate, which is a persistent and toxic metabolite, was not detected. These results suggested that A. faecalis JBW4 degrades endosulfan via a non-oxidative pathway. The biodegradation of endosulfan by A. faecalis is reported for the first time. Additionally, the present study indicates that strain JBW4 may have potential for the biodegradation of endosulfan residues.     

苯丙氨酸解氨酶高活性红酵母(Rhodotorula sp.)CIBAS A 1401菌株的鉴定

红酵母菌株(Rhodotorula sp．)CIBAS A 1401是一株分离自我国西南天然源的具有生物技术用途的高活性苯丙氨酸解氨酶(PAL)菌种．它已经在我国作为工业生物催化酶源菌种，用于PAL／反式-肉桂酸生物转化途径生产L-苯丙氨酸(L—Phe)．该菌株细胞多为球形或卵圆形，单个或几个细胞连结成串珠，多端出芽；在麦芽汁琼脂上产生橙红色菌落，有光泽，表面粘稠，边缘整齐平滑；在马铃薯琼脂上生长不形成菌丝或无假菌丝；不形成掷孢子，不发酵任何糖，能以硝酸盐为唯一氮源，可同化葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、松三糖、D-甘露糖、甘露醇、D-木糖、D-山梨醇、D-果糖、乙醇和甘油；不能同化肌醇、赤藓醇、蜜二糖等；无有性生殖现象．按照其形态培养特征和生理生化特征，A1401菌株鉴定为粘红酵母(Rhodotorula glutinis Harrison)，并命名为粘红酵母：Rhodotorula glutinis CIBAS A 1401．图3表1参12     

垃圾填埋场厌氧水解菌降解蛋白质底物实验

采用Hungate厌氧滚管技术,从生活垃圾填埋场中分离纯化出1株厌氧水解菌,接种于酪蛋白底物中进行水解发酵实验,研究其发酵产物(挥发性有机酸醇)和主要类别的挥发性有机物(VOCs)的动态变化规律。结果表明:筛选出的菌株为Sporanaerobacter acetigenes,其可生长温度为20～45℃(最适为37℃),可生长p H为5. 0～9. 0(最适为8. 0)。8种发酵产物中,乙酸的占比最高(为39. 0%),且发酵产物浓度变化曲线呈现出2种类型:Monod型和S型,后者是一种新发现的浓度变化曲线类型。确认了44种VOCs,包括脂类、含硫化合物、烷烃、醇类、烯烃、酸类、萜类、脂环烃、含氮化合物、酮类和芳香烃11类,其中10种VOCs在填埋场现场监测中也有发现。实验发现主要恶臭污染物类别随着降解时间而发生变化:降解前期(0～60 h),主要恶臭污染物类别是脂类和烷烃,变化规律为显著升高后迅速下降,最后保持稳定;降解中后期(60 h之后),主要恶臭污染物类别是脂类、醇类和含硫化合物,其中醇类和含硫化合物浓度变化规律为慢速升高。蛋白质底物的单独降解实验,为掌握混合垃圾组分降解和产VOCs规律提供了参考。     

石油烃降解菌株的复配及其降解特性研究

从松原油田石油污染土壤中筛选出3种高效降解石油烃的菌株分别为微嗜酸寡养单胞菌(Stenotrophomonas acidaminiphila)YH、类产碱假单胞菌(Pseudomonas pseudoalcaligenes)TM和红球菌(Rhodococcus sp.)K1,对其菌落、菌体形态进行观察,并将3种菌株以不同比例进行复配,研究了3种单菌株及其复配菌株对石油烃的降解效果以及其间的协同降解作用。结果表明:复配菌株与单菌株对石油烃的降解效果有所差异;3种菌株具有协同降解石油烃的作用;3种菌株的复配比例(YH∶TM∶K1)为1∶0.5∶1.5时,对石油烃的降解效果最好;初始浓度为2 000 mg/L的石油烃,加入3 mL复配菌株,在130 r/min、30℃下振荡培养6 d后,石油烃的降解率达94.3%;当石油烃的初始浓度为2 000 mg/L时,复配菌株对石油烃的降解动力学曲线与零级动力学方程的拟合效果良好,其降解动力学方程为y=-309.6x+2 045.0(R~2为0.931),降解半衰期为3.4 d。     

一株稻田土壤梭状芽孢杆菌的分离及其固氮产氢能力研究

为研究水稻土壤中协同固氮产氢菌的固氮产氢特性,拓展协同固氮产氢菌菌种资源,利用厌氧微生物富集培养、亨盖特厌氧滚管等技术,从华南稻田土壤中筛选到一株同时具有产氢和固氮能力的菌株BZ-1. 经形态学观察及16S rRNA基因序列系统发育分析,鉴定菌株BZ-1属于梭状芽孢杆菌属(Clostridium sp.). 通过测定产氢量、生物量、发酵产物及固氮酶酶活等,对菌株BZ-1的产氢能力及协同固氮产氢特性进行分析. 结果表明:菌株BZ-1发酵34.55 mmol/L葡萄糖可产生42.19 mmol/L H₂,主要副产物为丁酸(15.96 mmol/L)、乙酸(7.14 mmol/L)和乳酸(5.09 mmol/L);菌株BZ-1具有固氮酶活性,能够以N₂为唯一氮源进行生长;菌株BZ-1固氮产氢时,相比于添加7 mmol/L氯化铵的试验组,产氢量提高了14.71%,最大生物量降低了33.33%,乙酸产量提升了61.49%. 研究显示,菌株BZ-1在协同固氮产氢条件下固氮能力的提升、生物量的降低以及核心碳代谢途径的改变可能是其产氢量提升的原因. 固氮产氢菌株BZ-1的获得将为提高土壤肥力以及缓解铅、镉等重金属对农作物的胁迫作用提供新的思路.      

两株嗜热异养氨氧化细菌的鉴定及其氨氧化特性

为寻找适用于堆肥的嗜热异养氨氧化细菌,采用稀释涂布平板法和格里斯试剂显色法筛选嗜热异养氨氧化细菌,利用含NH4+培养基研究其最佳生长温度、pH条件以及其氨氧化特点和NO2-、NO3-的生成速率,并通过16S rDNA测序及Blast比对确定其种属.结果显示,从大理洱源热泉中分离了两株嗜热异养氨氧化细菌菌株NC8和NJ26;这两株菌的最适生长温度为55℃,最适生长pH为8.0;在最适生长条件下,NC8和NJ26菌株对NH4+的最大单位体积减少率分别为1 033.3mg/L和1 183.67 mg/L;对NO2-和NO3-最大单位体积产生率分别为23.79 mg/L、272.30 mg/L和33.81 mg/L、366.70 mg/L;种属鉴定表明,NC8和NJ26分别为Bacillus属的不同种.本研究表明,NC8和NJ26为异养型氨氧化细菌,能将NH4+氧化成NO2-和NO3-,以NO3-为主要积累产物,因此有望应用于堆肥过程中以减少氨气排放,同时提高堆肥中氮素的含量.     

罗尔斯顿菌(Ralstonia sp.)T6对三氯吡啶醇污染土壤的修复及能完全矿化毒死蜱工程菌株的构建

以毒死蜱降解中间代谢产物3,5,6-三氯-2-吡啶醇(TCP)高效降解菌罗尔斯顿菌(Ralstonia sp.)T6为材料,研究其在土壤中对TCP的降解特性。结果表明,温度、接菌量和初始底物浓度对TCP的降解都有影响,T6菌株降解TCP的最适温度为30℃,当土壤含菌量〔以菌落形成单位(CFU)计〕小于10×108kg-1时,降解率随着含菌量的增加而提高,当含菌量超过10×108kg-1时,降解率不再提高。降解率随着TCP初始浓度的增加而降低,当TCP初始浓度为50~100 mg·kg-1时,6 d内可将50 mg·kg-1TCP降解80%。利用基因工程手段,将来源于寡养单胞菌(Stenotrophomonas sp.)DSP-1的甲基对硫磷水解酶基因(mpd)插入菌株T6基因组16S rRNA基因中,成功构建一株可彻底矿化毒死蜱的重组工程菌株T6-mpd。生长试验结果表明罗尔斯顿菌T6-mpd和T6的生长特性基本一致。对T6-mpd菌株降解毒死蜱的特性研究结果表明,在LB培养基中,T6-mpd对毒死蜱的水解效率与DSP-1基本一致,但在基础盐(MSM)培养基中,T6-mpd在60 h内对50 mg·L-1毒死蜱的降解率仅为36%,显著低于DSP-1。模拟土壤原位修复试验结果表明,在含菌量为108kg-1条件下,T6-mpd在2 d内可将50mg·kg-1毒死蜱降解64%。认为T6-mpd菌株在毒死蜱残留污染环境修复中具有潜在的应用前景。     

Fe~(2+)对菌株Y_7降解石油烃的影响

以陕北石油污染土壤中筛选出来的菌株Y7作为研究对象,用石油烃培养基进行驯化培养。通过石油烃降解率、OD(吸光度)值和pH值等指标来评价降解效果。研究结果表明菌株Y7可以对石油烃进行有效降解,并且在培养基中加入适量的Fe2+,对菌株的生长和石油烃的降解有一定促进作用,其中最佳Fe2+浓度为24 mg/L;菌株Y7在最佳Fe2+浓度的环境下,前3天降解石油烃效果最好,降解率可达40%。     

高效硫酸盐还原菌的分离及特性研究

采用叠皿夹层法,从糖蜜酒精废水厌氧反应器的污泥中分离出一株硫酸盐还原菌,命名为SRB-22。该菌株的菌体形态呈杆状和弧状,革兰氏染色阴性,属于兼性厌氧菌,初步确定为脱硫弧菌属(Desulfovibrio)。在不含Fe2+的培养基中,菌株4h后进入对数生长期,32h达到生长最高峰。探讨了SO42-初始浓度、COD/SO42-比值、Fe2+初始浓度对SRB-22硫酸盐去除率的影响,结果表明:在一定浓度范围内,SO42-初始浓度越大,菌株完全去除SO42-所需时间也越长,当SO42-浓度大于6g/L时,菌株对SO42-的去除率明显降低;随着COD/SO42-比值的增加,SO42-的去除率呈上升的趋势,COD/SO42-值达到2.4时,培养5d后即可较好地还原SO42-;在一定浓度范围内,随Fe2+初始浓度的增大,SO42-的去除率增加。当Fe2+浓度达到1.0g/L以上,SO42-的去除率迅速下降。     

厨余发酵菌株筛选及单菌发酵对其品质的影响

为筛选出适合厨余发酵的菌种并探讨各菌种在发酵过程中的作用,文章从厨余发酵糟感官品质变化的角度出发,通过多次初筛、复筛得到发酵效果好的优良菌株,将各菌种接种于厨余中进行发酵,通过对各发酵组不同时间段微生物、真蛋白、葡萄糖等指标的分析,考察各菌种在发酵过程中的作用.结果表明:筛选出的4株菌分别为L22、Lc、Ydy、S1,...