Inhibitory effects of nisin-coated multi-walled carbon nanotube sheet on biofilm formation from Bacillus anthracis spores

Multi-walled carbon nanotube（MWCNT） sheet was fabricated from a drawable MWCNT forest and then deposited on poly（methyl methacrylate） film. The film was further coated with a natural antimicrobial peptide nisin. We studied the effects of nisin coating on the attachment of Bacillus anthracis spores, the germination of attached spores, and the subsequent biofilm formation from attached spores. It was found that the strong adsorptivity and the super hydrophobicity of MWCNTs provided an ideal platform for nisin coating. Nisin coating on MWCNT sheets decreased surface hydrophobicity, reduced spore attachment, and reduced the germination of attached spores by 3.5 fold, and further inhibited the subsequent biofilm formation by 94.6% compared to that on uncoated MWCNT sheet. Nisin also changed the morphology of vegetative cells in the formed biofilm.The results of this study demonstrated that the anti-adhesion and antimicrobial effect of nisin in combination with the physical properties of carbon nanotubes had the potential in producing effective anti-biofilm formation surfaces.     

高效聚磷菌Alcaligenes sp. ED-12菌株的分离鉴定及其除磷特性

利用经典的微生物筛选方法,从福州市闽侯县上街镇高岐村某排污口淤泥中分离出1株高效聚磷菌,并结合16S rRNA基因序列分析进行了菌株鉴定.结果表明,该菌株为产碱杆菌,将其命名为Alcaligenes sp.ZGED-12.理化因素实验显示,在以乙酸钠为碳源、NH4Cl为氮源,当C/N为3∶1,pH为8.0,温度和摇床转速分别为35℃和100 r·min-1时,该菌株的生长状态最好,对磷的去除能力也最强,最高除磷率可达80%.此外,该菌株能够耐受较高浓度的磷,当磷浓度超过45 mg·L-1时会产生抑制效应.同时,以聚乙烯醇(PVA)和海藻酸盐(SA)制备了聚磷微生物固定化小球,并考察了菌球对氮磷废水的净化效果.结果表明,氮磷的去除包括固定化材料的吸附作用及微生物的生长利用和/或贮存,显示出了良好的应用前景.     

氧化亚铁硫杆菌对黄铜矿的生物氧化研究

针对矿区硫化矿氧化产生的酸性矿山废水(AMD)对生态环境造成严重影响的问题,以矿区常见的黄铜矿(CuFeS2)为研究对象,采用已筛选的氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,简称A.f菌)为实验菌株,探讨在A.f菌作用下黄铜矿的氧化过程。实验结果表明,A.f菌可显著促进黄铜矿的氧化,第18天有菌体系中的铜离子浓度是无菌体系中的5倍;同时细菌可促进溶液中Fe2+氧化为Fe3+,使氧化还原电位升高,从而对黄铜矿保持较高的氧化速率,并导致体系的pH值降低;还发现黄铜矿的氧化过程中可形成中间产物方黄铜矿(CuFe2S3),而细菌氧化还可产生硫磷化钴(CoPS),中间产物的形成并没有明显延缓黄铜矿的氧化速率;生物氧化可造成矿样表面侵蚀多坑,可能是细菌对黄铜矿的直接氧化作用造成的。由于黄铜矿的生物氧化明显控制其氧化进程,抑制黄铜矿的生物氧化对酸性矿山废水的源头治理具有十分重要的意义。     

嗜酸菌好氧-厌氧耦合溶解浸出副产物研究

覆盖型副产物原位控制是微生物湿法冶金技术的难点问题之一。论文通过搭建“中空纤维膜-好氧柱浸”组合反应器,研究氧化亚铁硫杆菌在“好氧-厌氧”耦合循环过程对浸出副产物的控制效果。实验结果发现,对于废旧印刷线路板,经过“好氧-厌氧”耦合过程原位去除浸出副产物后,二次好氧浸出铜浸出率由单次28.6%提高到了44.8%;对于黄铜矿尾矿,经过“好氧-厌氧”耦合过程原位去除浸出副产物后,铜浸出率由16.7%提高到了19.0%。浸出过程中,厌氧阶段能将浸出副产物原位溶解,并将副产物中Fe(Ⅲ)还原为溶解态Fe²⁺。研究结果表明,通过将好氧浸出与厌氧还原溶解过程耦合,氧化亚铁硫杆菌能原位去除浸出副产物,实现浸出过程中铁离子的封闭循环,并在一定程度上提高废旧印刷线路板浸出效率,可为微生物湿法冶金工程提供技术参考与借鉴。     

耐药异养硝化—好氧反硝化菌筛选及脱氮研究

为消除医药化工废水高盐度及硝基化合物、杂环芳烃对微生物脱氮的抑制影响,该文以含有杂环化合物医药废水的处理厂活性污泥为对象,从中筛选对有毒有机物耐受的菌株X4。根据其系统发育和表型遗传鉴定为Acinetobacter haemolyticus。探究该菌株异养硝化-好养反硝化特性及在不同碳源、C/N、温度、转速、pH条件下的脱氮效能。结果表明,菌株X4在硝化、反硝化培养基中24 h内氨氮、硝酸盐氮去除率分别为99.14%、90.95%,在实际高盐难降解医药废水处理中氨氮去除率也有52.62%,36 h内对废水COD降解速率达到93.33 mg/(L·h)。当菌株X4在以碳源为丁二酸钠、C/N为12、温度为30℃、pH为9、转速为170 r/min条件时脱氮效果最佳。菌株X4对温度及p H耐受范围广,对C/N要求低,在高盐医药化工废水处理方面具备应用价值。     

细菌协同降解阴离子型聚丙烯酰胺的机理

为了探究细菌混合协同降解阴离子型聚丙烯酰胺（HPAM）机理,作者以球红假单胞菌和枯草芽孢杆菌等体积混合构成混合菌,研究了单个菌株和混合菌的生长情况及降解特性。同时采用分子对接模拟了红球菌N-771酰胺酶（Rh Amidase）和枯草芽孢杆菌漆酶(Lac)与HPAM结构模型的结合。试验结果表明,枯草芽孢杆菌含有内生孢子,其适应环境的能力比球红假单胞菌强,而且2种菌株都含有鞭毛,运动剧烈。在温度35℃、pH 7、接种量2 mL和7 d的最佳条件下混合菌的降解率为39.24%,而球红假单胞菌和枯草芽孢杆菌的降解率分别为24.9%和22.13%。分子对接结果表明,Rh Amidase-HPAM-2亲和力最大、最稳定的主要原因是强氢键作用,而且它们的结合最佳。与Lac相比,Rh Amidase更容易攻击短链HPAM的酰胺侧链而引发水解。而Lac可以容纳一定长度的HPAM的碳链,倾向于氧化HPAM的碳链。根据试验结果与分子对接模拟的相互佐证,提出了细菌混合降解HPAM协同的机理,实质上是Rh Amidase和Lac共同催化降解HPAM。     

耐热乳杆菌的分离及在食物垃圾乳酸发酵中的应用

食物垃圾在我国城市生活垃圾中占有较大比重.发酵食物垃圾生产乳酸是实现其资源化的有效方法.从厌氧发酵的食物垃圾中分离到一株耐热乳酸菌TY50,根据形态、生理生化特征和16S rDNA序列,确定该菌株属于乳杆菌属的干酪乳杆菌组群(Lactobacillus casei group),其最高生长温度为52℃.TY50发酵食物垃圾生产乳酸的最佳同液比为1:12,最适温度为45 ℃.在pH 5.5～6.0条件下,发酵食物垃圾产生36.29 g/L的乳酸,乳酸体积产牢和转化率(乳峻/垃圾干重)分别达到1.01 g/(L·h)和0.44.     

玉米浸泡液制备苏云金杆菌生物杀虫剂的影响因素研究

以玉米淀粉生产过程中的浸泡液为培养基,摇瓶发酵培养苏云金杆菌生物杀虫剂,通过一系列单因子试验,考察了不同培养条件(种子液的种龄、接种量、浸泡液的含固率、初始pH值、摇床转速、发酵温度及发酵时间)对苏云金杆菌在玉米浸泡液中的生长(菌数增长与芽孢形成)以及发酵液的生物毒效的影响.研究表明,在最佳摇瓶培养条件(种子液种龄10 h,接种量2%,浸泡液含固量3%,初始pH值7.0～7.5,摇床转速200 r/min,发酵温度30℃)下发酵48 h,活菌数和活芽孢数分别可达到7.9×108 CFU/mL和5.5×108 CFU/mL,毒力效价为698.0 IU/μL.本试验可为生物农药的工业化生产提供实用参数.     

利用嗜酸性硫杆菌的生物产酸作用处理洗毛废水

利用洗毛废水在低pH条件下,有机物絮凝沉降的特点,通过嗜酸性硫杆菌(Acidophilic thiobacillus)的产酸作用降低体系pH,破坏废水固有的稳定性,改变有机物的亲水性能,实现固液分离,达到去除COD的目的.试验结果表明,生物产酸作用能有效地去除废水COD,改善其脱水性能.当体系pH降至3.00, COD去除率达到最大值91.4%,处理后的废水有很好的机械脱水和沉降性能,比阻从大于9.81×10¹³　m·kg^-1降至5.60×10¹¹ m·kg^-1.而对照处理在整个培养期内,未发生明显的改变,仅有20%的COD被去除.本研究为油脂含量高、难被生物利用的有机废水提供了一条新的处理方法.     

微生物法脱除大石桥硫铁矿烧渣中硫的研究

考察了不同接种时间、矿浆浓度、氮源、催化剂对烧渣脱硫效果的影响,还考察了铁精矿的脱硫情况.得出结论:在单因素下,前3天脱硫速度快,3～6天脱硫速度缓慢;接种菌的培养时间为72 h,矿浆质量浓度80g/L,氮源硫酸铵1g/L,催化剂硝酸银0.02g/L等条件下脱硫效果较好,此时,处理3天后含硫量能从1.07%降至0.40%,脱硫率62.6%;对铁精矿(含铁65.30%)脱硫,处理4天后,含硫量从1.44%降至0.44%,脱硫率达69.4%,铁精矿满足冶炼要求.