两株蜡状芽孢杆菌对毒死蜱的降解动力学研究

利用微生物消除农药污染是一项安全、经济、有效的方法,降解动力学模型的构建有助于理解污染物的生物降解行为和估测系统中特征污染物的浓度变化,菌株对高浓度污染物的降解效果是降解菌在受污染水体中实际应用的关键。本研究采用基础培养基中定量添加毒死蜱和定时取样分析毒死蜱残留浓度的方法,探讨两株蜡状芽孢杆菌(HY-1和HY-2)的接种体培养时间、接种量和降解菌对毒死蜱的降解动力学,同时研究了降解菌对高浓度毒死蜱的降解率。结果表明:HY-1和HY-2最适接种体培养时间分别为10 h和19 h,接种体培养时间对菌株降解毒死蜱的影响较大。两菌株最适接菌量为8%(v/v),接种量从4%增至8%时,接种量对HY-1降解毒死蜱的影响大于HY-2。当毒死蜱的初始浓度为40 mg.L 1、80 mg.L 1、100 mg.L 1和120 mg.L 1时,一级动力学方程ln(C0/Ct)=kt可以用来拟合两菌株对毒死蜱的降解动力学及确定降解动力学参数,当毒死蜱初始浓度再次增加时,仅HY-2对毒死蜱的降解符合一级动力学方程。当毒死蜱初始浓度为40~120 mg.L 1时,菌株HY-1对毒死蜱的降解速率常数分布在0.013 5~0.015 7;当毒死蜱初始浓度为40~200 mg.L 1时,菌株HY-2的降解速率常数分布在0.008 0~0.015 3。菌株HY-2比HY-1可以在较高的毒死蜱浓度下发挥降解作用,且降解率较高。因此,两菌株在毒死蜱污染水体的净化去毒方面具有重要意义。     

降解毒死蜱的高效复合微生物菌剂的制备及研究

将菌株D1、D2分别与小克银汉按一定比例富集培养制成两种复合微生物菌剂（Ⅰ、Ⅱ）,在充分供氧的条件下,通过气相色谱法研究两种复合菌剂的生长条件并筛选一种对毒死蜱有较好降解效果的高效复合微生物菌剂。结果表明,当接种量菌浓度为OD560=0.906时,两种菌剂生长的最适温度均为30 ℃,最适pH均为7.0;当毒死蜱浓度为100 mg·L^-1时,培养5 d后两种复合菌剂的降解效率分别为81.21%和86.57%,当温度为30 ℃、pH为6.0-8.0、毒死蜱浓度为20 mg·L^-1时,对毒死蜱的降解效率最高。本研究工作为复合菌剂的大规模生产提供了理论参数,为利用微生物进行有机磷农药土壤修复提供了理论依据。     

铜胁迫对苜蓿中华根瘤菌抗氧化酶系的影响

探讨铜胁迫对苜蓿中华根瘤菌抗氧化酶系的影响,揭示苜蓿中华根瘤菌对铜的生理抗性机制。以铜抗性菌株Sinorhizobium meliloti CCNWSX0020和铜敏感性S.meliloti CCNWSX0018为材料,测定其对铜的最小抑制浓度（MIC）和最大耐受浓度（MTC）及不同铜浓度对其抗氧化保护酶活性的变化。结果表明：（1）在YMA固体培养基上,S.meliloti CCNWSX0020和S.melilotiCCNWSX0018的MIC分别为0.5mmol·L^-1和0.2mmol·L^-1Cu^2＋,MTC分别为1.8mmol·L^-1和0.8mmol·L^-1Cu^2＋。（2）Cu^2＋浓度≤0.4mmol·L^-1时,S.meliloti CCNWSX0020菌体内的SOD、CAT和GPX活性变化不显著;S.meliloti CCNWSX0018菌体内的SOD、CAT和GPX活性显著升高;Cu^2＋浓度为0.6mmol·L^-1和0.8mmol·L^-1时,前者SOD、CAT和GPX活性显著升高,后者保护酶活性开始降低。随着Cu^2＋浓度升高,S.meliloti CCNWSX0020的GR活性增强,与对照相比,Cu^2＋浓度为0.8mmol·L^-1时GR活性提高了110.51%;而S.meliloti CCNWSX0018的GR活性则反之。（3）在Cu^2＋浓度≤0.8mmol·L^-1胁迫下,抗性菌株S.meliloti CCNWSX0020可通过提高SOD、CAT、GPX、GR的活性以降低Cu^2＋的毒害效应,为丰富根瘤菌抗铜机制提供了理论基础。     

毒死蜱降解菌株Bacillus latersprorus DSP的降解特性及其功能定位

从土壤中分离到一株能有效降解毒死蜱的细菌DSP，该分离株鉴定为侧芽孢杆菌（Bacillus latersprorus）。在纯培养条件下测定了分离株DSP对毒死蜱的降解性能。在接种量为菌浓度OD415=0．2，pH7．0、25℃条件下，测得1、10mg L^-1毒死蜱的降解符合一级动力学特征，其降解半衰期分别为1．48d、5．00d，100mg L^-1毒死蜱对DSP菌有明显的抑制作用；分离株DSP在不同pH及温度下对毒死蜱的降解作用为pH7．0〉pH5．0〉pH9．0，35℃〉25℃〉15℃。该菌株含有一个20kb左右的质粒，通过吖啶橙与升温法对质粒消除实验证实，随着质粒的丢失，菌株利用毒死蜱的能力也丧失，用热击法和CaCl2法将菌株质粒转人大肠杆菌JM109和质粒消除处理的DSP^-菌中，随着质粒的获得，这些转化子获得了降解毒死蜱的能力。研究结果表明，Bacillus latersprorus DSP降解毒死蜱的功能和质粒有关。     

菲降解菌的分离鉴定及其在污染土壤生物修复中的应用

采用室内培养方法,从吴江市郊长期被多环芳烃污染的土壤中富集到以菲为唯一碳源和能源的菲降解复合微生物菌群,复合菌群在7d内对无机盐液体中菲（含量100mg·L^-1）的降解率达到99%。从复合菌群中分离纯化获得两株菲高效降解菌B1和L2,经过菌体形态特征、生理生化特征和16SrDNA序列分析,鉴定菌株B1为百日咳博行特氏菌（Bordetella petrii）,菌株L2为墨西哥假黄单胞菌（Pseudoxanthomonas mexicana）。这两株菌在菲含量为100mg·L^-1的无机盐培养液中,7d内对菲（含量100mg·L^-1）的降解率大约为80%,9d内的降解率可达到99%。将复合菌群和菲污染土壤混合,在光照培养箱中进行培养修复。结果表明,修复88d后,接种复合菌群的低污染浓度（8.22mg·kg^-1）处理和高污染浓度（39.65mg·kg^-1）处理的菲去除率分别达到95.74%和98.06%。     

百菌清降解菌BJQ2的分离、鉴定及影响因素研究

采用未有百菌清用药史的土壤定向培养49d,分离出50株百菌清耐受菌株,经初筛、复筛后得到1株降解能力最强的细菌BJQ2,经形态学、生理生化试验、16SrDNA序列同源性比对及系统发育树的分析,初步确定为阴沟肠杆菌（EnterobactercloacaeB9）,BJQ2可以以百菌清为唯一碳源于基础培养基中生长。BJQ2降解百菌清的最适宜条件为：培养温度30~35℃,初始pH值为7.0~8.0,百菌清的初始浓度为20mg·L-1,选用菌体母液（OD600=0.35）,以10%的接种量接种,6d后提取百菌清,利用气相色谱进行检测分析,计算后发现百菌清的降解率可以达到79.2%。     

海藻酸钠固定化细菌对毒死蜱的降解特性

毒死蜱的生产和使用日趋广泛,由其造成的环境污染和危害不容忽视。微生物是影响有机磷农药在环境中降解的最主要因素,也被认为是降解有机磷农药最可靠而高效的途径。固定化技术是提高微生物降解农药效率的有效方法之一。本研究以海藻酸钠为载体,采用注射器滴定法将蜡状芽孢杆菌(Bacillus cer-eus)HY-1用海藻酸钠溶胶包埋,研究了反应时间、固定化菌接入量、pH和毒死蜱初始浓度对毒死蜱降解的影响以及固定化菌的重复使用效果。结果表明:海藻酸钠固定化菌能够高效降解基础培养基中的毒死蜱,制备固定化小球海藻酸钠溶胶的最适浓度为2.5%(w/v),小球的平均粒径为3 mm。在培养时间为60 h时,固定化菌对100 mg·L-1毒死蜱的降解率达到最大。固定化小球接入量为160 g·L-1时,对100 mg·L-1毒死蜱的降解率最高。固定化菌对毒死蜱的降解有着较宽泛的pH适应范围,碱性环境更有利于其对毒死蜱的有效降解。当毒死蜱初始浓度为80 mg·L-1和100 mg·L-1时,固定化菌对毒死蜱的降解率较高,达90%左右。固定化菌可重复利用降解毒死蜱,当利用4次后,固定化小球虽已发生崩解,但对100 mg·L-1毒死蜱的降解率仍高达47%。因此,海藻酸钠固定化蜡状芽孢杆菌对水体中毒死蜱的降解率较高,环境适应性较强,固定化菌可在毒死蜱污染的净化去毒方面发挥重要作用。     

可降解糖蜜酒精废液黑褐色素细菌菌株的筛选及其降解色素 …

从废水、土壤和塘泥样中经驯化并筛选可在平板培养基上明显降解糖蜜酒精废液色素的１１株不同细菌。在外加一定量的Ｃ和Ｎ源条件下,液体发酵结果表明：无论是单菌株或混合菌株发酵,其降解色素效果随稀释倍数增大而提高。废液稀释２０倍,接种量为０．０５ｇ湿菌体／ｍＬ,经单菌株发酵１０ｈ后的Ｔ值（透光率）在６０．３％～９２．１％之间,是对照的１．２～１．８３倍,色质浅黄（对照呈棕色）;同样接种菌量,用１１个菌株混合     

农药浓度、共代谢底物和接种量对Sphingobium indicum B90A降解六六六效率的影响

有机氯农药六六六曾被广泛用于卫生防疫和对抗农业病虫害,但由于其毒性和持久性引发了一系列环境问题。鉴于微生物降解方法在农药污染场地的修复中具有重要作用,采用摇瓶培养法研究了在α-、β-、γ-和δ-六六六（HCH）异构体混合体系中,农药浓度、共代谢底物和接种量对Sphingobium indicum B90A降解4种HCH异构体的影响。研究结果表明：S.indicum B90A对α-和β-HCH的利用较好,其次是γ-和δ-HCH。在10mg·L-1混合HCH的无机盐培养液中,30℃下反应72h,S.indicumB90A对α-、β-、γ-和δ-HCH的降解率分别为99%、86%、53%和33%。随着HCH浓度的增加,S.indicum B90A对4种HCH异构体降解率均逐渐降低。在共代谢底物的研究中,添加葡萄糖或酵母粉均能明显地提高S.indicumB90A对HCH的降解能力,在10mg·L-1混合无机盐培养液中,添加100mg·L-1葡萄糖或添加50mg·L-1酵母粉,30℃下反应84h,S.indicum B90A对α-、β-、γ-和δ-HCH的降解率均接近100%。S.indicum B90A对HCH的降解率随着菌体接种量的增加而相应提高,适宜接菌量为5%。     

纳米Fe3O4/微生物联合体系对2,4-D和阿特拉津降解的研究

采用纳米Fe3O4/微生物联合体系降解溶液中2,4-D和阿特拉津,考察了不同2,4-D和阿特拉津初始浓度、微生物接种量、纳米Fe3O4投加量、溶液ｐＨ值等对降解效果的影响。结果表明,纳米Fe3O4/微生物联合体系对2,4-D和阿特拉津的降解率显著高于纳米Fe3O4和微生物单一体系;2,4-D和阿特拉津初始浓度在0～10 mg·L^-1、微生物接种量在0～12 mg·L^-1、纳米Fe3O4的投加量在0～200 mg·L^-1范围内,2,4-D和阿特拉津的降解率随其初始浓度、微生物接种量和纳米Fe3O4 投加量的增大而增加。溶液pH3．0左右、2,4-D和阿特拉津初始浓度10 mg·L^-1、微生物接种量12 mg·L^-1、纳米Fe3O4投加量200 mg·L^-1,是反应的最佳条件,此实验条件下反应7 d,2,4-D和阿特拉津的残留率分别降低至35．7％和54．0％。     

哈夫尼菌降解毒死蜱条件的优化及动力学模型建立

利用响应面法优化哈夫尼菌降解毒死蜱的条件,并建立了降解模型。采用Box-Behnken设计试验,以响应面法进行优化,结果表明,哈夫尼菌降解毒死蜱的最优条件为：蔗糖浓度0.31%,毒死蜱初浓度51.33mg·L-1,培养温度30.7℃,在该条件下理论预测毒死蜱降解率可达74.7%。通过假设和验证,得出哈夫尼菌降解毒死蜱为一级动力学模型,哈夫尼菌能水解毒死蜱P-O键,属一级酶促反应。     

Cry1Ac蛋白降解菌株FJSB3的分离鉴定及降解特性

从转Cry1Ac基因水稻种植田土壤中,分离纯化得到1株能高效降解Cry1Ac蛋白的细菌FJSB3。通过表型特征、16S rDNA扩增和电镜观察,初步鉴定FJSB3为寡养单胞菌（Stenotrophomonas sp.）。FJSB3发酵液能降解粗Bt蛋白。通过单因素试验确定FJSB3降解水稻秸秆中Cry1Ac蛋白的最适条...     

木霉对多菌灵的生物降解特性研究

从耐药性木霉菌株的诱变选育过程中,得到一株能在含多菌灵2 000 mg L-1培养基上生长的变异菌株T32。该菌株在以多菌灵为唯一碳源的无机盐培养基中,于25℃、200 rm in-1振荡培养5 d,对多菌灵的降解率达到61.4%。在pH6.0、25℃、5%接种量和加入0.5%酵母粉为最适降解条件下,该菌株对多菌灵、速克灵、扑海因、甲基布托津和三唑酮这5种常用化学农药的降解率分别达到91.4%、92.1%、55.3%、40.1%和86.5%。对原土壤、自然风干土壤和高温烘干土壤中的多菌灵进行室内降解实验,在25~28℃、5%接种量、含水量维持15%的条件下处理10 d,对多菌灵的降解率分别达到78.6%、75.3%和70.5%。     

Bioremedial potential of fenamiphos and chlorpyrifos degrading isolates: Influence of different environmental conditions

Previously isolated bacterial strains for chlorpyrifos and fenamiphos degradation were used to examine their potential as bioremedial agents in soils and water containing pesticide residues. Both, chlorpyrifos-degrading Enterobacter sp and fenamiphos-degrading consortium rapidly degraded pesticides when inoculated into natural and sterile water and soils. Degradation rate was slower in lower pH soils in comparison with natural and alkaline soils. Soil organic matter had no impact on pesticide degrading ability of isolates. Soil moisture <40% of maximum water-holding capacity slowed down degradation rate. The bacterial isolates were able to rapidly degrade fenamiphos and chlorpyrifos between 15 and 35 °C but their degradation ability was sharply reduced at 5 and 50 °C. Both groups of bacterial systems were also able to remove a range of pesticide degradation. An inoculum density of 10⁴ cells g⁻¹ of soil was required for initiating rapid growth and degradation. Ageing of pesticide in soils prior to inoculation produced contrasting results. Ageing of fenamiphos had no impact on subsequent degradation by the inoculated consortium. However, degradation of chlorpyrifos by Enterobacter sp after aging resulted in persistence of ∼10% of pesticide in soil matrix. Higher K_oc value of chlorpyrifos may have resulted in a lack of bioavailability of a smaller percentage of chlorpyrifos to degrading bacteria. Overall, this paper confirms bioremedial potential of a fenamiphos degrading consortium and a chlorpyrifos degrading bacterium under different soil and water characteristics.     

尼古丁降解菌L1的分离鉴定与降解特性分析

通过对分离于烟草叶片的154株具有降解尼古丁细菌菌株筛选，获得能高效降解尼古丁的L1菌株。通过形态观察，16S rDNA序列分析和生理生化测定将其鉴定为Bacillus simplex。菌落生长密度测定和高压液相色谱分析表明， L1菌株最适生长尼古丁浓度为1g/L，随着菌落密度增加，尼古丁降解效率逐渐升高，36 h最高降解率达到75.0%。而低尼古丁含量不利于L1菌株的生长，过高尼古丁含量对L1菌株的生长和降解效率具有反馈抑制作用。菌株L1降解尼古丁过程中无色素产生，说明其尼古丁代谢途径有别于节杆菌。     

联苯菊酯降解菌的筛选、鉴定及降解特性研究

联苯菊酯是一种广谱高效杀虫剂,大规模的应用使其广泛残留在环境中,因此筛选联苯菊酯的高效降解菌具有重要意义。从扬州农药厂附近的地表土壤取样,利用富集驯化培养分离得到一株编号为S8的降解细菌,经表形特征、生理生化特性和16S rDNA序列分析其为醋酸钙不动杆菌（Acinetobacter calcoaceticus）,该菌株在pH7.0和30 ℃的条件下,对100 mg·L-1联苯菊酯的3 d降解率达56.4%,半衰期为60.7 h。其最适生长条件为：pH6.0~8.0,温度30~35 ℃,接种量5%。研究结果可为今后治理联苯菊酯残留污染提供理论参考。     

木霉T12菌株对多菌灵的降解特性及生物修复

从耐药性木霉菌株的诱变选育过程中,得到一株能在含多菌灵2000mgL-1培养基上生长的变异菌株T12。该菌株在以多菌灵为唯一碳源的无机盐培养基中,于25℃、200rmin-1振荡培养5d,对多菌灵的降解率达到73.1%。在pH6.0、温度25℃、5%接种量和加入0.5%酵母粉为最适降解条件下,该菌株对多菌灵的降解率达到92.1%。对原土壤、自然风干土壤和高温烘干土壤中的多菌灵进行室内降解实验,在25℃～28℃,5%接种量,15%含水量的条件下处理10d,对多菌灵的降解率分别达到79.7%、76.5%和70.5%。研究结果为该菌株在土壤生物修复中的应用提供了科学依据。