一株苯酚降解菌的筛选、鉴定及其降解特性

本研究采用逐量分批驯化的方法,从造纸废水中分离得到一株能够以苯酚为唯一碳源生长的苯酚降解菌株F5-1。经形态观察、生理生化特性鉴定及16S rDNA序列分析,将该菌株鉴定为克雷伯菌（Klebsiella sp.）。该菌株能够在7h时完全降解初始浓度为100mg/L的苯酚,降解苯酚主要发生在生长对数期;在pH5.0～9.0,NaCl浓度0～80g/L,温度20～40℃范围内,菌株F5-1均可有效降解初始浓度为100～1200mg/L的苯酚;能够耐受的最大苯酚浓度为1500mg/L。本研究结果表明,F5-1菌株对处理环境条件复杂的含酚废水具有潜在的应用前景。     

一株阿苯达唑降解菌株ZS-1的分离鉴定与降解特性研究

阿苯达唑(albendazole)类药物是一种广谱抗蠕虫药物,在水产养殖上有重要作用,但大量使用直接进入水体,并通过食物链富集影响人体健康.为了获得一株阿苯达唑高效降解菌,本研究从长期施用阿苯达唑药物的水体中分离到一株能以阿苯达唑为唯一碳源生长的菌株ZS-1,通过菌落表型、生理生化特征和菌株16S rRNA基因序列的相似性分析(测序后GenBank登录号:No.KC763472),将其鉴定为红球菌属(Rhodococcus sp.).ZS-1对阿苯达唑的降解特性表明,在以阿苯达唑为唯一碳源的无机盐培养基中,该菌株能有效地降解100 mg/L的阿苯达唑,3d内对50 mg/L阿苯达唑的降解率高达90.6％.菌株ZS-1降解阿苯达唑的最适pH值和温度分别为7.0和30℃,Cu2+对ZS-1降解阿苯达唑有一定的抑制作用.该研究为阿苯达唑污染水体的生物修复提供了理论依据.     

降解玉米秸秆真菌复合菌系的构建及其降解效果评价

  【目的】  秸秆的木质纤维素含量丰富、结构复杂，在自然界中降解较慢，增加秸秆降解菌剂中菌株的多样性有利于提升还田秸秆的降解效果。探究菌株多样性水平和组成影响复合菌系秸秆降解的效果及原因，为复合菌系在秸秆降解中的应用提供理论支撑。  【方法】  通过富集驯化培养，从玉米秸秆还田土壤中筛选具有秸秆降解能力的真菌，从中挑选5株高效秸秆降解真菌进行基因间隔区序列 (ITS) 测定和物种鉴定，明确其分类地位。通过全组合构建菌株多样性为1～5的复合菌系，分别检测复合菌系的秸秆相对降解率及其滤纸酶、纤维素内切酶和木聚糖酶活性，利用方差分析和相关性分析等方法研究菌株多样性和组成对复合菌系玉米秸秆降解效果及其纤维素酶活性的影响。  【结果】  共筛选获得了15株具有秸秆降解能力的真菌，其中5株真菌的秸秆降解效果好、纤维素水解能力强。经ITS序列鉴定和系统发育分析，发现5株降解真菌的遗传差异较大，Z7-6、F7-5、F4-3、L1-1和J2-5分别与草酸青霉 (Z7-6: Penicillium oxalicum)、烟曲霉 (F7-5: Aspergillus fumigatus)、哈茨木霉 (F4-3: Trichoderma harzianum)、白囊耙齿菌 (L1-1: Irpex lacteus) 和木贼镰刀菌 (J2-5: Fusarium equiseti) 的ITS序列相似度均超过99.95%。全组合复配结果表明，复合菌系的秸秆降解能力和纤维素酶活力均高于各单一菌株，且随着菌株多样性水平的增加而提高。滤纸酶、纤维素内切酶和木聚糖酶的活力越强，复合菌系对玉米秸秆的降解效果越好，而其秸秆相对降解率主要取决于滤纸酶和纤维素内切酶的活性。抽样效应分析发现，不同菌株对复合菌系的秸秆降解效果、滤纸酶和纤维素内切酶活性的影响不同。不含菌株F7-5的复合菌系降解效果显著优于含有该菌株的组合，以Z7-6 (P. oxalicum)、F4-3 (T. harzianum)、L1-1 (I. lacteus) 和J2-5 (F. equiseti) 组合F1的玉米秸秆降解效果最佳、酶活性最高。  【结论】  秸秆降解复合菌系的构建过程需要同时考虑多样性效应和抽样效应，增加降解菌的多样性有助于增强秸秆的降解效果。本研究筛选获得的复合菌系F1在玉米秸秆降解中具有潜在的应用前景。     

柴油降解菌的筛选鉴定及降解特性研究

以柴油为唯一碳源,在富集、驯化培养基础上,从胜利油田石油污染土壤中筛选出一株柴油降解微生物WS14,通过外观形貌、Biolog鉴定等生理生化分析以及16S rRNA基因序列分析,确定该微生物为不动杆菌属（Acinetobacter sp.）。通过对筛选到柴油降解菌的生长因子研究发现：适合WS14菌株生长的最佳pH值为6.0～8.5,适宜温度为35℃,最佳培养时间为72h,并且柴油含量为11.5%时菌株的生长量最大;实验结果显示,WS14菌株对高盐和高含量柴油具有一定的耐受性,能够在5%含盐量和30%柴油含量的环境生长。     

阿特拉津降解菌FM326（Arthrobacter sp.）的分离筛选、鉴定和生物学特性

采集除草剂阿特拉津污染的土壤,通过直接涂布法和富集驯化培养分离法,分别获得6株和5株能够降解阿特拉津的细菌。通过降解效率和降解动态试验,筛选到1株高效降解阿特拉津的菌株FM326,该菌株能以阿特拉津为唯一的碳源和氮源生长,培养96h后对1000mg·L-1阿特拉津降解效率达到97%。通过生理生化鉴定和16SrDNA序列分析,菌株FM326鉴定为节杆菌属（Arthrobacter sp.）细菌。该菌株表现出最适生长温度30～35℃,最适生长pH值5～9,好氧生长的生长特性。     

石油污染土壤中正十六烷降解菌的效果研究

从山东东营石油污染土壤中驯化筛选出一株正十六烷降解菌TZSX2,经生理生化和16S r DNA基因测序,通过构建细菌系统发育树确定其为红球菌属(Rhodococcus)。通过不同环境因子对TZSX2的生长情况和其对正十六烷的降解率的影响研究,确定菌株TZSX2的最适生长和降解温度为28~36℃,对正十六烷的降解率超过30%;TZSX2能够耐受较高浓度的正十六烷,在正十六烷浓度为2 m L·L~(-1)时,降解率为79%,正十六烷浓度为20 m L·L~(-1)时,降解率仍可达到12%;在碱性条件(pH=9)下对初始浓度为10m L·L~(-1)的正十六烷的降解率高达91%。综上,所筛选的TZSX2菌株可以耐碱性,适用于极端环境中石油污染的修复,对高浓度的正十六烷具有优异的降解效果。     

阿特拉津降解菌ADH-2的分离、鉴定及其特性研究

从长期施用阿特拉津的玉米地中采集土样,通过富集培养的方法分离出一株能以阿特拉津为唯一碳、氮源生长的细菌ADH-2,结合生理生化特陛及16SrRNA基因的相似性分析将其初步鉴定为节杆菌属（Arthrobacter sp．）。该菌在10h内对100mg·L-1阿特拉津的降解率为99．9％。外加氮源能促进菌株的生长,但对阿特拉津的降解有轻微的抑制作用。外加蔗糖和葡萄糖能显著促进菌株的生长,但对阿特拉津的降解表现出显著的抑制。而淀粉既能促进菌株的生长又能促进阿特拉津的降解。对其降解基因的初步研究显示,该菌含有trzN、atzB和atzC3个阿特拉津降解相关基因。通过与本实验室另外两株阿特拉津降解菌比较,菌株ADH-2具有更好的应用潜力。     

一株乙草胺降解菌株M-3的分离鉴定及其代谢途径的初步研究

乙草胺是一种广谱、高效的酰胺类除草剂,由于乙草胺具有较长的降解周期,还有不易挥发、不易光解、易残留的特点,如果过量、频繁使用,对人、动植物均有一定的毒害作用。为了探讨乙草胺的微生物降解机理,本研究从长期受乙草胺污染的土壤中分离到一株能降解乙草胺的菌株M-3,该菌株能以乙草胺为唯一碳源生长。通过菌落表型、生理生化特征和菌株16SrRNA基因序列的相似性分析,将其鉴定为寡养单胞菌属(Stenotrophomonas sp.)。在室内条件下,运用HPLC和HPLC-MS分析方法,研究了菌株M-3对乙草胺的降解特性,并对其代谢途径做了初步的研究。结果表明,菌株M-3在5d内对浓度为50mg/L的乙草胺的降解率可达76.6%。M-3降解乙草胺的最适温度和最适pH值分别为30℃和7.0。在对代谢产物结果进行分析的基础上推测了M-3降解乙草胺的途径,将产物鉴定为2-乙基-6-甲基-2-氯乙酰苯胺。该研究为乙草胺污染的生物修复提供了理论依据。     

三种农用抗生素降解真菌的筛选及其降解性能

为了从重金属污染的土壤中分离筛选出能降解土霉素、诺氟沙星、磺胺二甲嘧啶的真菌菌株,利用抗生素作为唯一碳源进行抗生素降解真菌富集驯化培养,分离纯化耐受真菌,将纯化后的菌株回接到以抗生素作为唯一碳源的液体培养基中,运用高效液相色谱法(HPLC)及紫外分光光度法对各菌株抗生素降解能力进行检测,并通过菌落形态学特征、ITS序列和系统发育树对菌株进行分子鉴定。筛选到4株抗生素降解真菌KS248、KS256、KS257、KS272,分别鉴定为轮状镰刀菌(Fusarium verticillioides)、腐皮镰刀菌(Fusarium solani)、聚多曲霉(Aspergillus sydowii)、微紫青霉(Penicillium janthinellum)。其中,菌株KS248、KS256、KS257具有土霉素、诺氟沙星、磺胺二甲嘧啶降解能力;菌株KS272具有土霉素、诺氟沙星降解能力。在抗生素初始浓度1500μg·L~(-1)、30℃、150 r·min~(-1)条件下避光培养7 d后,菌株KS272降解土霉素、诺氟沙星能力最强,降解率分别达到40.29%、10.59%,菌株KS256降解磺胺二甲嘧啶能力最强,降解率达到18.53%。筛选出的菌株均具有2种及以上抗生素降解能力,对抗生素的降解率从高到低依次为土霉素、诺氟沙星、磺胺二甲嘧啶,且随着抗生素浓度增加,菌株对各抗生素降解能力有不同程度的削弱。     

砂姜黑土中兼具促生功能的纤维素降解菌的筛选及其应用

为实现砂姜黑土地区秸秆资源化利用以及作物增产，本研究从该区小麦-玉米轮作土壤中筛选具有促生功能的纤维素降解菌株。通过羧甲基纤维素酶活(CMC)与吲哚乙酸(IAA)分泌量测定，筛选出1株具有高效降解纤维素的促生菌株。经形态学和分子生物学鉴定，该菌株为普沙根瘤菌(Rhizobium pusense)，命名为X2。小麦秸秆降解和玉米盆栽初步试验结果显示，X2菌株经液态发酵15d后小麦秸秆降解率为16.1%，较对照显著提升65.4%；接种该菌株后盆栽土壤中碱解氮含量较对照显著提高了72.7%，植株根系的平均直径、表面积以及地上部干物质量显著增加了22.0%、28.6%和33.3%。为进一步提高该菌株的活性，采用单因素试验对菌株的培养条件进行优化，结果表明，X2菌株在装液量为25 mL/250 mL、氮源为酵母粉、pH为6.0时生长和产IAA能力最优，产酶的最适pH为5.0。综上，所筛菌株X2具有秸秆降解和玉米促生能力，可在砂姜黑土地区为秸秆资源化利用提供新的微生物资源。     

蜡状芽孢杆菌HY-1降解甲基对硫磷和毒死蜱的影响因素研究

采用富集驯化培养和紫外分光光度计定量的方法,从农药生产企业的废水处理系统中分离筛选出1株能够降解甲基对硫磷和毒死蜱的蜡状芽孢杆菌（Bacilluscereus）HY-1,并系统研究了影响其降解甲基对硫磷和毒死蜱的主要因素。研究表明,菌株HY-1能够利用甲基对硫磷和毒死蜱为唯一磷源降解农药。HY-1降解甲基对硫磷的适宜条件为：培养温度30～35℃,pH为6～8,甲基对硫磷初始浓度为10～50mg·L^-1,接种量20%（体积比,菌体密度：稀释到菌悬母液（OD600=3.0）的0.8～1倍）,添加葡萄糖不能促进菌株对甲基对硫磷的降解。HY-1降解毒死蜱的适宜条件为：葡萄糖浓度6g·L^-1,培养温度30～35℃,pH为7.0,毒死蜱初始浓度80～200mg·L^-1,接种量20%（体积比,菌体密度：稀释到菌悬母液（OD600=3.0）的0.8～1倍）。结果表明,HY-1菌株降解甲基对硫磷和毒死蜱的适宜条件相类似,只是降解所需的最适葡萄糖浓度和底物浓度不同。     

猪毛角蛋白降解菌的分离筛选及其降解特性研究

为了筛选能高效降解猪毛角蛋白的微生物,该研究利用猪毛角蛋白为唯一碳氮源的培养基从土壤中分离角蛋白降解菌,并对其菌种分类及降解角蛋白的特性进行了研究。通过驯化共筛选到6株能够降解猪毛角蛋白的菌株,经过7 d发酵培养,菌株X-3对猪毛角蛋白的降解率达77.3%,降解效果最佳。结合菌株形态特征、生理生化特征及16S rDNA发育进化树分析,初步鉴定该菌株为凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)。菌株X-3是一株广谱的角蛋白降解菌,对猪毛、羊毛、鸡毛、鹅毛、鸭毛的降解率均大于60%。该菌株在角蛋白底物作用下可产生角蛋白酶和二硫键还原酶,且酶活与猪毛角蛋白降解率变化存在显著的正相关性,表明菌株X-3产生的角蛋白酶和二硫键还原酶在角蛋白降解中起到非常关键的作用。在降解过程中,产生了大量的可溶性蛋白,二硫键中的硫也随之转化为硫酸盐、亚硫酸盐和巯基化合物,其中硫酸盐是主要的转化形式。该菌株的分离筛选丰富了猪毛角蛋白降解菌的微生物资源库,在氨基酸饲料生产中具有潜在的应用价值。     

耕地受多效唑农药污染后的再生修复技术

通过循环富集法筛得多效唑高效降解菌—假单胞杆菌和芽孢杆菌 ;通过研究环境条件对降解菌降解效果的影响发现 :在液体无菌培养基中振荡 35d多效唑自然降解率达98.7%。在液体有菌培养基中振荡 35d多效唑降解率达 99.8%。混合菌群能彻底降解多效唑产生CO2 。建立了受多效唑污染土壤的再生修复技术 :投放降解菌、勤松土少积水、多光照多通气 ,35d土壤中多效唑的降解效果达 86.2 % ,土壤中微生物含量恢复到正常值的 89%。     

一株产常温葡甘聚糖酶的芽孢杆菌的分离、鉴定及产酶发酵条件的研究

以魔芋生粉为唯一碳源的筛选培养基,从魔芋废渣中分离筛选出一株可以降解魔芋生粉的细菌菌株,编号为LS-6。根据16SrDNA序列和生理生化特性,将该菌株鉴定为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis。胞内外葡甘露聚糖酶酶活分析结果表明,LS-6产生的葡甘聚糖酶为胞外酶。LS-6产生葡甘聚糖酶的最佳培养基组分和条件是：1%魔芋生粉,0.5%酵母粉,0.5%NaCl,培养基初始pH为6.0,最佳发酵条件是25℃,摇床转速200r/min,培养48h。酶解产物的高效液相色谱分析结果表明,LS-6粗酶液的酶解产物主要为葡萄糖和甘露糖。LS-6的分离为进一步克隆常温葡甘聚糖酶基因和产酶工程菌的构建奠定了基础。     

两株细菌与丛枝菌根真菌联合接种对红壤中DEHP降解的影响

采用绿豆为供试植物,通过温室盆栽试验研究接种邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)降解菌与丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌对DEHP污染土壤的修复作用以及对植物生长的影响。试验土壤中添加DEHP浓度为100mg kg-1,试验设AM真菌Acaulospora 90034、降解菌Bacillus sp.DW1和Gordonasp.DH3单独接种以及互相组合的联合接种处理,同时设置不接种的对照处理(CK)。苗后60d收获植株。结果表明,AM真菌能很好地侵染绿豆的根系。菌根侵染提高了绿豆植株的干重,同时也促进了绿豆的磷营养,但接种DW1与DH3对菌根侵染率与绿豆生长都没有显著影响。三种菌剂无论是单独或者联合接种都能显著促进土壤中DEHP的降解,但三种菌剂同时接种对DEHP的降解能起到最好的协同作用。同时,接种AM真菌也减少了DEHP在绿豆地上部分的累积,这些都为DEHP污染农田土壤的生物修复提供了理论依据。     

Enantiomeric purity of biodegradation products of juvenogens by newly isolated soil bacteria

Two bacteria were isolated from sand RQ30, characterized as Bacillus simplex and Bacillus sp. strain 05 (GenBank EU399813 ), and were used as biocatalysts for a hydrolytic assay of stability of the cis or trans isomers of ethyl N-{2-{4-{[2-(butanoyl)oxycyclohexyl]methyl}phenoxy}ethyl}carbamate, which are among insect hormonogen substances (juvenogens). The stability tests were performed using simple modeling under laboratory conditions. The structures of the products were assigned as ethyl (1 R,2 R)- N-{2-{4-[(2-hydroxycyclohexyl)methyl]phenoxy}ethyl}carbamate and ethyl (1 S,2 R)- N-{2-{4-[(2-hydroxycyclohexyl)methyl]phenoxy}ethyl}carbamate on the basis of (1)H and (13)C NMR, IR, and FAB-MS analyses.     

Isolation and Characterization of a Bensulfuron-Methyl-Degrading Strain L1 of Bacillus

The objectives of this study were to isolate a bensulfuron-methyl (BSM)-degrading strain of Bacillus spp. and to eval-uate its effectiveness in remediation of a BSM-contaminated soil. A BSM-degrading bacterium, strain L1, was successfully isolated in this study. Strain L1 was identified as Bacillus megaterium based on its morphological, physiological, and biochemical properties, G+C content, phylogenetic similarity of 16S rDNA, and fatty acid composition. Two experiments were used to examine BSM degradation by strain L1. When BSM was used as a sole carbon source in a mineral salt medium, the average degradation rate of BSM by strain L1 was 12.8%, which suggested that the strain was able to utilize BSM as a sole carbon and energy source. Supplement of yeast extract (200 mg L-1 ) significantly (P ≤ 0.01) accelerated the degradation of BSM by strain L1. Almost complete degradation (97.7%) of BSM could be achieved in 84 h with addition of yeast extract. In addition, in a sterile soil with 50 mg L-1 BSM, BSM degradation rate by strain L1 was 94.3% in 42 d, indicating the potential of using microbes for the remediation of BSM-contaminated soils in fields.     

一株高浓度烟碱降解菌的筛选、分离和初步鉴定

采用以烟碱为唯一碳源氮源的选择培养基,从烟草和植烟土壤中分离筛选出15株高浓度烟碱降解的菌株,其中菌株D9烟碱降解能力最强,其烟碱降解率为82％,耐受烟碱的最高浓度为8g／L。经常规形态特征、16SrDNA同源序列以及系统进化树分析,初步鉴定该菌株为类似氧化微杆菌,命名为Microbacteriumsp．GYC29。本研究为微生物降解烟碱的研究及应用提供了菌种资源。     

乙草胺降解菌筛选及其初步鉴定

乙草胺是农业生产中用量较大的除草剂之一,长期频繁大量使用在农田土壤和水体中形成积累,影响到土壤肥力和环境生态安全。筛选到乙草胺降解菌36株,实验室纯培养条件下,72 h对初始浓度50 mg/L乙草胺的降解达到0.43%~37.98%。16S rDNA基因分析比对结果显示,筛选到的34株降解菌在系统发育地位上分别属于假单胞菌(Pseudomonas)、无色杆菌(Achromobacter)、芽孢杆菌(Bacillus)、微杆菌(Microbacterium)、Parapusillimonas、短杆菌(Brevibacterium)、寡养单胞菌(Stenotrophomonas)、苯基杆菌(Phenylobacterium)8个属。菌株203-08和204-05与已知菌株16S rDNA最大相似性低于97%,系统发育地位尚不确定。     

Nicotine carboxylate insecticide emulsions: effect of the fatty acid chain length

The effect of fatty acid chain length on nicotine carboxylate insecticide emulsions has been studied in terms of particle size, interfacial tension, nicotine encapsulation on emulsion droplets, and bioactivity. The particle size of the nicotine emulsion and the interfacial tension at the nicotine carboxylate oil phase (0.03 M)--Tween 80 aqueous phase (0.001 M) were affected in a similar way by the change in the fatty acid chain length, which was correlated by the packing conformation of Tween 80 and nicotine carboxylate molecules as obtained by AM1 theoretical calculations. The amount of encapsulated nicotine inside the nicotine carboxylate emulsion droplets influenced the insecticide bioactivity of nicotine; this relationship was explained in terms of the acid value of the different fatty acids used to prepare the nicotine formulation.