土霉素降解菌筛选及降解特性研究

【目的】 近年来,抗生素在畜禽及水产养殖中的使用量增加,导致固体废弃物和污水中存在大量的抗生素和耐药菌。土霉素作为用于养殖业主要的抗生素之一,在畜禽粪便和污水中的残留含量较高,因此,筛选并鉴定了能降解残留土霉素的微生物。 【方法】 采用富集驯化法,以菌肥、药渣和畜禽粪便为原料,采用摇床震荡的方法进行微生物培养,采用高效液相色谱法 (HPLC) 进行土霉素含量测定,筛选出能够高效降解土霉素的微生物。本研究还对降解菌在不同温度、pH、转速和接种量条件下的土霉素降解效果进行优化,并最终利用16S rDNA的方法鉴定菌种。 【结果】 筛选出一株能够高效降解土霉素的菌株T4菌,经16S rDNA测序鉴定该菌株为假单胞菌 (Pseudomonas sp.) ,该菌株在30℃时对土霉素的降解率最高,达到了26.75%;不同pH梯度下,T4菌在pH为7时对土霉素的降解率达到最高,为27.03%;转速为150 rpm和170 rpm时,T4菌对土霉素的降解率分别为26.18%和25.59%,考虑到摇床高转速耗能高的因素,因此选择150 rpm为优化的转速;接种量对T4菌降解土霉素的影响较小,而且二者之间呈负相关,接种量1%时降解率最高,为26.88%。优化条件下,T4菌对100 mg/L土霉素的降解率为26.29%;堆肥试验表明,添加了T4菌之后,土霉素去除率更高,为93.21%。 【结论】 本研究筛选出的菌株T4对土霉素有较好的降解能力。通过16S rDNA基因序列分析,T4菌属于假单胞菌 (Pseudomonas sp.),其降解土霉素的优化条件为温度30℃、pH 7.0、转速150 rpm、接种量1%。在堆肥中接种T4菌后,提高了对土霉素的去除作用,表明T4菌作为土霉素降解菌具有污染治理的潜力。      

一株三唑磷降解菌mp-4的分离鉴定及降解特性的研究

从长期经有机磷农药污染的土壤中分离到一株能高效降解三唑磷的菌株mp 4,通过生理生化实验和16 S rDNA同源性序列分析将该菌鉴定为苍白杆菌属(Ochrobactrum sp.)。mp 4菌能以三唑磷为唯一碳源生长,对三唑磷的降解率为98. 3%。在25~37℃、pH值为6.6时生长较好,27~32℃、pH7 5~8 8时有较好的降解性能。在水稻大田试验中,米壳的三唑磷残留去除率为91 9%,糙米的三唑磷残留去除率为100%。     

一株红霉素降解菌红圆酵母的选育及其降解特性

选取长期堆放红霉素药渣的土壤,经驯化富集后筛选到1株能高效降解红霉素的菌株,根据表型特征、生理生化特性及18S rDNA序列同源性分析,鉴定为红酵母属的粘性红圆酵母（Rhodotorula mucilaginosa）。该菌的18S rDNA序列片段长度为1 562 bp,在GenBank登录号为EU294522。该菌可以利用红霉素作为碳源生长,适用碳源与氮源分别为蔗糖和NH4Cl。该菌降解红霉素的最适温度为30 ℃,最适pH 5.0～5.5,最适接菌量6%,降解率与通气量成正相关。在最适反应条件下培养48 h, 该菌株对红霉素的降解率可达100%。     

氯氟氰菊酯降解菌的分离和培养条件研究

从某农药厂排污口的污泥中采集样品,经驯化富集后筛选到1株能高效降解氯氟氰菊酯的细菌X2.在30℃,pH 7.0基础培养基中,该菌在7 d内对浓度为200 mg/L的氯氟氰菊酯的降解率为77.2%.依据生理生化特征及16S rDNA测定分析,将该菌株确定为鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium sp.).降解特性研究表明,在温度25～30℃,pH为7.0～8.0的条件下,该菌株能有效降解氯氟氰菊酯,因而可以将其应用于氯氟氰菊酯污染土壤的生物修复.     

阿维菌素降解菌株AW70的分离鉴定及降解特性研究

从长期受阿维菌素农药污染的土壤中分离到一株能高效降解阿维菌素的菌株AW70.结合生理生化实验和16S rDNA序列同源性分析,将该菌株鉴定为伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia sp.),Gen Bank登录号为EU295449.菌株AW70能利用阿维菌素为唯一C源生长,在温度25℃～ 42℃和pH 6.5 ～ 8.5 范围时降解能力较好,其最适降解温度为30℃,最适初始pH值为7.48 h对50 mg/kg阿维菌素的降解率大于85%.南丰蜜桔上农药降解试验结果表明,喷施菌株AW70菌剂的蜜桔中未检测到阿维菌素的残留,表明该菌株具有良好的应用前景.     

普施特降解菌Bacillus sp.zx2和zx7生长及降解特性

芽孢杆菌zx2和zx7是普施特高效降解菌,研究其生长和降解特性旨在为普施特污染土壤的生物修复提供科学依据。采用瓶培养法,对芽孢杆菌zx2和zx7的生长特性及单菌和复合菌对普施特的降解特性进行了研究。结果表明,zx2和zx7均可在普施特初始浓度≤200mg·L-1的无机盐培养液中生长良好,zx2在温度25～35℃和pH4.0～7.0时生长良好,而zx7适宜在温度30～35℃和pH5.0～8.0时生长,可见在适应性上二者互补。在最佳条件（温度32℃、pH6.0和普施特初始浓度为200mg·L-1）下,zx2和zx7在无机盐培养液中对普施特降解动态均符合阻滞动力学,半衰期分别为3.8d和2.8d,培养6d时普施特降解率分别为85.81%和90.27%。在培养过程中,zx2的pH是降低的,而zx7的pH基本不变,可初步表明二者降解机理不同;zx2和zx7复合菌（1∶1）对普施特降解率比单菌低,为82.70%,这可能是因为zx2或zx7降解普施特的过程中利用了对方产生的降解产物。     

多菌灵降解菌的筛选及降解特性初步研究

实验采用富集培养及划线纯化法,从多年生产多菌灵的原药厂下水道污泥中分离筛选到一株可有效降解多菌灵的细菌,经形态观察、生理生化实验及16S rDNA序列分析鉴定为红平红球菌属(Rhodococcus erythropolis)。该菌在温度30℃,pH6.0,补加葡萄糖、酵母浸粉做碳氮源的条件下,150 r/min摇床培养72 h,对多菌灵的降解率高达90.07%。用菠菜作盆栽试验,结果表明,L-1菌悬液可在6 d内有效降解多菌灵使其残留量达到国家相应标准,因而可以将其应用于多菌灵污染的生物修复。     

敌敌畏降解菌(DDV-1)最佳生长条件的正交实验及其在土壤中的降解特性研究

从农药厂的活性污泥中分离到一株能完全矿化农药敌敌畏的菌(O chrobactriumsp.),命名为DDV-1。利用5因素3水准L18(35)的正交实验确定其最适生长条件为:葡萄糖1 g L-1,硝酸铵0.5 g L-1,NaCL 1 g L-1,装液量30 m l150m l-1,pH 7.0,30℃,180 rm in-1,摇床培养;土壤实验表明,敌敌畏和降解菌在土壤中都具有一定的移动性,在本实验中,降解菌的活动范围是0~12 cm深的土层,并能对0~4 cm土层中的敌敌畏降解率为100%。     

功夫菊酯降解菌 GF-1 的分离鉴定及其降解特性研究

从农药厂废水处理池的活性污泥中分离到一株功夫菊酯高效降解菌 GF-1,根据表型特征、生理生化特性和 16S rDNA 序列同源性分析,将 GF-1 鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus sp.).GF-1 能以功夫菊酯为唯一 C 源进行生长,72 h 对100 mg/L的功夫菊酯的降解率达 85%.GF-1 降解功夫菊酯的最适温度为 30℃,最适 pH 为 7.0,该菌降解功夫菊酯的速率与初始接种量呈正相关.GF-1 投加土壤,可以提高土壤中功夫菊酯的降解速率.通过吖啶橙与升温法对质粒消除,结果表明 GF-1 的降解功能与质粒相关.     

发酵鲭鱼中一株组胺降解菌的系统发育分析及特性研究

为筛选出具有优良组胺降解能力的细菌,并探索其在发酵食品中的应用,使用乳酸细菌(MRS)、结晶紫中性红胆盐葡萄糖琼脂(VRBDA)和2216E琼脂培养基对传统发酵鲭鱼(Scomber japonicus)中的组胺降解菌进行分离纯化,测定其生长、产酶特性及对发酵鲭鱼生物胺的降解作用。结果表明,菌株V-TB-2-5具有较高的降组胺活性,通过16S rRNA基因序列系统发育学分析结合形态特征确定为产氮假单胞菌(Pseudomonas azotoformans)。在营养肉汤培养基中,该菌的生长和产酶条件范围为20~40℃、pH值5~8、NaCl浓度0~3.5%(质量分数w/v),最适生长和产酶条件为30℃、pH值6、1.5%NaCl。酶反应的最适条件为30℃、pH值7。Mn²⁺、Mg²⁺和K⁺等金属离子对酶有激活作用,Fe³⁺或EDTA则有抑制作用。在传统发酵鲭鱼中,人工强化接种菌株V-TB-2-5与对照组相比组胺含量明显下降,组胺降解率为18.2%~40.7%;同时,接种组中亚精胺含量下降极显著,而精胺则上升。本研究为菌株V-TB-2-5在水产品加工和贮藏过程中组胺生物降解的控制提供了应用依据。     

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。     

厌氧复合菌群JZ-1降解拟除虫菊酯的特性和组成多样性研究

从农药厂废水中分离到能够降解多种拟除虫菊酯的复合菌群JZ-1,对该菌群降解特性研究结果表明,最佳降解条件为pH7、温度30℃;在最佳条件下培养15d,对100mg·L-1甲氰菊酯、氟氯氰菊酯、氯氰菊酯的降解率分别为53.27%、33.36%、41.39%。对该菌群的16S rDNA进行扩增和RFLP及测序分析结果表明,该菌群含有丰富的细菌资源,该菌群的优势种群包括红假单胞菌属（Rhodopseudomonas）和紫单孢菌科细菌（Porphyromonadaceae bacterium）。该研究为拟除虫菊酯的降解菌资源的挖掘和利用提供了理论参考。     

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。     

从土壤中分离获得的五氯硝基苯降解菌株降解五氯硝基苯特性研究

A bacterial strain,pcnb-21,capable of degrading pentachloronitrobenzene(PCNB) under aerobic and anoxic conditions,was isolated from a long-term PCNB-polluted soil by an enrichment culture technique and identified as Labrys portucalensis based upon its morphological,physiological and biochemical properties,as well as 16S rRNA gene sequence analysis.Effects of different factors,such as temperature and pH,on PCNB biodegradation were studied.Strain pcnb-21 efficiently degraded PCNB at temperatures from 20 to 30 ℃ and initial pH values from 4 to 7,which might be the first time that a Labrys strain was found capable of efficiently degrading PCNB.The degradation of PCNB was affected by oxygen,and the degradation decreased with increasing aeration.Exogenous electron donors such as glucose,lactic acid and succinic acid promoted the biodegradation of PCNB,while electron acceptors such as sodium nitrite,sodium sulfate,sodium nitrate and sodium sulfate inhibited PCNB biodegradation.The degradation of PCNB in sterile and non-sterile soils by a green fluorescent protein(GFP)-labeled strain,pcnb-21-gfp,was also studied.Cells of pcnb-21-gfp efficiently degraded 100 mg kg -1 PCNB in sterile and non-sterile soils and could not be detected after 42 days.Strain pcnb-21 might be useful in bioremediating PCNB-polluted soils and environment.     

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。     

一株高效降解玉米赤霉烯酮的耐酸耐高温枯草芽孢杆菌的研究

为寻求更高效、实用的生物脱毒制剂,提高其应用范围,通过采集酸性、高温的温泉环境样品,筛选获得1株高效降解玉米赤霉烯酮(ZEN)的细菌菌株Y-33,并对该菌株生长和降解特性进行分析。结果表明,菌株Y-33在50℃、pH值5.0条件下孵育36 h,菌液对2 μg·mL^-1 ZEN的降解率高达93.79%,对20 μg·mL^-1 ZEN的降解率也达82.40%。从形态、生理生化特性及16S rDNA序列对菌株Y-33进行分析,初步鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。该菌株发酵上清液在28℃条件下对ZEN降解率为62.02%。金属离子Mn²⁺能明显增强菌株Y-33发酵上清液对ZEN的降解能力,降解率达81.17%,而Zn²⁺严重抑制了Y-33发酵上清液对ZEN的降解能力,降解率仅为5.42%。本研究结果为ZEN解毒菌剂的开发与应用奠定了理论基础。     

活性污泥中细菌对聚丙烯酰胺的生物降解研究

聚丙烯酰胺（Polyacrylamide,PAM）是一类重要的水溶性高分子聚合物,已广泛应用到工农业生产的各个领域和人们的日常生活中。同时,PAM在环境中的残留、迁移和降解对环境的污染也日趋严重,尤其是降解后的单体丙烯酰胺对人类的神经系统有很大的危害。本文从胜利油田的活性污泥中筛选出3株聚丙烯酰胺降解菌,通过比较筛选出一株降解效果较好的菌,命名为AS－2。根据生理生化特性分析,初步鉴定为海球菌属。采用室内培养方法,研究了AS－2对聚丙烯酰胺生物降解的最佳条件。结果表明,当降解时间为5d,pH=8,温度为40℃,碳源为原油,氮源为NaNO3,原油和NaNO3的含量分别为2．5,1．4g·L^-1时,AS-2对聚丙烯酰胺的降解率达到45．23％。通过对聚丙烯酰胺生物降解前后的红外谱图比较,推断出AS-2主要降解了聚丙烯酰胺侧链的酰胺基,将酰胺基降解为羧酸和游离的氡基。用高效液相色谱检测生化后的PAM溶液,未检测出单体丙烯酰胺。     

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。     

水体中硝基苯厌氧降解微生物的筛选及其降解特性研究

以硝基苯为碳源,采用间歇式曝气方式,经90d驯化培养,从处理硝基苯废水的生物活性污泥中分离得到13株高效降解菌,在厌氧环境条件分离纯化,筛选得到降解能力最强的MY4菌,并研究了其对不同浓度硝基苯的降解特性。结果表明,经16SrRNA鉴定,MY4菌属于兼性葡萄球菌属（Staphylococcus sp）,其在104～107CFU·mL^-1范围内对硝基苯的去除率没有显著差异,降解率均为65%,硝基苯的降解速率在3～5d期间达到最大。高浓度的硝基苯对微生物的降解过程存在抑制作用,随着浓度的增高,其降解半衰期明显延长。GC-MS分析表明,硝基苯经MY4菌株降解后的主要产物为苯胺。