枯草芽孢杆菌液体发酵条件优化探究

通过单因素试验对枯草芽孢杆菌液体发酵培养基及发酵条件进行了优化,为实现该菌株的工业化生产提供数据参考。试验结果表明:该菌株培养基各组分的最佳配比为蛋白胨1%,麸皮∶酵母提取物(3∶2)为0.5%,氯化钠1%。最佳发酵培养条件为初始pH值6.0,培养温度为37 ℃,培养时间为24 h、装液量100 mL,接种量为4%,转速为200 rpm·min~(-1)。     

枯草芽孢杆菌发酵制备花生粕饲料条件优化

长期以来花生粕作为动物饲料得到广泛的应用,为提高其利用价值本文以热榨花生粕作为固体发酵培养基,以加水量、接种量、发酵时间、发酵温度、麸皮含量为变量进行单因素试验,采用响应面分析试验对枯草芽孢杆菌发酵制备花生粕饲料的条件进行优化。结果表明:枯草芽孢杆菌发酵制备花生粕饲料的最佳条件是花生粕18g、加水量20mL、接种量0.44g、发酵时间60h、发酵温度30℃。在此条件下,发酵后产物芽孢杆菌芽孢数较高。     

南极磷虾粉培养枯草芽孢杆菌工艺探究

以南极磷虾粉作为培养基成分,研究枯草芽孢杆菌高密度培养的最佳工艺条件,为枯草芽孢杆菌微生态制剂的研制奠定理论基础。以枯草芽孢杆菌数目为指标,使用单因素试验对培养枯草芽孢杆菌的培养工艺进行优化,从而研究出最佳工艺参数。结果表明,以南极磷虾粉为培养基成分培养枯草芽孢杆菌的最佳培养条件为:南极磷虾粉浓度2.5%,接种量10%,装液量100 mL/250 mL,pH值为8.0,发酵时间3 d。在此培养条件下,枯草芽孢杆菌的活菌数可达到3.6×109 CFU·mL-1。     

生防地衣芽孢杆菌最佳发酵条件探究

通过单因素试验对地衣芽孢杆菌发酵培养基配方及条件进行优化。结果表明,该菌菌株培养基最佳配比为蛋白胨1%、酵母提取物0.5%、氯化钠1%,最佳培养条件是初始pH值8.5、温度37 ℃、时间36 h、三角瓶装液量125 mL、接种量4%、转速200 r·min~(-1)。该研究为地衣芽孢杆菌的大规模工业化发酵培养提供了有益借鉴。     

鸡粪高温蛋白分解菌的鉴定及发酵条件研究

从自然发酵鸡粪中分离筛选出2株(编号JS4、JS8)高温蛋白分解菌,能产较高活性的中性蛋白酶。对JS4、JS8菌株的形态、培养特征和生理生化特性进行鉴定,JS4、JS8菌株分别属于枯草芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌。将2菌株复合接种发酵鸡粪,以中性蛋白酶活性作检测指标,研究鸡粪发酵条件。结果表明,最佳发酵条件为含水量为50%、接种量为1%、添加辅料为麸皮、pH值为7.0。     

1株产高温纤维素酶细菌的分离及Biolog鉴定

以羧甲基纤维素钠为唯一碳源,从来自甘肃永昌的双孢菇培养料中分离筛选得到1株降解纤维素的耐高温菌X3。利用Biolog GEN III微孔板将该菌株鉴定为芽孢杆菌(Bacillus vallismortis/subtilis)。在初始pH 为7.0、温度为50 ℃、接种量为2%、摇床转速为200 r/min的条件下培养72 h,该菌株粗酶液的CMCase活力达到20.36 U/mL。     

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。     

枯草芽孢杆菌与巨大芽孢杆菌对土壤有效态Cd的影响研究

将枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌接种于Cd污染土壤中,研究了短期与长期恒温培养条件下枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌对土壤有效态Cd含量的影响。短期试验结果表明,枯草芽孢杆菌可降低土壤有效态Cd含量的5.07%~42.63%,在培养72h时,接种25ml枯草芽孢杆菌处理的有效态Cd含量较对照组显著降低了42.63%;巨大芽孢杆菌可活化土壤中的Cd,在培养48h时,接种5ml巨大芽孢杆菌的处理土壤有效态Cd含量较对照组显著增加了24.58%。长期培养试验结果表明,接种枯草芽孢杆菌可降低土壤中有效态Cd含量,且随着培养时间的延长,钝化效果更为显著,有效态Cd的含量与土壤pH值呈现显著负相关关系,r=-0.325(P0.05);长期培养条件下,接种巨大芽孢杆菌可降低土壤pH,且在培养30d时接种5ml巨大芽孢杆菌显著增加了土壤有效态Cd含量。综上所述,枯草芽孢杆菌可以钝化土壤Cd,而巨大芽孢杆菌对土壤Cd有一定的活化作用。     

侧胞芽孢杆菌发酵工艺的研究

侧胞芽孢杆菌是应用于微生物肥料的一种重要功能菌,采用正交试验筛选了侧胞芽孢杆菌的发酵培养基配方,并探讨了发酵工艺条件。结果表明,侧胞芽孢杆菌的摇瓶发酵最佳培养基为蔗糖3.0%、酵母膏0.8%、蛋白胨1.2%、MgSO40.075%、KH2PO40.25%、MnSO40.010%、CaCO30.8%最佳;培养条件为温度32.5℃、转速200 r/min、接种量2%以上、pH为7.6,发酵液中的所得菌浓度可达9×108个/mL。     

一株高效还原亚硒酸盐的粘质沙雷氏菌的分离鉴定及特性

从广西钦州市钦北区的富硒土壤中筛选出一株可高效还原亚硒酸盐的细菌QZB-1。16S rDNA基因序列分析确定菌株为粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)。研究发现菌株QZB-1可耐高达180 mmol/L的亚硒酸盐。进一步研究发现菌株QZB-1在36 h之内对1 mmol/L亚硒酸盐的还原率为95%，随着硒浓度升高还原率有所下降。正交实验表明，对菌株还原亚硒酸盐的影响程度依次是初始亚硒酸盐浓度>培养时间>接种量，最佳还原条件是初始亚硒酸盐浓度为1 mmol/L，接种量为10%，培养时间为36 h，此时菌株QZB-1对亚硒酸盐的还原率大于98.55%。研究结果表明新型亚硒酸盐还原菌粘质沙雷氏菌QZB-1可高效还原亚硒酸盐为单质纳米硒，可高效应用于亚硒酸盐污染水体和土壤的治理。     

Production of organically bound selenium yeast by continuous fermentation

This paper describes a protocol for incorporation of sodium selenite or sodium selenate into Saccharomyces cerevisiae biomass by continuous fermentation in a medium with minimal sulfur and methionine concentrations. Selenium incorporation was followed by atomic absorption analysis and methylene blue reduction time (MBRT). Continuous fermentation at 0.2 h(-1) dilution rate and sodium selenite addition gradient up to 0.69 g/L of Na(2)SeO(3) yielded 1. 89 g/L of biomass with 1904 microg of selenium/g of dry biomass. However, MBRT was 0.1 min, which indicated that the majority of selenium was in the inorganic form. On the other hand, continuous fermentation at 0.2 h(-1) dilution rate and sodium selenate gradient up to 0.28 g/L of Na(2)SeO(4) yielded 0.76 g/L of dry biomass with 687 microg of selenium/g of dry biomass, and MBRT was 26 min, which indicated a high concentration of organically bound selenium. Overall, the results indicate a Se/S ratio of 3.9:1 and a dry biomass/Se ratio of 5.5:1 as optimal for continuous production of organically bound selenium.     

紫甘薯对硒的吸收和累积特征

以紫甘薯为试验材料,采用盆栽试验的方法研究了基施硒酸钠[Se(VI)]和亚硒酸钠[Se(IV)]条件下,紫甘薯对外源硒的吸收累积规律,并比较了施用两种不同价态硒的紫甘薯富硒效果。结果表明:两种硒源均可显著提高紫甘薯各器官含硒量,且紫甘薯含硒量均随施硒量的增加而增大。当土壤施硒量为Se 8 mg/kg时,施用硒酸钠、亚硒酸钠收获期薯块的硒含量(干基)分别达到6.69、0.88 mg/kg。紫甘薯生育期40 d时各器官硒含量叶茎薯块,130 d时硒含量叶薯块茎。当硒酸钠施用量为Se 4 mg/kg时,紫甘薯薯块中的硒累积量最高达923.81μg/株,硒在紫甘薯块根中的分配率可达67%~70%,硒酸钠处理下,紫甘薯对硒的吸收利用率远远高于亚硒酸钠处理。综合紫甘薯含硒量和施硒量对生长的影响结果分析,施用硒酸钠和亚硒酸钠均能增加紫甘薯薯块的硒含量,紫甘薯对硒酸钠敏感性高于亚硒酸钠,生产过程中应充分考虑施用硒酸钠对作物造成的毒害。     

产β-甘露聚糖酶内生菌的诱变育种及产酶条件优化

以刺槐豆内生菌Paenibacillus sp.CH-3为出发菌株,采用紫外-硫酸二乙酯-亚硝酸盐对其进行复合诱变,并对菌株的发酵条件进行了优化。结果表明：经过紫外线-硫酸二乙酯-亚硝酸盐复合诱变,获得一株高产β-甘露聚糖酶的突变菌株Paenibacillus sp.CH3-05,其酶活力为160.2U/mL,较出发菌株（42U/mL）提高了281.4%。其最佳发酵培养基为：酵母膏0.25%,魔芋粉3%,磷酸氢二铵0.25%,氯化钠0.1%,硫酸镁0.3%,磷酸氢二钾0.2%,CaCl22 mmol/L。最佳发酵条件为：初始pH 6.5,接种量2%,培养温度35℃,转速200 r/min,培养时间78 h,在该条件下测得酶活为233.5 U/mL,较出发菌株提高456%。     

响应面法优化制备高富硒产朊假丝酵母

考察了发酵条件对产朊假丝酵母富硒能力的影响。通过单因素的筛选,对酵母富硒能力影响较大的3个因素:亚硒酸钠浓度、初始p H值及培养温度,以胞内总硒含量为响应值,利用响应面法对其进行优化。结果显示:在培养时间30 h、加硒时间对数生长中期、亚硒酸钠浓度35 mg·L-1,初始p H 6.6、接种量10%、培养温度27℃、装液量150 m L/500 m L的条件下,最大的菌体生物量为6.87 g·L-1;胞内总硒含量达到12 639.7μg·L-1,硒含量为1 839.8μg·g-1,其中亚硒酸钠转化率为79.1%,有机硒含量占90%以上;胞内实际总硒含量与数学模型理论值12 518.8μg·L-1相差不显著,响应面法能较好地优化产朊假丝酵母富硒工艺条件。     

叶面施硒对黑豆硒吸收转运特征及籽粒硒形态的影响

为了明确叶面喷施亚硒酸钠对黑豆硒吸收转运特征及籽粒硒形态的影响,采用小区试验在黑豆结荚兴盛期进行一次性叶面喷施亚硒酸钠(施硒量分别为0、6、12、18和24 mg·m^-2)处理,分析比较不同浓度亚硒酸钠处理下黑豆产量、各器官硒含量、籽粒有机硒转化率和品质性状的差异。结果表明,各施硒水平对黑豆各器官总硒含量均有提升作用,在24 mg·m^-2硒处理时各器官总硒含量最大,根、茎、荚和籽粒硒含量分别较对照提高了8.74、8.37、9.85和65.21倍,硒处理后各器官总硒含量呈现籽粒>根≈荚>茎的特点。籽粒中硒以有机硒形态存在,且有机硒转化率随着亚硒酸钠浓度的增加呈下降趋势,在0、6、12、18和24 mg·m^-2施硒处理时,有机硒含量分别为0.071 4、1.101 8、1.510 6、1.811 1和2.093 5 mg·kg^-1,有机硒转化率分别为94.52%、84.81%、70.30%、60.11%和52.43%。叶面喷施亚硒酸钠显著提高了黑豆籽粒蛋白质含量和分离蛋白硒含量,但对脂肪含量的影响较小,在24 mg·m^-2硒处理时蛋白质含量和分离蛋白硒含量分别较对照增加了2.4个百分点和117.35倍,分离蛋白硒含量占有机硒和总硒含量的比例分别为90.29%和47.39%。适宜浓度亚硒酸钠叶面喷施对黑豆产量具有促进作用,但浓度过高导致增产效果减弱。综上,叶面喷施亚硒酸钠可提高黑豆各器官总硒含量,但黑豆籽粒有机硒转化率随喷施浓度的增加呈下降趋势,且黑豆籽粒有机硒主要以蛋白质形式存在。本研究结果为应用外源硒强化技术生产富硒黑豆提供了科学依据。     

pH和三种阴离子对紫色土亚硒酸盐吸附-解吸的影响

p H和三种竞争性阴离子对紫色土亚硒酸盐吸附-解吸的影响的研究结果表明,随着p H的增大,紫色土对亚硒酸盐的吸附量减少,酸性条件下紫色土对亚硒酸盐吸附量最大。平衡液中加入磷酸氢二钠显著降低了土壤对亚硒酸盐的吸附,硫酸盐对紫色土吸附亚硒酸盐的影响很小,低浓度碳酸氢根离子对紫色土吸附亚硒酸盐具有促进作用,但高浓度的碳酸氢根离子则降低了紫色土吸附亚硒酸盐。磷酸氢根离子和硫酸根离子对亚硒酸盐吸附的影响符合Langmuir和Freundlich拟合方程式,决定系数R2值均在0.90以上。三种阴离子对亚硒酸盐的解吸影响不同,当有磷酸氢根离子和碳酸氢根离子存在时,亚硒酸盐的解吸率增大,而硫酸根离子的存在却对紫色土亚硒酸盐的解吸影响不大。在紫色土地区农业生产中采用含磷酸盐肥料和碱性碳酸氢铵肥料,这些措施可能增加土壤硒的有效性,进而增加植物硒吸收和积累。认识紫色土固液界面硒的吸附-解吸规律,可为提高紫色土地区硒生物有效性,从而进一步提高农产品中硒含量提供科学依据。     

氮素对不同生育期小麦植株累积硒的影响

【目的】施用氮肥是农业生产上最重要的增产措施之一,但增施氮肥对不同生育期小麦植株中硒累积、 转运和分配的影响尚不明确。本研究通过盆栽试验研究不同氮水平对小麦生长过程中植株各器官硒累积的影响,为合理施氮提高小麦硒含量提供理论参考。【方法】 试验设置N 100 mg/kg和200 mg/kg 两个水平,每个氮水平设置低硒 (Se 0.81 mg/kg)和高硒 (Se 5.02 mg/kg) 处理,分别在小麦苗期、 拔节期、 孕穗期、 抽穗期、 扬花期、 灌浆期和成熟期取样,分析不同生育期小麦对土壤外源硒的吸收速率,探讨不同硒水平下施氮量对小麦各器官硒累积、 转运和分配的影响。【结果】 1)与低氮相比,高氮促进了小麦籽粒产量增加,低硒的促进作用大于高硒,低硒和高硒时的高氮处理小麦籽粒产量较低氮处理分别提高了21.7%和13.7%。低硒时的高氮处理能提高小麦穗(特别是籽粒)和老叶中的硒含量,籽粒和颖壳硒含量较低氮处理分别提高了31.2%和13.6%,但高硒时高氮处理却导致小麦各器官(特别是籽粒和根)中硒含量下降,其中籽粒和根部硒含量较低氮处理分别下降了13.2%和17.8%。 2)相同硒水平下,高氮处理小麦根部硒占植株总硒的比例较低氮处理下降了约1/4; 在营养生长阶段,低硒时高氮处理能促进硒向小麦地上部转运,而在生殖生长阶段其能促进硒从小麦茎叶向颖壳和籽粒中转运,使得籽粒中硒占总硒比例提高了18.4%; 但高硒时高氮处理却促进硒从茎叶转运到颖壳中,致使籽粒中硒占总硒比例下降了8.0%。3)小麦根部硒含量在苗期和拔节期,抽穗期和扬花期之间增长幅度最大,说明此期间是小麦硒吸收的敏感期。【结论】小麦硒含量因生育期和外源硒水平的不同而异,施氮量也影响着小麦硒累积、 转运和分配。增施氮肥能提高硒的利用效率,建议低硒地区农业生产中补硒时要结合氮的合理施用。     

Foliar application and uptake of selenium extracted from ryegrass

In a pot experiment a water extract from ryegrass (Lolium perenne) containing 21 mg/L selenium (Se) was sprayed on ryegrass, and the uptake of Se was compared with the uptake of Se applied as sodium selenite. The amount of Se recovered from the plants (0 to 53 mg/kg) was a linear function of the amount of Se applied (0 to 130 g/ha), both for the Se in the extract and for the sodium selenite. A total of 2.8 times more Se was recovered from the plants sprayed with the extract than from the plants sprayed with sodium selenite. When the plants were washed with Triton X‐100 the difference was still higher: from the ryegrass sprayed with the extract 5.3 times more Se was recovered from the grass sprayed with the extract than from the grass sprayed with sodium selenite.     

Determination of selenium concentration of rice in china and effect of fertilization of selenite and selenate on selenium content of rice

A method of hydride generation atomic fluorescence spectrometry was applied to the determination of the selenium concentration of regular polished rice in China and selenium-enriched polished rice obtained by foliar application of selenium-enriched fertilizer in the forms of selenite and selenate. The average selenium content of regular rice was 0.025 +/- 0.011 microg g(-)(1). On the basis of a daily dietary rice intake of 300-500 g suggested by the China Nutrition Society, the total selenium intake from regular rice was calculated to be 7.5-12.5 microg per person per day for an adult. The selenium contents of rice were significantly increased to 0.471-0.640 microg g(-)(1) by foliar application of selenium-enriched fertilizer at rate of 20 g of Se ha(-)(1) in the forms of sodium selenite and sodium selenate. The selenium content of rice by application of a fertilizer of selenate was 35.9% higher than that by a fertilizer of selenite, which showed that Se-enriched fertilizer in selenate exhibited greater efficiency in increasing Se content in rice products. The Se-enriched rice products can increase daily Se intake on average by 100-200 microg of Se per day by the consumption of 400 g of rice products if the Se level of rice products is controlled at 0.3-0.5 microg of Se g(-)(1). Because rice is a staple food in China, selenium-enriched rice obtained by bioenrichment of selenium to increase the Se content of rice could be a good selenium source for the population in selenium-deficient regions.