Anammox反应器中氨氧化菌的分离鉴定及特性研究

从Anammox反应器污泥中分离了6株好氧氨氧化菌，并对其中的N1菌株进行了生物学特性研究，试验证实该菌株具有厌氧氨氧化能力。     

一株异养氨氧化青霉（Penicillium sp.）特性研究

[目的]对分离自鸡粪好氧堆肥的一株氨氧化青霉(Penicillium sp.)M25-22进行异养氨氧化特性的研究,为该菌在鸡粪等固体废弃物好氧堆肥过程中的应用提供依据.[方法]在以铵盐为唯一氮源的培养基中,研究该菌生成亚硝酸盐氮与硝酸盐氮的能力;调整培养基的碳源种类、氮源种类、蔗糖浓度、铵态氮浓度、pH和培养温度等,研究环境条件对该菌氨氧化能力的影响.[结果]该菌在以铵盐为唯一氮源的培养基中,菌体生长量及铵态氮利用率在1-5 d迅速增加;硝酸盐氮浓度3-5 d上升迅速,以后维持在1.1-1.2 μg·mL~(-1);同时有少量亚硝酸盐氮生成.该菌在以葡萄糖、蔗糖、淀粉或纤维素为唯一碳源的培养基中均进行异养氨氧化,能氧化硫酸铵、蛋白胨、乙酰胺、尿素或L-天冬氨酸中的负三价氮,其中可溶性淀粉、纤维素、蛋白胨等缓效碳、氮源更有利.该菌在以蔗糖为唯一碳源、铵盐为唯一氮源的培养基中,异养氨氧化的最适条件为,蔗糖浓度12 g·L~(-1)、铵态氮浓度2.438 mg·mL~(-1)、pH 7.5和培养温度30℃.[结论]M25-22存在细菌的无机氮氧化途径,且能将生成的亚硝酸盐氮迅速氧化为硝酸盐氮,其氨氧化作用属于次级代谢.该菌能以多种有机物为碳源进行异养氨氧化,能氧化多种氮源中的负三价氮素,且在高有机物,高铵态氮浓度下表现出较强的异养氨氧化能力,因而在鸡粪等固体废弃物的好氧堆肥实践中具有应用价值.     

“寒富”苹果园土壤氨氧化细菌的筛选与鉴定

为研究氨氧化细菌的作用机理及其在预警和调控土壤微生态环境方面的作用,采集2011年5月、7月、9月和11月4个不同生育时期"寒富"苹果园根区土壤,应用富集培养结合硅胶平板方法分离土壤可培养氨氧化细菌;依据氨氧化活性检测,个体形态、培养特征及16S r DNA序列分析,对具有良好硝化能力的优势氨氧化细菌菌株进行筛选与鉴定。结果表明:苹果园土壤中共分离获得33株优势氨氧化细菌菌株,4个生育时期中,11月氨氧化细菌数量最多,7月最少,各时期分离菌株的氨氧化活性随生育时期而各异。从总体上看,11月分离菌株氨氧化活性较为明显。初筛与复筛结果表明:菌株S5-4和S11-10在不同p H值培养条件下均能表现出良好的氨氧化活性,初步鉴定二者分别为粘着剑菌(Ensifer adhaerens)和中华根瘤菌(Sinorhizobium sp.)。菌株S5-4和S11-10在无机与有机培养基中均能生长,表现出混合营养特性。     

一株亚硝酸盐降解菌的分离鉴定

为寻找对亚硝酸盐具有高效降解能力、稳定和安全的优良菌株,采用亚硝酸盐氧化细菌(Nitrite-oxidizing bacteria,NOB)富集、分离技术从湖州某水域淤泥中分离得到一株纯培养菌株N3。提取细菌的总DNA,利用细菌16S rDNA特异性引物进行多聚酶链反应(PCR)扩增;扩增产物经琼脂糖凝胶电泳和Sanger末端终止法测序分析,用NCBI-Blast软件将测序结果在Genbank等数据库中进行同源性检索。结果表明,N3的DNA扩增产物片断大小为1441bp,测序结果经检索证实N3与标准菌株Cellulosimicrobium cellulans(AY665978.1)16S rDNA保守性片段有100%的同源性,可以判定所分离得到的N3菌株为纤维单胞菌属的纤维化纤维单胞菌(Cellulosimicrobium cellulans)。     

一株亚硝酸盐降解菌的分离鉴定

为寻找对亚硝酸盐具有高效降解能力、稳定和安全的优良菌株,采用亚硝酸盐氧化细菌(Nitrite-oxidizing bacteria, NOB)富集、分离技术从湖州某水域淤泥中分离得到一株纯培养菌株N3。提取细菌的总DNA,利用细菌16S rDNA特异性引物进行多聚酶链反应(PCR)扩增;扩增产物经琼脂糖凝胶电泳和Sanger末端终止法测序分析,用NCBI-Blast软件将测序结果在Genbank等数据库中进行同源性检索。结果表明,N3的DNA扩增产物片断大小为1441 bp,测序结果经检索证实N3与标准菌株Cellulosimicrobium cellulans (AY665978.1) 16S rDNA保守性片段有100%的同源性,可以判定所分离得到的N3菌株为纤维单胞菌属的纤维化纤维单胞菌(Cellulosimicrobium cellulans)。     

一株氨态氮降解芽孢杆菌的筛选及降解能力初步研究

为了研究微生物对水体中氨态氮的去除能力,通过多点采样、高浓度氨态氮废水驯化、梯度稀释、平板划线分离等步骤,从土壤中分离并筛选出对氨态氮具有高降解能力的菌株,并对其形态特征、生理生化特征进行了鉴定。对菌株最佳生长条件进行了研究,并将菌株投入模拟污水及养殖污水研究其氨态氮降解特性。在以硫酸铵为唯一氮源的筛选培养基上筛选分离到1株对氨态氮具有高降解率的菌株N9,初步鉴定该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),菌株降解氨态氮最适温度为30℃,最适pH 7.0;其生长与氨态氮降解过程同步,随着模拟废水中氨态氮浓度下降,细菌湿重不断增加;在模拟废水中,当氨态氮初始浓度为50 mg/L时,48 h内的氨态氮降解率可达95.5%;养殖水体氨态氮降解试验结果表明,在氨态氮初始浓度为2.3 mg/L、接种量105CFU/L时,6 d内氨态氮降解率可达85.2%。可见N9菌株降解氨态氮能力显著,可用于氨态氮污染的治理。     

天山1号冰川前缘土壤中光合细菌的分离鉴定及氮转化能力分析

【目的】分离,鉴定冰川前缘原生裸地土壤中紫色非硫光合细菌,并且对其氮转化能力进行分析。【方法】采用紫色非硫光合细菌富集培养基从天山1号冰川前缘土壤中富集,分离紫色非硫光合细菌,纯化后的单菌落采用形态学观察和基于16S rRNA测序的分子生物学进行鉴定。对分离得到的菌株其对氨氮和硝态氮转化能力动态变化进行为期15 d的监测。【结果】通过富集培养共分离得到5株光合细菌,活细胞吸收峰检测结果显示这几株菌在480、510、590和810 nm处有明显吸收峰;菌株最适生长pH为7.0。分子生物学鉴定4株为类球红杆菌(命名1Y, 241, GZ, G6),1株为沼泽红假单胞菌(LG)。菌株LG对氨态氮的转化率最高为65.71%,菌株GZ为56.22%次之,其余转化率为53%左右。菌G6对硝态氮的转化率最高能够达到95.79%,其次是菌株LG为95.58%,最弱的是菌株241为69.96%。并且,经光合细菌转化后的硝态氮和铵态氮仅有2%左右转化为亚硝酸盐,其余均转化为菌体蛋白。【结论】光合细菌能够高效地将无机氮转化为有机氮,其对于贫瘠土壤中氮素的固定和高效利用可能具有重要意义。     

消氨菌的分离、鉴定及其急性经口毒性

为筛选出安全且能降低畜禽舍内氨气浓度的菌株,本研究从鸡粪、活性淤泥等6个样本中分离单一菌株,检测菌株的除氨效果,并对较优除氨功能的菌株进行鉴定和急性经口毒性试验。结果表明,分离到两株单一菌株,经检测其中一株具有较强除氨能力,初步鉴定该菌株属于金黄杆菌属(Chryseobacterium);经急性经口毒性试验发现,菌液对小鼠半数致死量(LD_(50))大于20 g/kg BW,属实际无毒级;处理14 d后,小鼠血清中谷丙转氨酶(AST)、谷草转氨酶(ALT)、尿素(BUN)、肌酐(Cre)、血糖(GLU)、总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)含量与对照组均无显著性差异(P>0.05)。因此,该菌安全无毒副作用,可应用于畜禽养殖业有害气体的消除。     

氨氧化细菌的筛选鉴定及其最适反应条件研究

从养殖水体、活性污泥和农村河道水体中定向筛选氨氧化细菌,对分离得到的菌株进行初步鉴定,并研究了不同碳源、碳氮比、初始p H、接种量、转速以及温度等条件对其氨氧化特性的影响。结果表明,从初筛得到的30株具有氨氧化活性的细菌中复筛得到一株具有较强氨氧化能力的菌株AOZ1,经鉴定属于肠杆菌属(Enterobacter sp.)。在以乙酸钠为碳源,碳氮比15∶1,接种量1%,初始p H 7.5,200 r·min-1,30℃条件下,该菌对氨氮的去除率可达98.70%。     

北极海洋沉积物可培养细菌多样性及抗植物病原真菌活性菌株筛选

根据菌落形态特征,从中国第4次北极科考采取的海洋沉积物BN05中分离到19株细菌,对其进行分子鉴定与系统发育分析,并利用平板扩散法从中筛选出对植物病原真菌尖刀镰孢菌(Fusarium oxysporum)具有明显抑制作用的活性菌株。分子鉴定与系统发育分析表明,从北极海洋沉积物中分离到的细菌主要为γ-变形杆菌纲(γ-Proteobacteria),分别属于假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、嗜冷杆菌属(Psychrobacter);1株属于放线菌门(Actinobacteria)的节杆菌属(Arthrobacter)。假交替单胞菌属是北极海洋沉积物BN05中可培养细菌中的优势菌群。活性菌株筛选结果表明,5株菌株对尖刀镰孢菌具有明显的抑制作用,其中菌株BN05-S-2和BN05-B-6属于假单胞菌属,菌株BN05-M-2、BN05-M-7和BN05-B-2属于假交替单胞菌属。     

一株产生氨氮和亚硝酸盐氮菌的筛选鉴定及特性研究

从4个草鱼池塘中分离和定性筛选获得29株能够产生氨氮和亚硝酸盐氮的菌株。通过对编号为C95的菌株进行菌落形态学观察和16S rDNA序列分析,表明该菌株为革兰氏阴性杆状菌,与寡养单胞菌属(Stenotrophomonas sp.)的同源性达98%。采用单因素多水平试验对菌株的产氨氮和产亚硝酸盐氮特性进行研究发现:(1)氮源、碳源、温度和摇床转速都能显著影响菌株的生长及产生氨氮和亚硝酸盐氮的含量,但pH(5～9)对其无显著影响(P>0.05);(2)该菌株生长及产生氨氮和亚硝酸盐氮最适宜的培养基以及培养条件为:LB、pH 5～9、25℃、150 r.min-1。由C95作为指示菌株筛选得到SC01、SC07两株(2/33)去除氨氮和亚硝酸盐氮效果较好的菌株。因此,C95可作为筛选具有降氨氮和亚硝酸盐氮功能的有益菌的指示菌株。     

养殖水体耐盐高效降亚硝酸盐氮和氨氮芽孢杆菌的筛选与鉴定

亚硝酸盐氮和氨氮是养殖水体恶化的主要成分。从对虾养殖水体中,分离筛选出2株分别对亚硝酸盐氮和氨氮具有较高降解能力的耐盐芽孢杆菌菌株T905和T301。在模拟淡水和海水条件下,当亚硝酸盐氮和氨氮初始浓度分别为44 mg/L和20 mg/L时,3 d后菌株T905对亚硝酸盐氮降解率分别达到72.10%和92.10%,T301对氨氮降解率分别达到55.18%和52.00%。根据形态学特征和生理生化试验结果,鉴定2株菌为枯草芽孢杆菌。     

我国特色发酵蔬菜降解亚硝酸盐菌株的筛选鉴定及应用

从中国传统特色发酵蔬菜中分离纯化出72株乳酸菌,从中筛选出30株亚硝酸盐降解率在85%以上的乳酸菌,并将其进行耐酸耐胆盐试验,获得5株对胃酸和胆盐有较好耐受力的菌株。通过形态学以及16S rDNA测序鉴定,5株乳酸菌均为植物乳杆菌。对这5株菌进行发酵特性研究,结果表明,JLSC2-6生长繁殖旺盛,产酸能力强,耐盐性能好,功能优良,且具有高效降解亚硝酸盐的能力。接种JLSC2-6发酵泡菜,测定发酵过程中泡菜的pH值、亚硝酸盐含量,结果发现,JLSC2-6发酵泡菜的pH值和亚硝酸盐含量与自然发酵泡菜相比显著下降。因此,植物乳杆菌JLSC2-6可作为一种高效安全的发酵菌株应用于发酵蔬菜。     

对虾养殖海区芽孢杆菌筛选及其水质净化研究

从胶南、红岛、仰口不同的对虾养殖区域,采集凡纳滨对虾养殖水体中的水样、底泥以及对虾肠道和粪便样品,从中分离筛选芽胞杆菌菌群,获得8株不同的芽胞杆菌菌株.通过形态学特征、生理生化特性结果分析和16S rDNA分析鉴定,确定其中的JNSY1菌株为蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus).安全性测试发现该蜡样芽孢杆菌JNSY1菌株对养殖的凡纳滨对虾(Penaeus vannamei)无毒害作用.水质净化实验结果表明,10 d后该JNSY1菌株对养殖水体中氨氮的降解率达到65.5%,对亚硝酸盐的降解率达到68.3%,表明该菌株对养殖水体有明显的净化作用,可以研发作为微生态制剂.     

秸杆栽培食用菌拮抗菌株的鉴定及混菌发酵条件的优化

从海洋泥样和食用菌发酵料中分离出了32个菌株,从中筛选出了既具有较高的纤维素酶活性又具有对青霉(Penicillium spp)、木霉(Trichoderma spp.)、根霉(Rhizopus)、曲霉(Aspergillus spp)、毛霉(Mucro)较强拮抗能力的W-4、W-10、N-14三个菌株。经鉴定W-4、W-10分别属于放线菌中黄色节杆菌(Arthrobacter flavescens)和石灰壤诺卡氏菌(Nocardia calcarea),N-14属于细菌中的乳酸乳杆菌(Lactobacillus lactis)。通过正交试验对上述3个菌株混合发酵条件进行优化,确定在温度35℃、时间36h、pH7.5、装液量60ml/250ml时为最适发酵条件。在此条件下3个菌株混合发酵液纤维素酶活力仍然很高。同时混合发酵液对青霉、曲霉、毛霉、木霉、根霉的拮抗能力分别为单菌株发酵液的1.79倍、1.36倍、1.29倍、1.04倍、1.07倍。     

珠江口海岸带沉积物氨氧化细菌和古菌组成及定量研究

[目的]对珠江口海岸带沉积物中的氨氧化细菌和古菌的组成进行分析,并进行定量研究。[方法]用构建克隆文库和Q-PCR定量的方法对珠江口沉积物中氨氧化细菌和古菌amoA基因的含量和多样性特征进行研究。[结果]在2个沉积物表层,氨氧化古菌的含量是细菌的9和22倍,揭示氨氧化古菌在珠江口的氨氧化过程中起主导作用;系统发育分析表明大多数古菌和细菌的amoA基因序列与不可培养的源于河口区和污染区域的环境克隆子序列有较高的同源性;细菌amoA序列可分成5个类群(Cluster A、B、C、D和E),均属于Nitrosomonas类群,其中Cluster A是主要类群(72.1%);古菌amoA序列分析表明来自于表层的序列有52.2%属于"水/沉积物"簇,47.8%属于"土壤/沉积物"簇,而沉积物底层厌氧区,检测到的古菌amoA基因93.3%属于"土壤/沉积物"簇,6.7%属于"水/沉积物"簇,且amoA基因数量略高于表层。[结论]该研究有助于了解珠江口区域氮的循环过程,为氮的富营养化处理提供重要的理论依据。     

酸菜来源植物乳杆菌耐受性和吸收胆固醇能力

酸菜是东北地区一种传统的发酵食品,因其独特的口感深受人们的喜爱。酸菜中的乳酸菌对其品质具有重要影响。本研究从酸菜中分离筛选2株菌,经API50CH初步鉴定为植物乳杆菌,并对2株菌的耐人工胃胰液能力、耐胆盐特性、胆固醇吸收能力进行研究。结果表明,2株植物乳酸杆菌都能够耐受pH3.0的人工胃液（3h活菌数为4.16、4.49 logcfu/mL）、pH8.0的人工胰液和10g/L胆盐（4h活菌数为6.97、.1 log cfu/mL）。该菌具有良好的降胆固醇活性,3g/L胆盐浓度下胆固醇的去除量最高。本实验的研究结果为功能性益生菌的筛选和应用奠定了基础。     

不同植被土壤产淀粉酶放线菌的分离与筛选

为了从土壤中获得产淀粉酶放线菌,对陕西省洛南县7种植被下不同土层土壤中的产淀粉酶放线菌进行了分离纯化,研究了化学抑制剂K2Cr2O7质量浓度和土壤稀释液浓度对放线菌分离效果的影响,并通过菌落形态特征和生理生化指标对产淀粉酶放线菌进行了综合分析。结果表明,当土壤稀释液为10-5～10-4 g/mL、K2Cr2O7质量浓度为50mg/L时,最有利于放线菌的分离;同一植被下表层土壤(5～20cm)中放线菌数量显著多于深层土壤(20～30cm);从7种不同植被下土样中共筛选出10株放线菌菌株,其中有8株是产淀粉酶放线菌菌株,从槐树下土壤中分离出的M4菌株对淀粉的水解能力最强,u0为14.27,并初步被判定为诺卡氏菌属放线菌;8株产淀粉酶放线菌均能利用葡萄糖进行糖酵解,6株能利用乳糖,7株不能利用蔗糖,6株不能利用麦芽糖,仅2株能够产生色氨酸酶,并且所有菌株均具有较强的耐碱性(pH值7.0～7.5),6株具有较强的耐盐性(10%),6株具有柠檬酸盐利用能力。     

产酸、耐酸乳酸菌的分离鉴定及益生特性

【目的】分离筛选高效产酸的乳酸菌Lactobacillus spp.,并进行功能评价,为乳酸菌在饲料行业的应用提供物质基础。【方法】以酸性风味食品为样品来源,以溶钙圈大小为指标进行初筛,以耐酸能力为指标进行复筛,并进一步研究了筛选得到的乳酸菌的产酸性能、生长特性、耐酸、耐胆盐以及抑制病原菌的能力。【结果】获得了10株可在pH 3.0生长的乳酸菌。其中,菌株SC3A和DJ3被鉴定为戊糖乳杆菌L.pentosus,菌株SC15、SC16、DJ9B、DJ10C、SC8、DJ8A、DJ8B和DJ9A为发酵乳杆菌L.fermentum。戊糖乳杆菌DJ3和SC3A的产酸能力、发酵生长速率和抑制病原菌的能力显著优于发酵乳杆菌。而发酵乳杆菌DJ8A和DJ9B的耐酸和耐胆盐能力较强。【结论】从酸性风味食品分离得到了10株具有较强的产酸、耐酸和抑菌能力的乳酸菌,在食品和饲料工业中具有应用潜力。     

嗜盐碱高环PAHs降解菌的分离及其降解特性研究

为获取嗜盐碱高环多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)降解菌,并研究其降解特性,利用盐度为5%、pH为8.6的无机盐培养液从延长油田石油污染土壤中富集分离出6株能以芘为唯一碳源和能源的嗜盐碱菌SYP-1、SYP-2、SYP-3、SYP-4、SYP-5和SYP-11。经形态学观察、生理生化特征分析和16S rRNA基因序列对比对菌株进行了鉴定,确定SYP-1为代尔夫特菌属(Delftia sp.),SYP-2、SYP-4和SYP-11为海杆菌属(Marinobacter sp.),SYP-3和SYP-5为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。初步的降解能力试验表明,6株降解菌7 d内可使初始浓度为50 mg·L~(-1)的芘降解率达42.3%～68.8%,使初始浓度为5 mg·L~(-1)的苯并[a]芘降解率达27.0%～49.4%。经耐盐碱特性分析,株菌SYP-1、SYP-2、SYP-3和SYP-11的可生长盐度范围为0～20%,SYP-4和SYP-5的可生长盐度范围为0～15%,6株菌均可在pH为5～10的环境中生长。选择了对芘和苯并[a]芘同时具有较高降解能力的4株菌SYP-2、SYP-3、SYP-4和SYP-11,分析了其在不同盐度和pH条件下对芘降解效率的影响,结果表明,无论在0～15%的盐度范围内还是在5～10的pH范围内,4株菌对芘均具有良好的降解效果。研究表明,所分离菌株具有较高的耐盐碱性,且对降解4环以上高环PAHs具有很大潜力。