微生物技术在环境保护领域的应用概况

指出了近年来,微生物及其相关技术在环境保护领域的应用越来越广泛,选育并开发了大批用于环境治理的微生物菌株及相关菌剂,展现出了广泛的应用和发展前景。基于微生物技术在环保领域的蓬勃发展,对环境保护领域的微生物技术及相关应用等进行了简要综述,重点阐述了污水的微生物处理、微生物降解土壤污染物、有机废弃物的堆肥等几个方面的技术应用。     

绿色富硒生物猪饲料中AFB1达标生产工艺优化研究

饲料中黄曲霉毒素(AFB₁)容易超标,检出率达80%~100%,毒性大,具强致癌性,可抑制生猪免疫机能,降低动物生产性能,引起动物继发感染,还会在动物产品中残留而威胁人类健康,给生猪养殖带来经济损失,降低猪肉食品安全性。本文通过使用先进固体发酵系统设备和益生菌发酵技术,采用单因素试验和响应面中试优化,获得发酵降解猪饲料AFB₁的最佳工艺参数为硒浓度0.3 mg/kg,发酵时间12 h,量子波强度30 Hz,益生菌菌种组合CGMCC NO.17328混合CGMCC NO.15611。该工艺将猪饲料AFB₁量从63.41μg/kg降解到2.98μg/kg,降解率达到95.30%,AFB₁含量达到国家饲料安全标准。生产工艺适合养猪场低成本快速生产AFB₁达标猪饲料。     

铝氧单钠固体超强碱催化降解木质素的研究

为提高木质素的活性、促进木质素的高效利用,以玉米秸秆发酵制乙醇剩余物经碱溶酸沉获得的精制木质素(PL)为原料,在以异丙醇/水的混合溶剂为反应介质、液固比为10∶1(mL∶g)、铝氧单钠固体超强碱作为催化剂条件下降解PL,得到降解木质素(DL),采用正交试验优化降解条件,并对降解前后木质素进行了分析与表征。研究结果表明:优化降解条件为催化剂用量为木质素质量的20%、反应温度200℃、反应时间150 min,此时降解木质素的产率和甲醛值分别为77.5%和0.365。傅里叶红外光谱(FT-IR)、二维核磁共振(2D HSQC)、凝胶渗透色谱(GPC)和热重(TG)等分析表明:固体超强碱对木质素的催化降解很好地保留了木质素的芳香性结构;降解后DL侧链区连接键β-O-4、β-β和β-5/α-O-4含量明显降低,降解使木质素的部分Ar—O—C醚键断裂、酚羟基和醇羟基含量增加、相对分子质量和多分散性明显下降;与PL相比,DL的主热解发生温度范围变窄、最大热解速率降低。     

植物源活性成分对有机磷农药的降解效果研究

为探索有机磷农药降解的新途径和方法,以大黄、海桐皮、木槿皮、五倍子按9:4:3:2质量份数混合,粉碎并以水浸泡,以GC-MS定量检测法、农残速测法,通过比较试验前后有机磷农药浓度变动,明确其对有机磷农药的降解效果。结果表明,2 min内浸提液对毒死蜱、对硫磷2种有机磷农药降解率分别达到93.6%、92.9%;浸提液17 h内对敌敌畏降解率为66.67%,11 h内对毒死蜱降解率为48.69%。本研究表明,大黄、海桐皮、木槿皮、五倍子浸提液对毒死蜱、对硫磷、敌敌畏等有机磷农药有显著降解效果。     

日粮中添加霉菌毒素降解酶和解毒护肝素对母猪繁殖性能的影响试验

为评估霉菌毒素降解酶与解毒护肝素两种饲料添加剂对母猪繁殖性能的影响,选取120头胎次、体况相近,怀孕80 d的母猪,随机分成A、B两组,每组60头。A组在普通日粮基础上添加FSN(主要成分为霉菌毒素降解酶)1 000 g/t+FST(主要成分为解毒护肝素)250 g/t,B组饲喂普通日粮。试验猪按日常饲养方案饲养,试验期间采集统计母猪繁殖性能相关数据。结果表明:日粮中添加霉菌毒素降解酶和解毒护肝素,试验组健仔率比对照组高2.73%,但差异不显著;试验组的产程及仔猪初生重优于对照组,且差异显著(P0.05);断奶仔猪均重方面,两组差异不显著(P0.05);哺乳期母猪采食量方面,对照组优于试验组,但差异不明显;断配率方面,试验组比对照组高出16.14%,差异明显。     

茶叶微生物固态发酵中咖啡碱降解途径初探

为探究微生物作用下咖啡碱的降解产物与途径,将普洱茶发酵中筛选鉴定的Aspergillus sydowii NRRL250（聚多曲霉）、Aspergillus pallidofulvus NRRL4789、Aspergillus sesamicola CBS137324和Penicillium mangini CBS253.31等优势菌株分别接种至晒青毛茶进行单菌种固态发酵,并采用高效液相色谱（HPLC）测定咖啡碱、可可碱、茶碱的含量,探究微生物对咖啡碱代谢的影响;另外,基于UHPLC-QTOF-MS代谢组学技术,以灭菌处理组（ST组）和原料组（RM组）为对照,对聚多曲霉接种发酵样进行代谢组学分析。结果表明,A. pallidofulvus NRRL4789、A. sesamicola CBS137324和Penicillium mangini CBS253.31等优势菌株对咖啡碱等嘌呤类碱代谢均无显著影响,而在聚多曲霉接种发酵中,咖啡碱含量显著下降（P<0.05）,降幅达83.89%;茶碱含量显著增加（P<0.05）,发酵末期含量为(25.03±1.17) mg·g^-1;而可可碱保持基本稳定。由此可知,聚多曲霉对咖啡碱降解代谢有显著影响。采用UHPLC-QTOF-MS方法检出茶碱、3-甲基黄嘌呤、1,7-二甲基黄嘌呤等9种与咖啡碱降解相关的代谢物。在聚多曲霉作用下,茶碱、3-甲基黄嘌呤、1,7-二甲基黄嘌呤、7-甲基黄嘌呤含量显著提高（P<0.05）。茶碱、3-甲基黄嘌呤、1,7-二甲基黄嘌呤和1-甲基黄嘌呤与咖啡碱及其相关代谢物的N-脱甲基化途径相关。1,7-二甲基尿酸、1-甲基尿酸与咖啡碱相关代谢物的氧化途径相关。由此可知,聚多曲霉为降解普洱茶咖啡碱的优势菌株,且具有将咖啡碱转化为茶碱的潜在能力;在咖啡碱降解代谢过程中,存在聚多曲霉作用下的N-脱甲基化和氧化,并以N-脱甲基化为主。     

氧化-生物双降解地膜对棉花生长影响及降解效果

研究氧化-生物双降解地膜对棉花生长的影响及降解效果，为氧化-生物双降解地膜代替普通聚乙烯地膜的可行性及推广应用提供理论参考。试验采用2种不同配方的氧化-生物双降解地膜，以普通聚乙烯地膜作为对照，分析不同降解地膜对棉花生长及产量的影响，观测增温保墒效果，明确降解性能。结果表明：2种降解地膜对棉花生育期、农艺性状、产量性状和纤维品质未产生显著影响，籽棉产量和增温保墒效果与普通地膜基本相同；诱导期为39 d的2018新疆阿拉尔棉花1号降解膜降解率达47.3 %，显著高于其他处理，具有较高的应用价值。     

毯苗机插水稻稀播长秧龄农机与农艺相配套技术研究

为探明毯苗插秧机增加取秧块面积的改进技术以及在该技术下稀播长秧龄的水稻适宜播量、秧龄和育秧盘,并形成毯苗机插稻稀播长秧龄农机与农艺相配套技术。结果表明,经过对毯苗插秧机性能的改进,增大取秧面积,毯苗机插杂交稻可实现与钵苗机插稻相当的产量,同时常规稻产量比未改进的常规毯苗机插稻增产4.74%~6.83%;机插水稻秧龄在30 d内,秧龄和产量成正相关关系,播量80 g/盘、秧龄30 d的处理产量最高;与普通塑料盘相比,大体钵型毯状降解盘透水透气性好,栽插带土成球,秧苗素质好,植伤轻,水稻缓苗期短。     

三唑酰草胺在不同类型土壤中的降解特性

为科学评价除草剂三唑酰草胺在土壤环境中的生态风险，采用室内模拟方法，研究了三唑酰草胺在吉林黑土、江西红土和安徽水稻土中的降解特性。结果表明:三唑酰草胺在土壤中的降解符合一级动力学方程。好氧条件下三唑酰草胺在3种土壤中的降解半衰期分别为86.5、106和91.4 d；厌氧条件下半衰期分别为106、130和127 d；水稻田厌氧条件下半衰期分别为162、219和188 d。研究表明，三唑酰草胺在水稻田厌氧条件下的降解速率明显慢于其他2种试验条件下。