生物炭对Bt Cry1Ac蛋白抗紫外能力影响

为了研究生物炭对紫外线的防护作用，以豆壳烧制的生物炭作为载体，研究生物炭对Bt Cry1Ac蛋白的吸附行为以及生物炭对Cry1Ac蛋白的紫外保护作用。使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线粉末衍射以及傅立叶红外光谱等手段对生物炭的形貌和结构进行表征。结果表明，生物炭是典型的多孔结构材料，表面具有丰富的官能团。Cry1Ac蛋白与生物炭吸附平衡时间为50 min，最合适的吸附浓度比（生物炭：蛋白）为1：100，二者吸附符合准二级动力学模型和Langmuir模型。在UVB紫外照射4 h后，生物炭与Cry1Ac蛋白复合物对棉铃虫的生物活性是单纯蛋白的4.93倍，显示生物炭具有较好的紫外抵抗效果。研究结果初步表明，制备得到的生物炭能够显著提高Cry1Ac蛋白的抗紫外能力，为后续研发耐受紫外线的农药剂型提供新材料。     

茶叶浸取液制备的纳米银对土壤微生物的影响

为探究茶叶浸取液制备的纳米银对土壤微生物的生物安全性的影响,本研究利用植物还原法制备纳米银抗菌材料,并将其制成1000 mg/L的纳米银喷雾,分析其对土壤微生物多样性及丰富度的影响。结果表明：空白对照组(CK)与实验组(Nano-Ag)的样本土壤中,所具有的微生物类别基本一致,但是不同类别微生物的丰度具有一定差异。实验组和对照组的Coverage数值均较高(Coverage>99.71%),香农指数均较大(Shannon>5.46),辛普森指数均较小(Simpson<0.02),两组间ACE指数和Chao指数差异均较小(ACE<2,Chao<6);同时,纳米银可抑制变形菌门下的α-变形菌纲和放线菌门下的嗜热油菌纲的生长,而能够促进绿弯菌门下纤线杆菌纲的生长。本文验证了纳米银具有一定程度的生物安全性,拓宽了纳米银材料的潜在应用范围,为纳米材料在环境及医疗等领域的深入应用奠定了基础。     

不同形貌纳米氢氧化镁对芒果叶斑病原真菌的抑制作用

叶斑病是芒果重要的叶部病害,造成芒果产量和质量下降.纳米氢氧化镁制备简单,环境友好且抗菌谱广,被广泛地应用于抗菌领域.对芒果叶斑病病原真菌进行分离纯化,通过形态学观测和ITS-rDNA序列分析,确定分离的菌株为芒果拟茎点霉叶斑病病原菌,属于间作壳属(Diaporthe musigena).合成制备了3种不同形貌的纳米氢...     

铅锌矿尾矿坝分离节杆菌12-1对Pb~(2+)的耐受和吸附性能研究

当前铅资源的粗放式开采和使用对环境造成了严重的污染。利用微生物修复铅污染具有费用低、易操作、环境友好等优点,在水体和土壤铅污染治理中具有很好的应用前景。为了了解微生物对铅的吸附特性,本研究从铅锌矿尾矿坝分离到的一株耐铅节杆菌(Arthrobacter sp.)12-1(Gen Bank登录号:KM362724),并研究其对铅的吸附过程和作用机制。研究耐铅节杆菌12-1在含不同Pb2+浓度LB培养基中的生长情况表明,其最高可耐受800 mg/L Pb2+。在水溶液中,经24 h吸附,耐铅节杆菌12-1可将Pb2+浓度从105 mg/L降至2.17 mg/L,吸附率为97.93%。显微成像(原子力显微镜,扫描电镜)观察和能谱分析表明,耐铅节杆菌12-1吸附铅后在细胞表面形成含铅的矿物。傅立叶变换红外光谱(FT-IR)分析表明,耐铅节杆菌12-1细胞上的羧基、酰胺和磷酸基团可能参与了铅的吸附和固定过程。以上结果表明,从铅锌矿尾矿坝分离到的耐铅节杆菌12-1对铅具有较好的耐受和吸附能力,显示其在铅污染环境修复中具有潜在的应用前景。本研究为细菌修复铅污染环境的实践提供了理论基础。     

廉价培养细菌及其在含Cr(Ⅵ)和Ni(Ⅱ)电镀废水治理中的应用(英文)

为了降低细菌在处理重金属中的成本以及增加实际应用的可能性,本实验使用豆腐废水作为微生物的廉价培养基,并将培养好的微生物应用于实际电镀废水中铬、镍等重金属的去除。研究发现蜡状芽胞杆菌(Bacillus cereus)和人苍白杆菌(Ochrobactrum anthropi)在稀释的豆腐废水中就能很好的生长,表明豆腐水能够提供细菌生长的必需营养物质。此外,在添加了糖渣浸出液的豆腐废水且pH值为7.5时为细菌的最适宜生长条件。进一步的研究则表明在最佳条件下分别生长的蜡状芽胞杆菌和人苍白杆菌,对初始浓度分别为214和367 mg/L的含铬、镍的电镀废水均具有较好的去除效率,并且细菌的菌量越大去除效率越高,去除效率可以达到80%以上。对处理前后的蜡状芽胞杆菌进行显微成像观察(原子力显微镜、扫描电镜和透射电镜),结果发现电镀废水对细菌的形貌破坏较为严重,同时X-射线能谱分析(EDS)表明胞内和胞外都参与了铬和镍的固定。此外,傅里叶变换红外光谱(fourier transform infrared,FT-IR)的数据暗示着细菌的N-H和C=O等官能团在重金属的固定过程中发挥了重要的作用。本研究通过使用豆腐废水用于廉价培养细菌,为细菌治理含铬和含镍的废水提供了一种新的思路。     

茶渣基生物质炭的制备及其对双草醚的吸附

生物质炭是一类具有较高孔隙率、较大比表面积的高度芳香化富碳固体,其表面含有丰富的化学官能团,因具有较强的吸附能力而在众多领域得到广泛应用。双草醚是一种常用于稻田杂草防治的高效嘧啶水杨酸类除草剂,因水溶性较大而易造成水体污染,进而影响生态环境。本研究选用废弃茶渣为原材料,分别通过500 ℃和700 ℃高温热解制备生物质炭 (BC-500和BC-700),进一步将BC-500与氢氧化钾水溶液混合,并于700 ℃下高温热解,得到活化生物质炭 (TBC-700)。通过X-射线粉末衍射 (XRD)、扫描电子显微镜 (SEM)和比表面积测定 (BET) 对其结构进行表征,并通过Zeta电位测定探究其吸附机理;比较了BC-700及TBC-700对双草醚吸附效果的差异,并采用TBC-700对双草醚的吸附过程进行动力学及吸附等温线拟合。结果表明:TBC-700材料表面有丰富的孔状结构,比表面积为768.07 m2/g,与BC-700相比,其比表面积提高了约143倍。BC-700对双草醚的去除率最大为0.95%,吸附量仅为0.66 mg/g;而TBC-700对双草醚的去除率最大可达98.67%,吸附量为65.97 mg/g,其吸附效果提高了近100倍。拟合结果表明,TBC-700对双草醚的吸附过程更符合准一级动力学模型和Langmuir吸附等温线。本研究结果可为环境中残留的双草醚除草剂的高效去除及茶渣的可持续性利用提供研究思路和理论基础。     

纳米抑菌材料的合成及对茶拟盘多毛孢的抑制活性

茶轮斑病是中国茶园的重要病害，易造成叶片脱落甚至使植株死亡，对茶叶产量和品质造成重大影响。本研究采用组织分离法获得病原菌，通过科赫氏法则验证、形态学观察和分子水平鉴定，确定了病原种类；采用共沉淀法制备了纳米氢氧化镁 [nano-Mg(OH)₂]，采用溶胶-凝胶法制备了纳米二氧化硅 (nano-SiO₂) 和纳米二氧化钛 (nano-TiO₂)，利用X-射线粉末衍射 (XRD) 和扫描电镜 (SEM) 对纳米材料的尺寸和外观形貌进行表征；采用菌丝生长速率法比较了3种纳米材料在质量浓度为25 mg/mL时对茶轮斑病病原菌的抑制活性。结果表明:分离所得菌株与茶拟盘多毛孢Pseudopestalotiopsis theae聚在同一分支中，自检支持率达99%，可以确定引起茶轮斑病的病原菌为茶拟盘多毛孢。所合成的nano-Mg(OH)₂、nano-SiO₂和nano-TiO₂分别呈花瓣状、球状以及聚集状的纳米颗粒，在水中的粒径分别为4342.72、1199.05和654.95 nm，且均具有一定的团聚行为。供试纳米材料对茶拟盘多毛孢的活性高低依次为nano-Mg(OH)₂ > nano-SiO₂ > nano-TiO₂，其中nano-Mg(OH)₂的抑菌效果最佳，150 mg/mL的 nano-Mg(OH)₂施用后3 d抑菌率最高，可达85.14%。研究结果可为茶轮斑病的有效防治提供新的思路和途径。     

纳米层状双金属氢氧化物抗菌活性以及抗菌机制研究

传统有机杀菌剂能够抑制各种细菌和真菌的生长,然而,有机杀菌剂具有耐热性低,分解性高以及预期寿命短等特点,从而限制了其应用。本研究合成纳米层状双金属氢氧化物(nano-layered double hydroxide,nano-LDHs),研究其对大肠杆菌(Escherichia coli)的抗菌活性以及作用机制。通过X-射线粉末衍射(X-ray diffraction,XRD)对nano-LDHs进行表征,利用谢乐(Scherrer)公式计算分析得出nano-LDHs层间距为0.79 nm,层间高度为0.31 nm。透射电镜(transmission electron microscope,TEM)结果表明,nanoLDHs为典型的片状结构。以E.coli为研究对象,以不同含量的nano-LDHs(0.1,0.3及0.5 mg/m L)和E.coli共培养,利用平板涂布法检测其抗菌效果,结果显示,当nano-LDHs浓度为0.5 mg/m L时,可完全抑制10 g/L E.coli的生长,说明nano-LDHs对E.coli具有明显的抗菌作用。此外,zeta电位测定显示,nanoLDHs是通过非静电吸附方式结合到细菌表面。另外,TEM结果显示,nano-LDHs可能是直接与E.coli接触导致E.coli细胞破裂,内容物流出,这可能是nano-LDHs抗E.coli的一个作用方式。本研究为nanoLDHs应用在抗菌领域提供了一定的理论基础。     

不同生境Bt分离株晶体含量与靶标昆虫生物活性关系分析

通过醋酸钠-抗生素筛选法从6个不同生境中筛选得到了苏云金芽孢杆菌新菌株W14、ZY1、3346、TMQ2、B31和P91,镜检可观察到它们的伴孢晶体呈小菱形和不规则形状。SDS-PAGE分析结果表明6个菌株表达的晶体蛋白分子量为130 kDa,对其杀虫晶体蛋白的测定,结果发现这些菌株晶体蛋白含量均不高,仅为0.20%-0.29%,而B31则无晶体含量。同时对这6个Bt菌株进行了生物测定,发现所有菌株对棉铃虫杀虫活性均较低。由此可见,特殊生境获得的Bt菌株与常规菌株晶体含量不同,且晶体含量过低是其杀虫活性不高的根本原因。     

不同生境Bt分离株晶体含量与靶标昆虫生物活性关系分析

通过采用醋酸钠-抗生素筛选法从6个不同生境中筛选得到了苏云金芽孢杆菌新菌株W14、ZY1、3346、TMQ2、B31和P91,镜检可观察到其伴孢晶体呈小菱形和不规则形状.SDS-PAGE分析结果表明6个菌株表达的晶体蛋白分子量为130kDa,对其杀虫晶体蛋白的测定,结果发现这些菌株晶体蛋白含量均不高,仅为0.20%～0.29%,而B31则无晶体含量.同时对这6个Bt菌株进行了生物测定,发现所有菌株对棉铃虫杀虫活性均较低.由此可见,特殊生境获得的Bt菌株与常规菌株晶体含量不同,且晶体含量过低是其杀虫活性不高的根本原因.