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。     

抗桃树细菌性穿孔病植物内生菌的筛选及其抑菌机制研究

桃树细菌性穿孔病发生普遍，严重制约了桃产业的发展。为研究植物内生菌对桃树细菌性穿孔病病原菌的抑制作用，从健康桃树、博落回、金银花、板栗等健康植物材料中分离筛选出优势拮抗内生菌株，并测定其胞外代谢产物对病原菌细胞膜与细胞壁通透性、纤维素酶活性、胞外多糖(EPS)含量、呼吸代谢、核酸含量的影响。结果表明，分离得到的45株内生菌中，从金银花植株中分离的曲霉属JYY-3菌株抑菌效果最好，其最小抑菌浓度(MIC)、最低杀菌浓度(MBC)分别为50、200 mg/mL。经该菌株胞外代谢产物处理后，桃树细菌穿孔病病原菌核酸泄漏量、AKP活性和电导率显著提高，且浓度越高效果越明显。此外，JYY-3菌株胞外代谢产物能显著降低病原菌纤维素酶活性、EPS含量、DNA和RNA含量，抑制其琥珀酸脱氢酶(SDH)、苹果酸脱氢酶(MDH)活性，且浓度越高作用越强，经2.0MIC菌株JYY-3代谢产物处理12 h后，桃树细菌穿孔病病原菌的SDH、MDH活性较对照组分别降低107.644、13.729 U/mg。可见，金银花内生菌株JYY-3对桃树细菌性穿孔病病原菌有显著的抑制作用，可通过抑制纤维素酶活性及EPS合成以...     

嗜线虫致病杆菌抗菌代谢产物Xcn1的研究进展

Xenocoumacin1（Xcn1）是嗜线虫致病杆菌产生的一种水溶性小肽类抗菌化合物，对真菌和细菌具有广谱的抑菌活性，在农业病害防治中具有良好的开发和应用前景。本文综述了Xcn1化合物的合成和降解机制、合成调控机制、抗菌作用机制以及防控植物疫病的研究进展，并展望了高产Xcn1生产菌株的改良和产业化应用前景。     

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。     

UPLC-ESI-MS分析中棉花次生代谢物标准品推定和加合物形成

【目的】建立超高效液相色谱电喷雾质谱(Ultra-performance liquid chromatography-electrospray ionization-mass spectrometry,UPLC-ESI-MS)分析中棉花代谢产物的高通量鉴定方法;探讨特定UPLC和ESI模式条件下棉花次生代谢产物的加合物种类、主导加合物及适宜的ESI模式。【方法】利用高效液相色谱电喷雾质谱对18个棉花代谢产物标准品进行分析,采用在线XCMS软件进行无靶标质谱数据提取,利用MATLAB软件编程计算程序建立标准品鉴定方法。【结果】针对电喷雾正、负离子模式,建立了基于计算准确相对分子质量的棉花次生代谢产物标准品的快速鉴定方法 POSid和NEGid;特定超高效液相色谱和电喷雾正、负离子模式下14个标准品得到正确鉴定。正离子模式下出现[M+H]~+、[M+Na]~+、[M+NH_4]~+、[2M+NH_4]~+、[2M+Na]~+和[2M+H]~+6种加合物,负离子模式下出现[M-H]~-、[2M-H]~-、[M+Cl]~-、[M+FA-H]~-、[3M-H]-、[M+Na-2H]~-、[M-H_2O-H]~-和[M+TFA-H]~-8种加合物,单个标准品的质谱可观察到1～6种加合物,每个标准品均有主导加合物并具有电喷雾离子模式的偏好性。蜜二糖适合电喷雾正离子模式检测,棉酚适合2种离子模式检测;12种化合物均是负离子模式信号强于正离子模式,适合采用负离子模式检测。【结论】建立的基于计算准确相对分子质量的代谢产物鉴定方法,能实现对18个棉花次生代谢产物标准品的无靶标质谱数据的鉴定。特定超高效液相色谱和电喷雾条件下,棉花次生代谢产物的主导加合物具有电喷雾离子模式的偏好性。这些结果为开展棉花代谢组研究提供了技术和理论数据支撑。     

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。