土霉素降解菌筛选及降解特性研究

【目的】 近年来,抗生素在畜禽及水产养殖中的使用量增加,导致固体废弃物和污水中存在大量的抗生素和耐药菌。土霉素作为用于养殖业主要的抗生素之一,在畜禽粪便和污水中的残留含量较高,因此,筛选并鉴定了能降解残留土霉素的微生物。 【方法】 采用富集驯化法,以菌肥、药渣和畜禽粪便为原料,采用摇床震荡的方法进行微生物培养,采用高效液相色谱法 (HPLC) 进行土霉素含量测定,筛选出能够高效降解土霉素的微生物。本研究还对降解菌在不同温度、pH、转速和接种量条件下的土霉素降解效果进行优化,并最终利用16S rDNA的方法鉴定菌种。 【结果】 筛选出一株能够高效降解土霉素的菌株T4菌,经16S rDNA测序鉴定该菌株为假单胞菌 (Pseudomonas sp.) ,该菌株在30℃时对土霉素的降解率最高,达到了26.75%;不同pH梯度下,T4菌在pH为7时对土霉素的降解率达到最高,为27.03%;转速为150 rpm和170 rpm时,T4菌对土霉素的降解率分别为26.18%和25.59%,考虑到摇床高转速耗能高的因素,因此选择150 rpm为优化的转速;接种量对T4菌降解土霉素的影响较小,而且二者之间呈负相关,接种量1%时降解率最高,为26.88%。优化条件下,T4菌对100 mg/L土霉素的降解率为26.29%;堆肥试验表明,添加了T4菌之后,土霉素去除率更高,为93.21%。 【结论】 本研究筛选出的菌株T4对土霉素有较好的降解能力。通过16S rDNA基因序列分析,T4菌属于假单胞菌 (Pseudomonas sp.),其降解土霉素的优化条件为温度30℃、pH 7.0、转速150 rpm、接种量1%。在堆肥中接种T4菌后,提高了对土霉素的去除作用,表明T4菌作为土霉素降解菌具有污染治理的潜力。      

降解菌HQ-C-01对克百威污染土壤的生物修复

在室内模拟条件下,研究了降解菌HQ-C-01(Pichia anomala)对克百威污染土壤的修复作用及其影响因素,同时研究了克百威及该菌株对土壤微生物的影响。结果表明,克百威降解率与降解菌HQ-C-01接种量呈正相关,降解菌接种量为2.09×108 CFU/g干土时,对土壤中50 mg/kg克百威10天降解率达82.89%;当降解菌接种量低于106 CFU/g干土时,降解菌对克百威的降解效果较弱。土壤含水量显著影响降解菌对克百威的降解率,含水量为600 g/kg时降解效果最好,降解率达85.32%,而当含水量低于200 g/kg时降解效果较差。在温度范围25℃~35℃降解菌对克百威都具有较好的降解效果。不同土壤pH值对降解菌的降解作用有显著影响,在pH值为7时,降解菌对土壤中50 mg/kg克百威10天降解率达85.62%,在较低和较高pH值下,降解效果较差。克百威使用对土壤菌落结构有一定的影响,对土壤真菌具有强烈刺激作用,从而使土壤微生物群落结构发生改变,而降解菌的使用可缓解克百威对土壤微生物的影响,修复受污染土壤。     

溴苯腈降解菌株Pseudomonas sp.BX-1的分离鉴定及降解特性研究

为解决溴苯腈残留问题,采用连续富集传代培养的方法,从长期生产溴苯腈的农药厂污染土壤中分离筛选到1株溴苯腈降解菌株BX-1。经过形态学特征、生理生化特征和16S rRNA基因序列系统发育分析,将菌株BX-1鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas)。菌株BX-1能以溴苯腈为唯一碳源生长,能在40h内将50 mg·L-1的溴苯腈完全降解,其降解溴苯腈的最适温度为30℃,最适p H值为7.5。0.1m M Fe2+能轻微地促进菌株BX-1降解溴苯腈,而Hg2+能强烈抑制该降解过程。此外,菌株BX-1对溴苯腈的降解效果与起始接种量呈正相关。借助MS/MS鉴定出菌株BX-1降解溴苯腈的中间代谢产物为3,5-二溴-4-羟基苯甲酸和2,6-二溴苯酚。该研究结果为全面阐释溴苯腈的微生物降解机制和溴苯腈污染土壤的生物修复提供了新的种质资源。     

一株新的多菌灵高效降解茵的筛选与降解特性分析

从长期施用多菌灵农药的土壤中,通过富集筛选,获得1株新的多菌灵高效降解菌株。通过生理生化实验和16SrDNA序列同源性分析鉴定该菌株,应用高效液相色谱法对纯培养条件下菌株的降解特性和粗酶提取液的降解性能进行了分析。结果表明,筛选所获得的菌株与Raoultella菌属的亲缘关系最近,将其命名为Raoultellasp．MBC,该菌株能在以多菌灵为唯-碳源的无机盐培养基中生长;25℃、pH7．0、200r·min。的最适生长条件下避光振荡培养72h,多菌灵的降解率达到100％;在最适培养条件下外加氮源和碳源在培养后期均可以提高多菌灵的降解率,外加氮源对多菌灵的降解效果优于外加碳源;该菌体的粗酶提取液具有降解多菌灵活性,且多菌灵降解酶为诱导酶。研究结果为多菌灵污染土壤的生物修复和酶修复提供了材料和理论依据。     

氯氟氰菊酯降解菌的分离和培养条件研究

从某农药厂排污口的污泥中采集样品,经驯化富集后筛选到1株能高效降解氯氟氰菊酯的细菌X2.在30℃,pH 7.0基础培养基中,该菌在7 d内对浓度为200 mg/L的氯氟氰菊酯的降解率为77.2%.依据生理生化特征及16S rDNA测定分析,将该菌株确定为鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium sp.).降解特性研究表明,在温度25～30℃,pH为7.0～8.0的条件下,该菌株能有效降解氯氟氰菊酯,因而可以将其应用于氯氟氰菊酯污染土壤的生物修复.     

具有产表面活性剂功能石油降解茵的筛选及其发酵条件优化

从广州某炼油厂附近石油污染的土壤中筛选出一株可高效产表面活性剂的原油降解菌株MZ01,结合菌株形态观察、革兰氏染色和16SrDNA序列同源性进行分析鉴定其属于假单胞菌属（Pseudomonassp．MZ01）,该菌9d对原油的降解率达54．7％。通过正交实验优化其产表面活性剂的环境因子并进行发酵培养,结果表明,MZ01最佳发酵条件为：酵母膏（3g·L^-1）作为氮源,玉米油（2g·L^-1）作为碳源,温度为25℃,pH值为9．0和含盐量为5％。该条件下3d的发酵产物经提纯后得到表面活性剂产量为2．27g·L^-1,测得该产物CMC值为0．1g·L^-1,可将水的表面张力从初始的72mN·m^-1降至30mN·m^-1。     

水稻秸秆降解复合菌系的筛选构建及其田间应用效果

  【目的】  筛选并构建适宜原位还田水稻秸秆快速腐解的高效多功能复合菌系,以提高秸秆原位还田的腐解速率。  【方法】  秸秆原位腐解菌株从水稻田带有腐烂秸秆的表层土壤中筛选分离,分别采用DNS法、摇瓶培养观察法和失重法测定了腐解菌株的羧甲基纤维素酶活性、滤纸崩解能力及水稻秸秆降解能力,对降解效果较好的菌株进行了16S rRNA或18S rRNA鉴定。选取无拮抗作用的菌株构建复合菌系,并在实验室条件下测定各复合菌系的滤纸酶活性和秸秆降解率。挑选降解效果较好的复合菌系进行田间试验,分析了秸秆降解率、土壤有机质及速效养分含量,调查了水稻产量。  【结果】  从土壤中共分离到秸秆降解率均高于19.8%的菌株有6个,包括B2、B5、B6、F1、F5、F12,经鉴定分别为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis,B2)、耐盐芽孢杆菌(Bacillus halotolerans,B5)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,B6)、米曲霉(Aspergillus oryzae,F1)、黑曲霉(Aspergillus niger,F5)、长枝木霉(Trichoderma longibrachiatum,F12),其中F12 (长枝木霉)的秸秆降解率最高(29.1%)。以该6个菌株构建了7组复合菌系,复合菌系B2+F12、F1+F5+F12、B2+F5+F12的秸秆降解效果较好,在液体培养基中,对秸秆的降解率分别达到32.9%、29.8%、40.3%。利用这3组复合菌系进行田间试验,结果表明,复合菌系B2+F5+F12表现最好,与未施菌剂相比,原位还田的水稻秸秆降解率提高了37.1个百分点,土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量分别增加了2.1 g/kg、1.9 mg/kg、0.6 mg/kg、1.7 mg/kg,水稻产量提高了6.3% (P<0.05)。  【结论】  施用复合菌系B2+F5+F12不仅具有良好的水稻秸秆降解能力,同时能增加土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量,并促进作物产量的提高,具有较好的应用潜力。     

土壤食细菌线虫对菲降解的影响

以菲作为多环芳烃污染物的代表,通过室内培养试验研究了在菲降解菌恶臭假单胞菌存在与否的条件下,接种食细菌线虫对未灭菌土壤中菲去除的影响。析因设计包括4个处理:单独接种恶臭假单胞菌(B),单独接种食细菌线虫(N),同时接种食细菌线虫和恶臭假单胞菌(BN)以及未接种线虫和细菌的对照(CK);分别在培养后第0、5、14、28天进行破坏性采样,测定土壤中菲的残留量,食细菌线虫和恶臭假单胞菌的数量,土壤FDA(荧光素二乙酸酯)水解酶、过氧化氢酶的活性。结果显示,相比CK,在培养前期(0~14天),处理N提高土壤中菲的去除率;而在培养后期(14~28天),BN处理降解菲的优势逐渐显现出来。在培养结束(28天)时,各处理菲的去除率依次为BN(48.2%)B(45.1%)N(44.4%)CK(43.5%)。试验结果还表明,接种食细菌线虫能显著(p0.05)促进细菌以及土壤酶活性。总之,食细菌线虫和细菌的交互作用可能促进土壤中菲的降解。     

高效烷烃降解菌xcz的分离鉴定及降解特性

从原油中分离筛选到一株高效烷烃降解菌xcz,经形态观察、生理生化试验、16s rDNA序列分析等鉴定为假单胞菌(Pseudomonas sp.).xcz能以正十八烷为唯一C源生长.在含500mg/l正十八烷为唯一C源的培养基中,培养4011后正十八烷降解率达97.5%.xcz降解正十八烷的最适温度为37℃,最适pH值为7.0.xcz可以降解高浓度原油(2 g/L)中C13～C32的正构烷烃,其中对C13～C24降解率大于80%.     

假单胞菌Nwu1-mu对陕北石油污染土壤的生物修复作用研究

选用假单胞菌Nwu1-mu对陕北地区石油污染土壤进行生物修复。通过检测修复过程中土壤样品的菌体生长数量、脱氢酶活性、表面张力和石油烃及其组分降解率综合考察了菌株对石油烃类物质的降解作用。结果表明,在不添加营养物质的前提下假单胞菌Nwu1-mu在60d内对石油污染土壤中的石油烃类物质降解率达到了86.5%,尤其对石油烃中的C24～C28和〉C28组分有突出的降解效果;菌株产脱氢酶和表面活性剂显示出了良好的性能,在石油烃类物质的降解过程中均起着关键的促进作用。假单胞菌Nwu1-mu显示出的强大的生物修复潜力及其不依赖于外来营养源的特性,为黄土高原的土壤生态环境修复提供了新的解决思路。