芳香烃化合物降解菌CP5的降解特性及降解基因

以苯酚作为碳源从化工厂污水样品中富集筛选出降解能力较强的降解菌CP5,该菌能利用多种芳香烃化合物生长。16SrDNA序列系统发育分析表明,该菌属于假单胞菌属(Pseudomonas)。CP5可以在48h内将500mg/L的苯酚完全降解。从该菌株中扩增获得邻苯二酚2,3-双加氧酶基因,该基因编码氨基酸序列与P.putida NCIB9816-4以及P.fluorescens PC20的双加氧酶具有最高同源度,均为99%。CP5菌株对芳香烃化合物的生物修复有较大的应用前景。     

降解2,4-二氯酚的假单胞菌GT241-1的特性及其3,5-二氯儿茶酚1,2-双加氧酶基因定位

从2,4-二氯酚生产厂排污口污泥中分离并筛选到一株降解2,4-二氯酚的细菌GT241-1，经鉴定属假单胞菌属。菌株GT241-1能在48h内将90mg/L的2,4-二氯酚降解91%。GC/MS分析表明，该菌株能将2,4-二氯酚彻底降解而不积累中间代谢产物。经38℃热处理，菌株GT241-1中有1.9%丧失了2,4-二氯酚降解能力。菌株GT241-1有两条大质粒带。Southern杂交表明，菌株GT241-1的3,5-二氯儿茶酚1，2-双加氧酶基因定位于约11kb的EcoRI/XbaI酶切片段。     

成团泛菌Pantoea sp. TJB5对菲的酶促降解及功能酶基因克隆

Pantoea sp.TJB5是一株具有菲降解能力的耐盐碱菌株。为将其更好地应用到环境中去,研究了其粗酶液对菲的降解特性及降解途径关键酶基因的性质。结果表明:处理12h胞内酶对50mg·L-1菲的降解率达到70.1%。菲胞内酶降解的酶促反应最适温度是30℃,最适p H值为6.0~8.0,最适盐浓度为0~3.0%。进一步克隆降解功能酶邻苯二酚-2,3-双加氧酶(C230)基因,获得序列924bp,建树分析其与Sphingobium sp.407-1 C230的基因同源性为97%,初步判定该菌株对菲降解过程中产生的邻苯二酚是通过C230进行降解催化的。     

来源于假单胞菌4-硝基酚降解基因簇中的偏苯三酚1,2-双加氧酶基因克隆和功能鉴定

通过富集培养的方法从农药厂废水曝气池的活性污泥中筛选到了一株既具有甲基对硫磷降解活性又可以有效降解4-硝基酚的高效菌株1-7,经16S rDNA鉴定为假单胞菌（Pseudomonas sp.）。根据4-硝基酚降解相关基因保守区设计简并引物扩增小片段,再应用TAIL-PCR克隆得到偏苯三酚1,2-双加氧酶基因dio1,基因全长873 bp,编码290个氨基酸,酶蛋白理论分子量为32.8 kDa。 doi1基因在E. coli BL21中过量表达,并通过Ni-NTA亲和层析纯化,结果表明该酶具有正常的生物学活性,证明了假单胞菌1-7可以通过偏苯三酚途径降解4-硝基酚。初步探讨了假单胞菌1-7的4-硝基酚降解机制。     

苯酚降解菌DF51的分离鉴定，降解特性及其固定化的研究

从太原市郊苯酚污染的土样中分离到一株能以苯酚、苯甲酸、萘、联苯和苯并噻吩为唯一碳源和能源生长，并且具有同时分解单环和双环芳香类物质能力的菌株，经生理生化和16S rDNA基因序列分析鉴定为红球菌DF51(Rhodococcus sp. DF51). 在本实验条件下，菌株DF51能够有效降解浓度范围为100-800mg L-1的苯酚，该菌代谢苯酚主要是通过邻苯二酚1, 2-双加氧酶催化开环途径进行，同时辅以邻苯二酚2, 3-双加氧酶催化开环，表明菌株DF51兼有混浊红球菌(Rhodoccocus opacus R7)和红球菌PNAN5(Rhodoccocus sp. strain DF51)降解苯酚的途径. 菌株DF51固定化实验表明，该菌的固定化细胞具有降解苯酚的潜在应用价值.     

苯胺降解菌的分离鉴定及其降解特性研究

通过驯化培养,从活性污泥中分离出一株高效苯胺降解菌,命名为菌株AN5.对该菌株进行了鉴定及降解特性研究.结果表明,分离菌株呈革兰氏染色阳性,细胞为球状或短杆状,菌落颜色呈橙红色.菌株AN5除可降解苯胺外,还可以苯酚、苯甲酸、萘为惟一碳源生长.它的部分长度16S rDNA序列分析表明,分离菌株AN5与嗜吡啶红球菌(Rhodococeus pyriainivorans)的16S rDNA序列具有99%相似性.实验采用PAUP 4.0软件包最大似然法对该菌株与相关菌进行系统发生分析.菌株AN5耐受苯胺的最高浓度可达5 000 mg·L-1.投加蛋白胨可以加速菌株对苯胺的降解.代谢机理研究证实, 菌株AN5在邻苯二酚-1,2-双加氧酶作用下经邻位裂解途径降解苯胺.     

萘降解菌的分离、鉴定及降解途径

从武汉市金口张公堤处污泥富集分离出2株能以萘为唯一碳源生长的优势降解菌株XA1和XB1,经形态学观察、生理生化鉴定及16SrDNA测序分析,确定它们属于荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)。其最适生长温度均为28℃,最适生长pH分别为7.5和7.0。在最适生长条件下,菌株XA1、XB1以3%的接种量对500mg/L萘的降解率在第3天时分别达到了93.4%和74.7%。采用PCR和琼脂糖凝胶电泳技术检测到XA1、XB1中有儿茶酚2,3-双加氧酶基因(nahH)等萘降解过程中的关键酶基因,与NCBI中发布的基因序列相比较,相似度均达到99%。     

4株苯酚降解菌的C23O酶活检测

为给发挥各菌株降解苯酚及其之间的协同降解作用提供一定理论依据,测定了4株苯酚降解菌邻苯二酚-2,3-双加氧酶(C23O)的最适温度和pH,同时测定了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对酶活的影响.结果表明,4株菌C23O酶最适温度均在35℃左右,在高于50℃后酶活都明显下降,SW、AW、UW株菌的C23O酶具有较宽的热稳定性范围(10～40℃).4株菌C23O酶最佳pH值都在7.0～8.0,在各自最佳pH条件下,UW的C23O酶活最高.CTAB可以显著提高SW、AW、ZW3株菌的C23O酶活,利用CTAB改变细胞膜的通透性影响细胞的C23O酶活的测定,进一步反映出细胞内C23O酶催化活性和酶促反应特点.     

高效产褐藻胶裂解酶菌株产酶条件优化及降解寡糖结构分析

为筛选高效产褐藻胶裂解酶菌株,以褐藻胶作为唯一碳源,在海星Asteroidea sp.内脏中筛选出一株产胞外褐藻胶裂解酶的菌株AlgX2,并进行了菌株鉴定、产酶条件优化及降解寡糖结构分析。结果表明:经过菌株形态、生理生化及16S rRNA基因鉴定,该菌株属于盐单胞菌属,命名为Cobetia AlgX2;以3,5-二硝基水杨酸法(DNS)测定的菌株酶活性为指标,对褐藻胶裂解酶菌株产酶活性进行正交试验显示,产褐藻胶裂解酶的菌株最适产酶培养基成分为褐藻胶14 g/L、硫酸铵4 g/L、NaCl 30 g/L、初始pH 6.0,优化产酶培养条件为培养温度22℃、接种量2%、装液量50 mL/250 mL、转速150 r/min;在最优产酶培养条件下进行10 L发酵罐产酶试验显示,发酵液酶活力最高为0.176 U/mL;利用粗酶液酶解制备褐藻胶寡糖,并对寡糖进行HPLC色谱检测显示,样品的聚合度为dp2～dp5。研究表明,Cobetia AlgX2菌株可用于扩大发酵生产,产酶效率高且褐藻胶裂解效果显著。     

高产碱性β-葡萄糖苷酶的产纤维素酶菌株的筛选

为获得高产碱性β-葡萄糖苷酶的产纤维素酶菌株,利用碱性羧甲基纤维素钠平板筛选和β-葡萄糖苷酶平板筛选法相结合,从植物腐败堆积土壤中分离到1株高产碱性β-葡萄糖苷酶的产纤维素酶克雷伯氏杆菌,并对其进行初步酶学鉴定。结果表明:该菌胞外分泌液具有内切葡聚糖酶、外切葡聚糖酶及β-葡萄糖苷酶的活性,其中以β-葡萄糖苷酶活性最高,为48.9U/mL。其所产纤维素酶的最适反应pH值为10.0,最适反应温度为35℃,且Ca2+、Mg2+、Zn2+和Mn2+等金属离子对该酶具有较强的抑制作用。     

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。     

黄粉虫（Tenebrio molitor）肠道中聚乳酸塑料降解菌的筛选及其降解特性

聚乳酸（polylactic acid,PLA）材料是一种环境友好型的可降解塑料,在堆肥或高温条件下可以快速生物降解,但在自然条件下降解缓慢,产生大量的微塑料。本研究拟从黄粉虫肠道中筛选具有降解聚乳酸能力的微生物,鉴定降解菌的种类及测定降解菌的降解特性。采用PLA粉末为唯一食物喂养黄粉虫60 d,将其肠道提取液接种在以PLA为唯一碳源的固体培养基上进行富集、筛选及纯化降解菌。结合菌种形态观察、扫描电镜分析的方法和ITS序列序列信息构建系统进化树确定降解菌的分类;将筛选菌接入添加不同营养条件下的PLA液体发酵培养基,测定其降解效能。结果筛选出11株具有降解PLA塑料潜力的菌株,其中一株鉴定为真菌毛栓孔菌（Trametes hirsuta）FJ001菌株,接种在含有1.0%葡萄糖的PLA薄膜无机盐液体培养基中连续培养30 d,降解率可达20.1%。研究表明,黄粉虫肠道存在对PLA塑料有一定降解性的真菌,为降解聚乳酸材料微生物资源的开发提供了理论依据。     

酵母发酵工业废水生物降解菌的筛选

[目的]筛选酵母发酵工业废水生物降解菌,研究该菌株降解废水的最佳降解条件。[方法]以宜昌市某企业发酵工业废水为唯一碳源,通过选择性富集、驯化和划线分离纯化,从宜昌地区污泥中筛选得到菌株SA,采用形态观察和生理生化试验相结合的方法对菌株进行特性鉴定。以温度、pH值和底物浓度为影响因素,通过正交试验确定菌株降解发酵工业废水最佳条件。[结果]经鉴定,菌株SA为施氏假单胞菌（Pseudomonas stutzeri spp.）。由正交试验得出菌株SA降解宜昌某企业发酵工业废水的最适条件为：温度35℃,pH值6.0,底物浓度600 ml/L。在最适降解条件下,菌株对发酵工业废水的COD去除率可达73.1%,表明该菌株的矿化能力较强。[结论]该菌株在好氧条件下具有较强的降解发酵工业废水的能力。     

株高氯·马拉硫磷降解菌的分离鉴定及培养

【目的】分离能够降解高氯·马拉硫磷的菌株,并对其降解特性进行初步研究,以探寻高氯·马拉硫磷无公害降解方法。【方法】利用富集及驯化培养方法,从长期施用并受高氯·马拉硫磷严重污染的土壤中,分离筛选出1株能够高效降解高氯·马拉硫磷的菌株;在形态特征和生理生化鉴定的基础上,对其16S rDNA 序列进行分析,并研究了其对高氯·马拉硫磷的降解特性和最佳摇床培养条件。【结果】获得了1株能以高氯·马拉硫磷作为惟一碳源和氮源生长的菌株,经形态特征观察、生理生化特性鉴定和16S rDNA 序列分析,初步鉴定其属于假单胞菌属;系统发育树显示,该菌株与荧光假单胞菌（Pseudomonas fluorescens）的相似性最高,为99.79%,因此确定其为荧光假单胞菌。该菌株最佳摇床培养条件为：培养基初始pH值8.0,摇床转速180 r/min,培养时间24 h,培养温度30 ℃。在此培养条件下,培养2 d 的菌株对500 mg/L高氯·马拉硫磷的降解率达到67%。【结论】分离菌株对高氯·马拉硫磷有明显的降解作用,可试用于高氯·马拉硫磷污染土壤的微生物修复。     

可降解甲嘧磺隆微生物的筛选及降解作用的初步研究

本研究通过富集培养技术筛选得到了19株可降解甲嘧磺隆的微生物。利用液体培养法就不同微生物菌株对甲嘧磺隆的降解能力进行了测定,结果表明,以JH3、JH2、JH10、SH3菌株的降解效果较好,其中以JH3菌株对甲嘧磺隆的降解能力最强。在此基础上,对JH3菌株的降解作用条件进行了筛选,发现JH3菌株对甲嘧磺隆降解的最适培养基为基础培养基Ⅲ,降解率高达88.66%;研究发现,在基础培养基Ⅲ中,JH3菌株对含有高浓度甲嘧磺隆的单位时间的降解量高于低浓度甲嘧磺隆。     

高效降解多菌灵芽孢杆菌菌株D-A-2的筛选及鉴定

[目的]筛选能高效降解多菌灵的菌株。[方法]对土壤中能高效降解多菌灵菌株D-A-2进行分离筛选及鉴定。[结果]采用管碟法从土壤中初筛得到24株具有活性的菌株,光谱法复筛得到6株降解能力较强的菌株,并对D-A-2菌株进行形态鉴定、生理生化特性鉴定和16S r DNA全序列分析。[结论]D-A-2菌株降解能力最强,初步鉴定为枯草芽孢杆菌。     

高效氯氰菊酯降解菌BCC01的分离鉴定研究

[目的]分离鉴定高效氯氰菊酯降解菌。[方法]从拟除虫菊酯农药污水淤泥中,分离得到15株芽孢杆菌,通过降解HPLC测定降解活性,其中1株对高效氯氰菊酯具有较高活性,对其进行形态、生理生化16S rDNA聚类分析鉴定其种属。[结果]该菌株命名为BCC01,鉴定为蜡样芽孢杆菌,能够以高效氯氰菊酯为唯一碳源生长,4 d内对50 mg/L的高效氯氰菊酯降解率为86.8%。[结论]BCC01是对高效氯氰菊酯具有高降解活性的蜡样芽孢杆菌。     

浒苔降解菌分离筛选与鉴定

[目的]分离筛选与鉴定浒苔降解菌。[方法]从连云港海域浒苔生长环境的海水、海泥及浒苔腐烂液中分离出11株细菌和5株真菌,利用分离所得菌株进行浒苔生物降解试验。[结果]菌株H1对浒苔降解效果最好,3 d降解率即可达68.10%。通过形态学和生理学特征及16S rRNA基因序列分子生物学分析,鉴定菌株H1为假交替单胞菌属海洋细菌。[结论]筛选出的H1菌株可快速有效降解浒苔,具有良好的应用前景。