烟碱降解的分子生物学研究进展

介绍了烟碱降解的分子生物学研究进展,阐述了嗜烟碱节杆菌及其新酶,以及假单胞菌属细菌降解烟碱的分子生物学机理。     

1株烟碱降解菌的筛选、鉴定及其降解性能的初步研究

以烟碱为唯一碳源,从湖北省襄樊烟草种植地中分离得到1株烟碱降解菌,命名为DBA5.经常规的形态观察、生理生化分析和16S rDNA序列同源性分析,初步鉴定该菌株为烟碱节杆菌属(Arthrobacter nicotianae).当烟碱质量浓度为4.0 g/L时,培养48 h烟碱降解率为93.32%,生长旺盛.当烟碱质量浓...     

烟碱降解微生物的筛选、鉴定及其烟碱降解效果评价

采用烟碱降解微生物平板筛选鉴别方法,从白肋烟和烤烟中筛选出11株烟碱降解微生物,经初步鉴定,3株为细菌,8株为放线菌;采用荷移光谱法测定了11株菌对纯烟碱和白肋烟叶片中烟碱的降解能力,其中放线菌K2对烟碱的降解能力最强,对白肋烟叶片中的烟碱降解率(48h)为74.77%,对纯烟碱可以完全降解。经过生理生化试验鉴定和16SrDNA序列比对,确定放线菌K2为除虫链霉菌(Streptomyces avermitilis)。     

高烟碱耐受力降解菌Arthrobacter sp. AH14的鉴定及其降解条件的优化

烟碱是烟草生物碱的主要成分,其含量高低直接影响着烟叶的品质,目前我国的卷烟企业面临着因上部烟叶烟碱含量高而难以较多地用于叶组配方的难题。此外,因烟碱具有毒性,如何将其从烟草废弃物中除掉是烟草行业面临的又一大难题,因此寻找一种简单、低耗、环保的方法来降解烟碱十分重要。前期分离保存了一株能够降解烟碱的细菌AH14,从形态结构特征、生理生化特性、16S r DNA序列分析以及构建系统进化树等方面对其进行鉴定,结果表明AH14为节杆菌(Arthrobacter sp)。以6 g/L的烟碱为唯一碳源,对该菌株降烟碱的条件进行了优化研究,得到其降解烟碱的最适条件为:接种量12.5%、p H 6.5、温度34℃、转速120 r/min。在此条件下,该菌能够在120 h内将6 g/L的烟碱完全降解,14 g/L的烟碱降解率为30.22%。说明菌株AH14具有极强的降解烟碱能力,可应用于降解高浓度烟碱。     

降解烟碱细菌K9发酵培养基优化研究

通过单因素实验法筛选出K9菌株培养基中的最佳碳源、有机氮源、无机氮源和关键无机盐因子,然后用正交试验确定无机盐的最佳含量,最后用旋转中心组合设计及响应面分析法确定培养基中可溶性淀粉、蛋白胨及硝酸铵的最佳浓度,实现培养基的优化。利用Design Expert软件进行分析,得到各因素的最佳水平值为可溶性淀粉35.0 g/L、蛋白胨5.14 g/L、硝酸铵3.73 g/L,活菌数达到32.4×108 cfu/m L,比优化前提高了4.4倍。通过研究优化出的发酵培养基为今后降解烟碱菌剂的开发利用奠定了基础。     

甲醇降解菌的筛选、鉴定及其特性研究

为了更有效的治理工业废水污染，实验以甲醇作惟一碳源，利用富集培养的方法从化工厂活性污泥中分离到一株甲醇降解菌CYW-32，经对其形态特征、生理生化及16SrDNA序列分析，将菌株鉴定为嗜有机甲基杆菌（Methylobacterium organophilium）。通过比色酸法明确了菌株CYW-32在24h内可高效降解500mg·L^-1的甲醇，降解率达到97．75％。进一步分析环境因素对菌株生长的影响，确定了最佳培养条件为pH值7．0，温度32℃，转速150r·min^-1，装液量为100mL／250mL。同时证实了菌株CYW-32对甲醇的降解为胞内酶代谢途径。甲醇降解菌株的筛选为工业废水的生物处理提供了基础。     

一株烟碱降解菌的筛选及改善烟叶品质的研究

从植烟土壤和废弃烟叶中分离筛选出降烟碱能力较高的一株新菌株Y523,并对该菌株培养发酵条件进行优化.结果表明:2％葡萄糖和0.2％( NH4)2SO4作为外加碳氮源可明显促进烟碱降解.适宜的发酵条件为:温度30℃、初始pH值7.0、发酵时间36 h.采用Y523菌液进行烟叶烘烤应用试验,理化指标测定结果显示,烘烤后烟叶中烟碱含量均有不同程度的降低,上部烟叶降烟碱效果最好,烟碱降解率达到28.7％,中部烟叶和下部烟叶烟碱含量分别降低了20.9％和15.8％;烘烤烟叶糖碱比、氮碱比协调,上部烟叶品质得到改善和提高.     

尼古丁降解菌的分离筛选及初步鉴定

分别采用基础平板培养法和富集培养法,从河南烟叶表面分离筛选尼古丁降解菌。结果表明:采用基础平板培养法分离出来的30个菌株中,有效菌株仅占所分离菌株的60.0%,对尼古丁降解效率大于30%的仅有6株菌(37℃,24 h)。而富集培养法分离出来的30个菌株中,有效菌株占所分离菌株的比例达93.3%,对尼古丁降解效率大于30%的有14株菌,表明富集培养法是一种快速高效分离筛选尼古丁降解菌的理想方法。经初步鉴定,分离到的2株具有较高活性的尼古丁降解菌分别为短芽孢杆菌(B.brevis)和侧孢芽孢杆菌(B.laterosporus)。     

甲醇降解菌的筛选、鉴定及其特性研究

为了更有效的治理工业废水污染，实验以甲醇作惟一碳源，利用富集培养的方法从化工厂活性污泥中分离到一株甲醇降解菌CYW-32，经对其形态特征、生理生化及16S rDNA序列分析，将菌株鉴定为嗜有机甲基杆菌(Methylobacterium organophilium)。通过比色酸法明确了菌株CYW-32在24 h内可高效降解500 mg·L-1的甲醇，降解率达到97.75%。进一步分析环境因素对菌株生长的影响，确定了最佳培养条件为pH值7.0，温度32 ℃，转速150 r·min-1，装液量为100 mL/250 mL。同时证实了菌株CYW-32对甲醇的降解为胞内酶代谢途径。甲醇降解菌株的筛选为工业废水的生物处理提供了基础。     

嗜热角蛋白降解菌的分离筛选及降解特性

为获得高效降解羽毛角蛋白的嗜热微生物,提高微生物降解角蛋白的效率,利用以羽毛角蛋白为唯一碳氮源的培养基从堆肥样品中分离降解菌,并对其菌种分类、粗酶液的酶学性质及降解角蛋白机理进行研究。通过选择培养基共筛选到5株高温降解菌,其中,菌株K-7降解性能和生物安全性能最佳。结合菌株形态特征、生理生化特征及16S rDNA系统进化树分析,鉴定该菌株为副地衣芽孢杆菌(Bacillus paralicheniformis)。在含角蛋白底物培养基中,K-7的发酵上清液可检测到较强的角蛋白酶活,但未检测到明显的二硫键还原酶活;同时,在降解过程中,产生了大量的亚硫酸盐和巯基化合物,表明亚硫酸盐裂解是角蛋白二硫键断裂的主要方式。酶学特性结果显示,粗酶液的最适反应温度为50～70℃,最适反应pH值为7.0～8.0,粗酶液在80℃以下时热稳定较好,SDS、PMSF和EDTA等化学试剂对酶活有较强的抑制作用,而DTT、β-巯基乙醇对酶活性有显著的增强作用。研究结果扩展了副地衣芽孢杆菌的应用领域,丰富了嗜热角蛋白降解菌的菌种资源库。     

酵母废水降解菌A-2的筛选与鉴定

[目的]从污水处理池的活性污泥中分离和鉴定酵母废水降解菌株。[方法]采用富集驯化和选择性培养,分离能以酵母废水为唯一碳源、氮源的细菌,采用形态学、16SrDNA序列相似性分析和Biolog微生物自动鉴定系统等对细菌进行鉴定。[结果]分离到1株能降解酵母废水的细菌A-2,该菌株被鉴定为嗜麦芽窄食单胞菌（Stenotrophomonas maltophilia）。[结论]该研究为酵母废水的生物降解提供必要的参考。     

阿特拉津降解菌FM326（Arthrobacter sp.）的分离筛选、鉴定和生物学特性

采集除草剂阿特拉津污染的土壤,通过直接涂布法和富集驯化培养分离法,分别获得6株和5株能够降解阿特拉津的细菌。通过降解效率和降解动态试验,筛选到1株高效降解阿特拉津的菌株FM326,该菌株能以阿特拉津为唯一的碳源和氮源生长,培养96h后对1000mg·L-1阿特拉津降解效率达到97%。通过生理生化鉴定和16SrDNA序列分析,菌株FM326鉴定为节杆菌属(Arthrobacter sp.)细菌。该菌株表现出最适生长温度30～35℃,最适生长pH值5～9,好氧生长的生长特性。     

一株耐低温细菌的净水研究及鉴定

从内蒙古地区分离出12株耐低温细菌,通过采用化学需氧量(CODMn)的检测指标从中分离筛选得到一株能够在低温下对微污染水源有较好净化效果的菌株CB.其在15℃条件下对模拟污染水样和微污染水样中有机质的降解率分别达21.56%和50.14%;经生理生化特性试验和16S rDNA分子鉴定后,判断该菌株为嗜冷芽孢杆菌(Bac...     

生防细菌B579的分离筛选及鉴定

本试验针对蔬菜上常见的几种土传病害进行生防细菌的分离、筛选,获得了1株生防细菌,定名为B579,经初步鉴定为芽孢杆菌属。     

蒽降解菌的分离鉴定与降解条件优化

[目的]研究蒽降解菌株的生长条件和降解特性。[方法]从长期被石油污染的土壤中筛选得到一株以蒽为唯一碳源的菌株A1,经16S rDNA分子鉴定后通过单因素试验和正交试验对菌株的培养条件和蒽降解条件进行研究。[结果]A1菌株的最佳培养条件为:接种量5.0%,pH 6.0,温度35℃,蒽初始浓度40 mg/L。菌株在pH 7～10,最适降解温度30℃,接种量5%时,生长率及降解率均达到最大。盐浓度为1.2%,蒽浓度为100 mg/L时,菌株降解率达到最大。[结论]该研究可为有机物污染土壤的生物修复研究提供理论依据。     

环境因素对节杆菌株Ha1降解阿特拉津效果的影响

[目的]明确菌株Ha1降解阿特拉津（AT）的最适环境因素.[方法]采用液相色谱法测定降解体系中阿特拉津的残留量.[结果]K＋和Mg2＋对菌株Ha1降解阿特拉津有促进作用,Cu2、cd2＋等离子则抑制其降解功能的发挥;溶液的缓冲性、pH、温度、供氧方式、反应体系、菌株的浓度和氰尿酸（CA）对菌株Ha1降解阿特拉津有影响.[结论]该研究结果为生物修复被阿特拉津污染的水环境奠定了理论基础.     

利用正交法分离鉴定苯胺降解菌及对其降解特性的研究

[目的]利用正交法分离鉴定苯胺降解菌,并对其降解特性进行研究。[方法]在某印刷厂排污口周围土壤样品中分离筛选出3株苯胺降解菌,测定其生理生化特性,并对其16s rDNA序列进行分析,考察不同温度、pH、摇床转速、培养时间及苯胺浓度对一株高效苯胺降解菌降解率的影响,并以苯胺降解率为指标,选择温度、pH、摇床转速、培养时间及苯胺浓度等因素进行正交试验设计,优化该菌株对苯胺的降解条件。[结果]3株苯胺降解菌AN-Y、AN-B和AN-H分别鉴定为Pseudomonas sp.、Acinetobacter gerneri和Delftia sp.;生长和降解效果的最适温度为30℃,最适pH为7.0,并可分别在苯胺浓度为3 300、2 000和3 000 mg/L基础培养基上生长;耐受能力最强的降解菌AN-Y其最佳降解条件为温度35℃、pH 8.0、苯胺浓度2 000 mg/L、摇床转速160 r/min、培养时间72 h;方差分析表明,苯胺浓度对降解菌降解苯胺的效果影响最为显著。[结论]研究结果为苯胺降解菌的培养研究提供了参考。     

黄瓜、西瓜枯萎病拮抗细菌的初步分离与鉴定

为了从土壤中筛选能同时抑制黄瓜、西瓜枯萎病的致病菌尖孢镰刀菌的天然拮抗菌,从种植辣椒的大棚土样中分离培养多种能同时拮抗黄瓜和西瓜枯萎病的拮抗细菌,经平板对峙实验,从辣椒土样中分离出编号为LX6、LX7、LX12、LX13的细菌菌株对黄瓜和西瓜尖孢镰刀菌有明显的拮抗作用,抑菌圈显著,96h抑菌圈直径分别达到19.3、18.2、17.4、25.5 mm和16.2、15.0、15.9、14.8 mm;盆栽试验,拮抗菌LX6对黄瓜和西瓜枯萎病30 d的防治效果分别达到85.3％和81.2％.拮抗效果最显著的LX6菌株做分子生物学的进一步鉴定.经平板培养菌落特征、镜检、16S DNA分子鉴定和生理生化特征鉴定表明,所分离的拮抗菌LX6为淀粉液化芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),16sDNA片段分子量为1650bp.