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。      

四环素降解菌的选育、鉴定及其降解特性

生产四环素过程中产生大量发酵底物(俗称"药渣"),采用生物二次发酵法可消除药渣中四环素,使其能作为饲料原料使用.本研究从长期堆放四环素药渣的土壤中筛选四环素降解菌株,经驯化富集后筛选得到TD2和TD3两株能高效降解四环素的菌株.根据表型特征、生理生化特性及16S rDNA序列同源性分析,鉴定TD2为缺陷短波单胞菌(Brevundimonas diminuta),TD3为人苍白杆菌(Ochrobactrum anthropi).TD2和TD3均可利用四环素作为碳源生长.TD2在碳源、氮源、矿物质分别为无碳源、蛋白胨0.5%、CuSO4 0.015%时,降解性能最优;而TD3在葡萄糖0.5%、牛肉膏1.5%、CuSO4 0.015%的培养基中降解效率最大.两株菌的最适培养条件相同:培养时间5 d、温度30℃、接种量1%,且四环素降解率与通气量成正相关.在最适条件下,TD2和TD3的四环素降解率均达90%以上.本实验筛选所得的两株四环素降解菌株可作为四环素药渣进行二次发酵的候选菌株.     

多菌灵降解菌的筛选及降解特性初步研究

实验采用富集培养及划线纯化法,从多年生产多菌灵的原药厂下水道污泥中分离筛选到一株可有效降解多菌灵的细菌,经形态观察、生理生化实验及16S rDNA序列分析鉴定为红平红球菌属(Rhodococcus erythropolis)。该菌在温度30℃,pH6.0,补加葡萄糖、酵母浸粉做碳氮源的条件下,150 r/min摇床培养72 h,对多菌灵的降解率高达90.07%。用菠菜作盆栽试验,结果表明,L-1菌悬液可在6 d内有效降解多菌灵使其残留量达到国家相应标准,因而可以将其应用于多菌灵污染的生物修复。     

联苯菊酯降解菌的筛选、鉴定及降解特性研究

联苯菊酯是一种广谱高效杀虫剂,大规模的应用使其广泛残留在环境中,因此筛选联苯菊酯的高效降解菌具有重要意义。从扬州农药厂附近的地表土壤取样,利用富集驯化培养分离得到一株编号为S8的降解细菌,经表形特征、生理生化特性和16S rDNA序列分析其为醋酸钙不动杆菌（Acinetobacter calcoaceticus）,该菌株在pH7.0和30 ℃的条件下,对100 mg·L-1联苯菊酯的3 d降解率达56.4%,半衰期为60.7 h。其最适生长条件为：pH6.0~8.0,温度30~35 ℃,接种量5%。研究结果可为今后治理联苯菊酯残留污染提供理论参考。     

一株木质素降解菌的筛选鉴定及其在堆肥中的应用

为提高农林废弃物堆肥中木质素的降解效率,促进堆肥腐熟,提高堆肥品质,研究筛选了一株高效木质素降解菌株,并应用于猪粪与枯枝落叶混合堆肥。研究结果表明,筛选菌株YZC3对木质素的降解率达到79.2%,可同时产生木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶,其中锰过氧化物酶活性最强,为16.4 U/mL。经形态学和ITS分子鉴定,确定YZC3其为粉红粘帚霉(Clonostachys rosea strain)。将其应用于堆肥中,可延长高温持续天数6d和二次发酵天数3 d,堆肥结束时T值降为0.59,而对照堆肥为0.86,显著促进了堆肥腐熟。YZC3还有助于提高堆肥产品中腐植酸含量,减少堆肥中全氮的损失,是一种极具应用价值的堆肥菌剂。     

阿特拉津降解细菌的筛选和鉴定

从营口农药厂排污口、药厂周围受污染土壤及未受污染农田分别采集活性污泥和土样,共富集分离到以阿特拉津作为唯一氮源生长的28个菌株。对所分离到的菌株进行降解能力的测定,筛选到降解能力相对较高的2个菌株,其降解率分别为62.7%、58.3%,分别编号为AT1、AT3;对AT1、AT3菌株进行初步鉴定,分别为芽孢杆菌(Bacillus sp.)、假单胞菌(Pseudom onas sp.)。     

石油降解菌的筛选、鉴定及菌群构建

从胜利油田石油污染土壤中富集、分离得到236株能以石油作为唯一碳源和能源的石油降解菌株；采用选择性培养基进行复筛得到直链烷烃降解菌31株、环烷烃降解菌28株、芳烃降解菌3株以及表面活性剂产生菌24株；从3种不同烃类降解菌和表面活性剂产生菌中选择菌株，构建石油降解微生物菌群，结果表明，由菌株SL-51、SL-84、SL-133和SL-163组成的菌群c9降解石油能力最强，菌群C9在含原油浓度为0．5％的无机盐培养液中，5d内原油的降解率达到了55．5％；气相色谱分析结果证明，菌群C9能有效降解原油中的饱和烃和芳烃组分；通过16SrDNA序列分析，初步鉴定SL-51和SL-163属于红球菌属（Rhodococcus spp．），SL-84、SL-133两株菌分别属于苍白杆菌属（Ochrobactrum sp．）、铜绿假单胞菌属（Pseudomonas sp．）。     

玉米秸秆降解真菌的筛选鉴定

为筛选适宜的玉米秸秆纤维素降解菌株作为玉米秸秆腐熟菌剂菌株资源储备,通过采用腐殖玉米秸秆土壤微生物培养筛选、刚果红水解圈测试及酶活测定等多种方法的应用,筛选得到2株具有纤维降解能力的真菌1#菌株和2#菌株。经形态学和分子生物学鉴定,初步确定1#菌株为长枝木霉,2#菌株为聚多曲霉。真菌1#菌株和2#菌株在刚果红培养基上均呈现比生长圈大2倍的水解圈。2个菌株在液体、固体2种酶液发酵情况下均表现内切酶活较强(65.202～217.614 U/mL),均高于外切酶活(55.398～85.322 U/mL)和滤纸酶活(46.074～141.366 U/mL),认为这2个菌株可作为玉米秸秆专用腐熟菌剂研发的储备菌株。     

结晶纤维素降解细菌的筛选、分离与鉴定

采用以结晶纤维素（Avicel）为唯一碳源的平板活性筛选法,从60份森林腐殖土、腐术样品中分离得到2株在pH5．0、37℃条件下高效降解结晶纤维素的细菌菌株GXN152和GXN153。以菌株的总DNA基因为模板,用细菌的16S rRNA基因的通用引物扩增得到菌株GXN152和GXN153的16S rRNA基因序列。测序分析表明菌株GXN152的16S rRNA基因序列和洋葱假单胞菌（Burkholderia cepacia）菌株CNR22的16S rRNA基因序列的同源性最高,具有98％的同源性,生理生化特性检测表明菌株GXN152具有洋葱假单胞菌的鉴别特征,将结晶纤维素降解菌GXN152鉴定为洋葱假单胞菌。菌株GXN153的16S rRNA基因序列和类芽孢杆菌（Paenibacillus favisporus）菌株GMP01的16S rRNA基因序列的同源性最高,具有99％的同源性,生理生化特性检测表明菌株GXN153具有类芽孢杆菌的鉴别特征,将纤维素降解菌GXN153鉴定为类芽孢杆菌。     

基于构建微生物传感器的甲基对硫磷降解菌的分离鉴定及其降解特性研究

有机磷农药是目前环境中残留量最多的农药之一,对其残留量的检测及降解机制的研究对于环境污染及生态修复具有重要意义。微生物传感器由生物学元件与换能器构成,因具有成本低廉、易于微型化及选择性高等特点而被广泛应用于各种生化物质的分析和检测。本文从长期受农药污染的土壤中分离出4株能以甲基对硫磷为碳源生长的菌株,根据形态特征和16S r RNA基因序列同源性分析,对4株降解菌进行鉴定,利用高效液相色谱测定降解率,选取降解率最高的1株菌进行降解机制研究,以期将其应用于测定环境中甲基对硫磷残留的电位型微生物传感器的构建。结果表明,在甲基对硫磷初始浓度50 mg·L-1、30℃、p H 7.0的培养条件下培养7 d,4株菌对甲基对硫磷的降解率均在78%以上,其中1株菌的降解效率可达100%。16S r RNA基因序列测定表明,该菌株属于克雷伯氏菌属,命名为Klebsiella sp.MP-6。利用液相色谱-质谱联用对其降解产物的研究表明,菌株MP-6水解甲基对硫磷主要产生二甲基硫代磷酸(dimethyl thiophosphoric acid,DMTP)和对硝基苯酚(p-nitrophenol,PNP),极少部分PNP通过产生4-硝基邻苯二酚(4-nitrocatechol,4-NC)和1,2,4-苯三酚(1,2,4-BT)进一步代谢。结果表明,基于测定中间产物对硝基苯酚(p-nitrophenol,PNP)的电位响应信号,该菌株适用于构建测定海水及土壤等环境中有机磷农药的微生物传感器。     

一株苯酚降解菌的筛选、鉴定及其降解特性

本研究采用逐量分批驯化的方法,从造纸废水中分离得到一株能够以苯酚为唯一碳源生长的苯酚降解菌株F5-1。经形态观察、生理生化特性鉴定及16S rDNA序列分析,将该菌株鉴定为克雷伯菌（Klebsiella sp.）。该菌株能够在7h时完全降解初始浓度为100mg/L的苯酚,降解苯酚主要发生在生长对数期;在pH5.0～9.0,NaCl浓度0～80g/L,温度20～40℃范围内,菌株F5-1均可有效降解初始浓度为100～1200mg/L的苯酚;能够耐受的最大苯酚浓度为1500mg/L。本研究结果表明,F5-1菌株对处理环境条件复杂的含酚废水具有潜在的应用前景。     

柴油机供油系统中短时间存活汽泡及其特性的研究

利用He-Ne激光器、高速摄影技术及计算机信号采集系统对柴油机供油系统中存在的短时间存活汽泡进行了研究,分析了此时的高压油管压力波特性及其频谱特点。通过对高速摄影胶片的播放分析,可清晰地发现柴油机供油系统中出油阀紧帽腔处汽泡的产生机理并找出此类汽泡的存活时间约2.0～2.5 ms。     

柴油机调速器粘性阻尼系数的识别

粘性阻尼系数是柴油机调速器的一个重要的动态参数。该文根据调速器的线性模型和非线性模型的运动方程介绍了粘性阻尼系数的测试和识别原理。由线性模型导出了阻尼系数的计算公式;提出了对非线性模型作仿真计算以识别阻尼系数的方法和步骤。结合测试实践,说明了线性模型和非线性模型识别法的应用情况以及有关调速器粘性阻尼系数的某些试验结论     

农用柴油机喷油系统中液—汽两相流动过程的试验研究

利用CCD摄像机、A/D转换卡、微型计算机、图像采集卡和其它测试设备对农用1105柴油机喷油系统中液—汽两相流动过程进行了试验研究。在实际运转中的1105柴油机中发现了在空转、额定功率及最大扭矩等工况下其喷油系统内存在着大量的汽泡现象,汽泡的运动规律极其复杂,并在各种工况下对发动机性能有不同程度的影响。     

柴油机代用燃料——生物柴油的试验研究

本文阐述了笔者从1985年初开始利用棉籽油作原料,加入适量催化剂,经过酯化反应、清洗过程,生产出性能与0^#柴油相当的代用燃料——生物柴油的试验研究工作。它的生产工艺简便,易于掌握,技术可行,能否大量生产取决于资源及经济可行性条件。经分析,目前直接采用食用油做原料制造柴油代用品经济上不合算,但通过产品综合利用开发,可降低成本,潜力很大。液体燃料的代用具有广阔前景。     

剑麻生物制浆脱胶菌株的筛选与鉴定及初步应用

为实现剑麻的生物法制浆或脱胶,本研究以剑麻生长的土壤与沤麻废水为筛选来源,以对剑麻是否具有脱胶效果作为筛选指标, 筛选出脱胶菌株B2。对菌株B2进行形态、生理生化和16s rDNA序列分析,分类鉴定其为枯草芽孢杆菌。利用该菌株对剑麻进行脱胶实验,结果表明,菌株B2对剑麻具有较好的脱胶效果,3 d可以完成脱胶,剑麻的失重率为36%,利用扫描电子显微镜观察其脱胶效果,发现包裹着剑麻纤维的胶质基本被去除,纤维基本分离。     

四环素类抗生素降解菌的分离与鉴定

为了获得四环素类抗生素的高效降解菌,从长期受四环素类抗生素污染的土壤中分离、重复驯化筛选得到6株对四环素类抗生素具有降解能力的菌株;采用高效液相色谱法研究了6株降解菌的降解效果,并通过形态、生理生化特征及16S rDNA序列分析对其进行鉴定。结果表明,菌株TJ-2#对土霉素、四环素和金霉素3种四环素类抗生素的降解效果最好,降解率分别为58.3%、63.9%和65.5%,TJ-6#其次;6株降解菌均能以四环素类抗生素作为唯一碳源生长。经形态、生理生化特征及16S rDNA鉴定,菌株TJ-2#为木糖氧化无色杆菌(Achromobacter sp.),TJ-6#为枯草芽胞杆菌(Bacillus sp.)。本研究结果对四环素类抗生素的生物降解具有一定的现实意义。     

菊花菌核病病原菌鉴定、抗性筛选与防治

菌核病是菊花生产中的一种重要病害。为明确菊花菌核病病原菌的种类、品种抗性差异和有效的防治药剂,本研究采用组织分离法对病原菌进行分离培养,结合形态学特征、生物学特征和分子生物学研究进行鉴定,并筛选了33个切花菊品种以及7种杀菌剂。结果表明,从感病植株上分离得到的病原菌能够重新感染菊花,并且再次分离得到的菌株与原菌株相同。通过病原菌的形态、感染特征和分子序列分析,确定了该病原菌为核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum)。病原菌在酵母浸出粉胨葡萄糖培养基(YEPD)上的生长速度最快,在20~30℃时生长最好,在pH值5~7时生长较快,对碳源的种类要求不严格,以蛋白胨为氮源时生长较好。共筛选了33份菊花材料,未发现免疫及抗病品种,有6份中抗品种,13份中感品种,14份感病品种,且离体与活体接种差异性不大。氟酰胺和肟菌酯对核盘菌具有显著抑制效果,半数效应浓度(EC;)分别为0.09 mg·L^-1和0.65 mg·L^-1;此外,通过接种后喷施杀菌剂发现,氟酰胺和肟菌酯的防治效果分别达到了98.26%和90.93%,显著优于其他杀菌剂。本研究建立了菊花菌核病的鉴定、筛选与防治的基本方法,为后续菊花抗性育种与品种改良奠定了基础。     

柴油机燃用柴油/甲醇双燃料的试验研究

该文分析了柴油机燃用柴油/甲醇双燃料的技术关键。在不改变柴油机原结构参数的情况下，设计了供醇量控制机构，实现了柴油/甲醇双燃料供给量的全工况控制。试验研究表明：在甲醇吸入量为22%～56%的范围内，柴油机工作性能稳定； 动力性、经济性均有提高；排气温度下降，排气烟度明显改善；在常温条件下具有良好的起动性能。     

多环芳烃高效降解菌的筛选

以多环芳烃(PAHs)菲、蒽、芘、■和苯并(a)芘为供试物,对土著混合菌和引进菌同时进行筛选实验。结果表明,引进菌和土著混合菌经过驯化后对菲、蒽、芘、■和苯并(a)芘均具有一定的降解能力。其中,在pH=6时,混合菌U03在48h内对5种PAHs的降解率均相对较高,分别为:72.38%;64.46%;65.77%;66.49%和64.77%,并且其的降解速率在各菌剂中同样最快,通过SPSS数理统计分析软件对数据进行处理后得出,混合菌U03可在较短时间内达到较好的降解目的。室内模拟试验证明混合菌U03具有较强的降解PAHs的能力,混合菌的协同作用有利于污染土壤中PAHs的降解。