铜、锌离子抗性菌筛选及重金属作用下富集特性研究

从湖南临乡桃林矿区土壤中分离到一株高抗铜、锌菌株,经26S rRNA D1/D2鉴定为Aspergillus aculeatus.该菌株单抗铜400 mg/L、锌800 mg/L.优化条件下:30 ℃,pH值5.0,起始离子浓度50 mg/L,摇床转速120 r/min,培养时间120 h,菌体对铜、锌离子的吸附率为54%和60%.铜、锌离子浓度50 mg/L时,菌体内谷胱甘肽含量达到最大值分别为0.98和0.88 mg/g;而正常菌体内只有0.04 mg/g.可初步认为谷胱甘肽的增加缓解了铜、锌离子对Aspergillus aculeatus的氧化损伤.     

1株鱼类水霉病原真菌拮抗菌的发酵条件优化

采用单因素试验分别探讨温度、pH值、接种量、碳源、氮源、无机盐对鱼类水霉病原真菌拮抗菌菌株生长的影响,并在单因素试验结果的基础上,利用正交试验设计对培养基组分进行优化。结果显示,JL04最适培养温度为32℃,最适培养pH值为5,接种量对菌体生长的影响不显著。由正交试验结果得出最佳发酵培养基为胰蛋白胨6 g/L、葡萄糖6 g/L、酵母提取物3.5 g/L、硝酸铵3.5 g/L、硫酸镁2 g/L、氯化钙3 g/L、硫酸锰1 g/L,最佳培养时间为18 h。在此优化条件下,该菌株发酵培养达到对数生长末期的时间缩短了2 h,能较快进入菌体密度最大的时期,为该菌株的高密度生产提供了一定依据。     

常温偏酸条件下耐铜酵母的筛选及驯化

为提高动物对铜元素的吸收效率,减少粪便铜含量,降低污染及增加生物发酵料的铜营养价值,寻找能够应用于常温偏酸条件下进行生物发酵的富铜酵母菌。本试验从啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae Hansen)、产朊假丝酵母(Candid autilis)、面包酵母(Saccharomyces cerevisiae)三类酵母菌中选取6株菌株进行耐铜酵母的筛选,并将筛选出的耐铜酵母,模拟南方生物发酵的温度及pH值,以逐步提高培养基初始铜浓度的方式进行驯化。结果表明,啤酒酵母的耐铜性能最佳,其最佳的铜起始驯化浓度为100 mg·L~(-1),经过反复驯化,其最终获得的耐铜浓度为600 mg·L~(-1),经筛选耐铜啤酒酵母最适生长的铜浓度为200 mg·L~(-1),在温度为28～30℃,pH值(6.2±0.2)条件下获得的耐铜酵母风干菌体铜含量为14.97 g·kg~(-1)。啤酒酵母经过驯化,在常温及偏酸的条件下,能够获得高的耐铜特性。     

可降解蒽细菌的分离与生长特性研究

[目的]为蒽等多环芳烃（PAHs）污染的生物修复提供理论依据。[方法]采用富集培养的方法从污水处理厂的活性污泥中筛选得到蒽降解菌株E12,测定该菌株的生长曲线及其对蒽的降解曲线,并研究不同蒽浓度、初始pH值等对其降解蒽效率的影响。[结果]经初步鉴定,菌株E12属于气微菌属,该菌株可在以蒽为唯一碳源的培养基中生长。蒽初始浓度小于900mg/L时,菌体浓度随蒽浓度的增加而增加,当蒽浓度超过900mg/L后,菌体浓度显著下降;菌株在弱酸性和弱碱性环境中均能生长,但最适生长pH值为6.5;菌悬液接入量对菌体生长也有明显影响,最适接种量为2.0%。[结论]E12菌株降解蒽的最佳条件为：蒽浓度900mg/L,pH值6.5,此条件下培养148h后蒽的降解率可达70.5%。     

1株苯酚高效降解菌的筛选与鉴定

从某焦化厂排水沟采集污泥,通过以苯酚为唯一碳源的培养基逐步驯化,获得耐酚能力高达2 200 mg/L的菌株JDM-2-2.利用形态观察、生理生化检测、16S rDNA序列分析将其初步鉴定为炭疽芽孢杆菌.菌株JDM-2-2在30℃和pH值7.0条件下,42 h内能将800 mg/L的苯酚彻底降解,属苯酚高效降解菌.     

戊糖片球菌HS2细胞制备γ-氨基丁酸的研究

采用戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)HS2细胞转化L-谷氨酸一钠制备γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)。通过对转化反应温度、pH值、金属离子、底物浓度、菌体浓度和菌体培养时间等因素对HS2细胞转化法生产GABA的影响进行了考查,确定转化反应体系最优的组成为:采用培养12h的菌体、湿菌体50mg/mL、Ca2+50mmol/L、L-谷氨酸一钠10g/L和L-谷氨酸50g/L。当该体系在pH值4.5、35℃、120r/min搅拌下反应48h,转化液中GABA的浓度达到(39.89±2.12)g/L,摩尔转化率为(97.00±5.16)%。     

富硒灵芝菌株的选育及发酵性能研究

[目的]选育富硒灵芝高产菌株并研究其液体发酵性能。[方法]应用添加Na2SeO3的培养基筛选富硒能力较强、菌体生物量及菌体多糖产量均较高的菌株,并研究其发酵性能。[结果]筛选到菌株Ganoderma lucidumZ-4-25,在液体培养基中添加浓度0.08%的Na2SeO3即能有效促进菌体生长,在浓度0.16%的Na2SeO3液体培养基中培养192 h,灵芝菌粉有机硒含量达到13 000μg/g菌体。在添加浓度0.08%的Na2SeO3条件下,10 L发酵罐发酵216 h,菌体生物量干重达到26.82 g/L,灵芝菌粉有机硒含量达到9 800μg/g菌体。[结论]该研究为富硒灵芝的液体发酵生产奠定了基础。     

耐铜菌株TLSB2-K的鉴定及其铜富集能力测定

[目的]研究菌株TLSB2-K的铜耐性以及其铜富集能力的特性.[方法]通过形态观察、革兰氏染色和16S rDNA序列比对,对前期分离的菌株TLSB2-K进行了鉴定,并采用振荡培养法,探讨了温度、pH值和渗透压对菌株生长的影响,以及铜胁迫下菌株对铜的耐性及富集能力.[结果]TLSB2-K属于蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus),最适生长条件为:温度为27℃、pH值为7、渗透压为1.1％ NaC1.铜浓度100～500 mg/L范围内,菌体生长良好,铜浓度在100～400 mg/L范围内,菌体铜含量随着铜浓度的升高而增加,当铜浓度400 mg/L胁迫培养30 h,菌体铜含量达到最大值2 250mg/kg;菌株的最高铜耐受浓度为700 mg/L.[结论]菌株TLSB2-K具有较强的铜耐性和较高的铜富集能力,具有重要的理论研究和工程应用价值.     

利用啤酒废水制备微生物絮凝剂研究

[目的]优化絮凝剂产生菌培养条件,以期获得价廉、高效的絮凝剂。[方法]从某污水处理厂的活性污泥中筛选得到了一株稳定高效的微生物絮凝剂产生菌127号菌种,采用啤酒废水作为廉价培养基,对絮凝剂产生菌127号菌种进行培养,优化其培养条件,考察外加碳源、氮源、培养基pH值、培养时间等因素对菌株絮凝效果的影响。[结果]将啤酒废水稀释10倍后,BOD5为7880 mg/L,无需另外添加碳源,添加尿素1.0 g/L,总氮约为540 mg/L,最佳培养基的初始pH值为5.0,最佳培养时间为48 h,絮凝效果最好,达96.8%。[结论]啤酒废水中含有丰富的营养物质,直接利用啤酒废水作为培养基絮凝剂产生菌127号菌种进行培养,其高岭土悬液絮凝率也达到88.2%,可以大大降低培养成本。     

西方许旺酵母菌产双加氧酶的发酵条件研究

将1株西方许旺酵母菌株应用于降解类β-胡萝卜素产生香味物质的体系中,为生物技术制备香精香料提供研究基础,对其液态发酵培养基及发酵条件进行优化,确定纯种液态发酵最佳培养基组分及发酵条件。以西方许旺酵母为试验菌株,采用摇瓶发酵的方式,研究培养基组分(碳源、氮源、无机盐离子)及添加量与发酵培养条件(温度、初始pH值、接种量、摇床转速)对菌种产双加氧酶的情况。结果表明,培养基最优组成为10.00 g/L葡萄糖、10.00 g/L蛋白胨、5.00 g/L酵母粉、0.20 g/L FeSO_4、0.45 g/L Mg SO4·7H_2O、3.00 g/L Na NO_3、0.50 g/L KCl;最佳优化条件为温度27.90℃、起始pH值为7.21、转速为160.00 r/min、接种量为5.00%,发酵时间为72.00 h,此时酶活性达到1.23 U/m L,5次中心点重复试验结果稳定可靠;通过响应面分析发现,温度、起始pH值作用极显著,温度和起始pH值交互显著,客观反映了微生物的发酵条件。     

布拉酵母高密度培养条件的研究

[目的]对布拉酵母菌(Saccharomyces boulardii)的高密度培养条件进行研究。[方法]以布拉酵母为试验菌株,通过分批发酵和流加培养筛,分别测定温度、pH、溶氧(DO)、起始葡萄糖浓度、残糖浓度及氨基氮浓度对布拉酵母生长代谢的影响。[结果]试验确定布拉酵母高密度培养的最佳工艺为:培养温度30～32℃,pH 5.0,溶氧30%,初始葡萄糖浓度30 g/L,培养过程中通过流加补料维持发酵液中葡萄糖浓度为0.5 g/L、氨基氮浓度为40 mg/L。在此条件下培养24 h后细胞干重最高可达56.6 g/L,细胞得率为42.4%。[结论]该研究对布拉酵母活菌制剂的生产制备具有重大参考价值。     

富硒酵母菌的筛选及其富硒条件的优化

[目的]选育高富硒酵母菌株,优化发酵培养条件,以提高酵母生物富集、转化有机硒的能力。[方法]以耐受亚硒酸钠强的菌株为出发菌株,研究该菌株在培养过程中的亚硒酸钠添加量、添加时间、酵母菌接种龄、培养温度等参数,从而达到最优的酵母生物量及富硒量。[结果]研究表明,酵母菌FX5菌株具有较高的耐受性和富硒能力。发酵条件优化表明,FX5菌株在亚硒酸钠添加量为20 g/L、添加硒的时间为6 h,富硒效果最好。在最佳的摇瓶培养条件下(初始硒浓度20μg/mL,接种量10%,装液量50/250 mL,温度28℃,初始pH 6.0,摇床转速160 r/min,接种龄84 h,培养60 h后),该酿酒酵母的生物量及富硒量分别达到40.1 g/L、1 120 mg/L。[结论]该研究可为富硒农牧业生产提供一种安全的有机硒源。     

用黄色隐球酵母发酵生产辅酶Q10最佳条件的选择

从黄色隐球酵母Cryptococcus luteolus L3302中提取辅酶Q10,经过对氮源、碳源、初始pH、发酵温度等的研究分析,得到最佳的发酵条件。通过最优化试验,确定培养基的碳源为蔗糖和葡萄糖各1．25g／L;氮源为酵母膏和玉米浆,各0．3g／L;pH值6．5,温度28℃,接种量5％,500mL锥形瓶中的装液量为50mL;生长因子以蛋白水解液为优。按此发酵条件上罐发酵,发酵液中菌体生长量为13．4g/L,辅酶Q10的产量为18．2mg／L。     

树莓果酒酿造工艺的研究

[目的]探究树莓果酒发酵的最佳工艺参数。[方法]以树莓全汁为原料,新鲜浆果中分离的树莓果酒最佳酿酒酵母为发酵菌种,探讨发酵温度、pH、初糖浓度及酵母接种量对树莓果酒品质的影响。[结果]试验表明,这4个因素对树莓果酒发酵均有不同程度的影响,大小次序为初糖浓度、酵母接种量、发酵温度、pH,当发酵温度26℃、酵母接种量8％、pH3．7、初糖浓度23％时得到的果酒品质最佳,其总酸9．23g／L,残糖3．48g／L,酒精度11．6％vol,具有鲜亮的宝石红色,澄清透亮,果香浓郁,酒体丰满,口味纯正。[结论]在该研究得出的工艺条件下可获得优质高档的树莓果酒,为树莓产业的发展奠定基础。     

Fenton试剂氧化处理油墨废水的条件优化

采用Fenton试剂氧化对油墨废水进行处理,研究了FeSO4浓度、H2O2浓度、初始pH和反应时间及废水初始COD浓度等因素对废水剩余COD的影响.结果表明,Fenton试剂氧化的最佳条件为FeSO4浓度800 mg/L、初始pH 2.5、H2O2浓度800 mg/L、处理时间180 min.此条件下,当油墨废水在初始COD小于876 mg/L时,经Fenton氧化处理后油墨废水的剩余COD在98 mg/L以下,出水能够满足排放标准.     

生防菌菌株A的摇瓶培养条件及发酵工艺

[目的]优化生防菌菌株A的培养条件与液体发酵工艺。[方法]采用均匀试验设计方法、回归分析方法和分批补料发酵工艺,研究生防菌菌株A的培养条件与液体发酵工艺的优化。[结果]结果表明,适合菌株A摇瓶培养的最佳条件为：培养温度35℃,摇瓶装量12％,接种量3．0％,初始pH值7．2。20L发酵罐分批补料发酵参数为：种子培养基为YDC培养基,培养时间24h,接种量3．0％;发酵培养基：葡萄糖1．0％,酵母膏1．0％,CaCO3 1．0％,pH值7．2;流加培养基：葡萄糖1．5％,酵母膏0．5％,制成混合液一起流加,发酵8h开始流加;发酵周期（34±2）h,在以上发酵条件下,发酵液芽孢浓度达（3．410±0．151）×10^9cfu／ml。[结论]该试验条件下所获得发酵液芽孢数浓度较高,可用于进一步制备生防菌剂。     

硫化亚铁去除水中TCE的机理研究

[目的]以地下水中常见氯代烃污染物三氯乙烯（TCE）为目标污染物,采用自制硫化亚铁（FeS）作还原剂,探讨两种物质的反应情况.[方法]在厌氧环境下,通过批试验方法研究不同影响因素下硫化亚铁降解TCE的反应动力学并探讨反应机理.[结果]在50℃下,污染物初始浓度为20 mg/L,硫化亚铁浓度为10 g/L,反应48 h后,TCE的去除率可达到80％.硫化亚铁降解TCE的反应符合伪一级动力学反应,反应速率常数（K）为0.032 8 h-1,半衰期为21.13 h.对比试验结果显示,12 h后硫化亚铁吸附TCE达到吸附/解吸平衡,之后TCE的去除以化学降解为主.[结论]硫化亚铁对TCE有一定的降解和吸附作用,反应的主要产物为乙炔.     

硫对酵母生物富铬过程中铬胁迫的缓解作用

【目的】 探讨酿酒酵母YSI-3.7在富集Cr（Ⅲ）形成葡萄糖耐量因子（GTF）过程中自身抗氧化机制以及硫在该过程中发挥的作用,以期揭示硫对降低铬胁迫,进而提高生物富铬的作用机理。【方法】 以高产GTF酿酒酵母YSI-3.7为目的菌株,通过设置不同浓度的Cr（Ⅲ）、硫组合进行生物富铬,测定不同条件下YSI-3.7菌株的生物富铬量以及相应氧化应激指标（如丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）等）的变化,分析硫对酵母菌体在Cr（Ⅲ）胁迫下的改善作用。【结果】 低浓度Cr（Ⅲ）（200 μg?mL ^-1）会刺激酵母YSI-3.7生长,使其生物量增加;而高浓度Cr（Ⅲ）（>500 μg·mL ^-1）对酵母生长有抑制作用。Cr（Ⅲ）浓度为500 μg?mL ^-1时,酵母中有机铬含量为（725.55±55.08）μg?g ^-1 DCW,总铬含量达（1 255.53±43.75）μg?g ^-1 DCW;Cr（Ⅲ）浓度为800 μg?mL ^-1时,有机铬为（536.25±36.89）μg?g ^-1 DCW,其中,总铬含量达（1 812.22±38.24）μg?g ^-1 DCW。随Cr（Ⅲ）浓度的增加（0—800 μg?mL ^-1）,菌体中MDA含量从11.83 nmol?mL ^-1升高到18.04 nmol?mL ^-1。SOD和CAT活力随Cr（Ⅲ）浓度升高而降低。在较低Cr（Ⅲ）浓度（≤500 μg?mL ^-1）下,谷胱甘肽（GSH）、总巯基、总抗氧化能力（T-AOC）含量均升高,但在高浓度Cr（Ⅲ）（800 μg?mL ^-1）下会降低。1 mmol?L ^-1 Na₂SO₃可以缓解Cr（Ⅲ）的胁迫作用,此时,酵母中蛋白质含量上升,MDA含量降低12.83%,CAT活力基本无影响,SOD活力提高4.41%,GSH、T-AOC、GSH-Px含量分别增加28.83%、14.29%和18.80%。【结论】 酵母富铬过程中,Cr（Ⅲ）胁迫作用可造成酵母膜脂过氧化程度加重。在较低铬浓度时（≤500 μg?mL ^-1）,酵母可以通过自身抗氧化酶系统缓解该胁迫作用,其中发挥重要作用的是谷胱甘肽及其相关酶。高浓度Cr（Ⅲ）（800 μg?mL ^-1）下,膜脂过氧化程度进一步加重,酵母自身抗氧化能力不足以抵御Cr（Ⅲ） 胁迫。硫（1 mmol?L ^-1 Na₂SO₃）可以通过提高酵母中SOD活力、GSH、T-AOC、GSH-Px含量,减轻Cr（Ⅲ）造成的膜脂过氧化程度,提高酵母自身抗氧化能力,进而提高酵母生物富铬效率。     

零价纳米铁批处理水中Cr（Ⅵ）的研究

[目的]研究纳米零价铁（NZVI）对水中Cr（Ⅵ）的脱除效果及影响Cr（Ⅵ）脱除的主要因素。[方法]以Cr（Ⅵ）为研究对象,采用NaBH4液相还原Fe3＋制备纳米级零价铁（NZVI）,分析了0.01、0.03、0.04、0.05、0.07 g的NZVI对初始浓度为10.0、20.0、30.0、50.0、70.0 mg/L,温度分别为15、20、25、30、40℃,pH分别为3、5、7、8、9条件下的Cr（Ⅵ）去除率的影响。[结果]纳米零价铁可在极低投加量下有效去除溶液中Cr（Ⅵ）,在25℃、pH为5、常压、恒温振荡器转速200 r/min、NZVI加入量0.05 g/100 ml的条件下,水体中20 mg/LCr（Ⅵ）的去除率大于90%。[结论]纳米零价铁能快速去除水体中Cr（Ⅵ）,溶液pH,Cr（Ⅵ）初始浓度,温度,投加量等是影响Cr（Ⅵ）脱除的主要因素。     

流加培养方式对大肠杆菌XD-12发酵的影响研究

[目的]研究大肠杆菌流加培养方式,提高转氨酶供体——大肠杆菌XD-12的发酵浓度。[方法]通过研究碳源流加、氮源流加、pH控制流加对发酵的影响,获得了优化的培养条件。[结果]产转氨酶大肠杆菌的最佳培养条件为：温度37℃,搅拌转速500 r/m in,通气量1.5 L/m in,培养基初始pH为7.0,控制发酵过程pH为7.5,初始葡萄糖浓度5 g/L,初始氮源为5 g/L蛋白胨＋1.5 g/L牛肉膏,从葡萄糖浓度下降为2 g/L开始每隔2 h间歇流加120 g/L的糖,从8 h起每隔2 h间歇流加15 g/L蛋白胨＋4.5 g/L牛肉膏。在此条件下培养24 h,大肠杆菌的菌体干重浓度达9.66 g/L,较分批培养提高了104.7%。[结论]这对降低酶法制备L-苯丙氨酸的生产成本、提高生产效率、满足日益增长的市场需求具有重要的现实意义。