氯氰菊酯高效降解菌的筛选鉴定及其降解特性

从四川省雅安市茶园土壤中分离到1株能高效降解氯氰菊酯的细菌B-1。根据其形态、生理生化特征和16S rDNA序列分析(登录号HQ009796),将该菌鉴定为Bacillus licheniformis。菌株B-1以共代谢方式降解氯氰菊酯,对20mg/L氯氰菊酯72h降解率达93.93%,对100mg/L氯氰菊酯240h降解率为70.35%,能检测到其降解中间产物3-苯氧基苯甲酸(3-PBA);菌株B-1对20mg/L溴氰菊酯、氟氯氰菊酯和氰戊菊酯72h降解率分别为95.62%、79.73%和55.67%;菌株B-1对氯氰菊酯降解作用源于其所产生降解酯酶,为非诱导酶,存在于细胞内外,其主要分泌于胞外,同工酯酶电泳进一步表明其胞内外均可能有相同活性降解酯酶带;菌株B-1培养液对小白鼠的急性毒性实验证明其属于实际无毒。     

邻苯二甲酸二丁酯高效降解菌H-2的分离鉴定及其降解特性

为了获得高效广谱的邻苯二甲酸二丁酯（di-n-butyl phthalate,DBP）降解菌,本研究从长期受食品塑料垃圾污染的土壤中通过富集培养和分离纯化,获得一株DBP高效降解菌,命名为H-2。根据菌株的形态、生理生化特征和16S rRNA序列分析,将其鉴定为类芽孢杆菌属（Paenibacillus sp.）。运用高效液相色谱法分析了菌株H-2对DBP的降解特性及对邻苯二甲酸酯类化合物的广谱性降解情况。结果表明：菌株H-2降解DBP的最适温度为30 ℃,最适pH值为7.0;在此最适条件下,菌株H-2在3 d内对100 mg/L DBP的降解率高达87.6%。菌株H-2能高效降解短链邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯和DBP,而对长链邻苯二甲酸二辛酯的降解效果较差。     

茯砖茶中氯氰菊酯降解“金花菌”的降解特性及途径

以1株"金花菌"——冠突散囊菌(Eurotium cristatum)ET1为材料,研究了其降解氯氰菊酯(cypermethrin,CY)的特性及途径。冠突散囊菌ET1对CY降解的与其生长趋势是同步的,在PD培养基中8 d内对50mg/L CY降解率为57.93%。动力学研究表明,该菌株降解CY的过程符合一级动力学方程。在测试条件下菌株ET1可有效降解20~100 mg/L质量浓度范围内的CY,在测试的底物浓度、温度、p H范围内,CY半衰期(t1/2/d)为3.382~11.517 d;25°C、初始p H 6.0的条件下,菌株ET1降解50 mg/L CY的t1/2/d最短(6.104 d)。通过GC-MS结合菌株ET1对模式底物的利用情况研究了其降解CY的中间产物,并推导出菌株ET1降解CY途径为:首先分解CY为二氯菊酸(dichloro chrysanthemum acid,DCVA)和α-氰基-3-苯氧基苄醇,α-氰基-3-苯氧基苄醇自发转化为3-苯氧基苯甲醛,3-苯氧基苯甲醛在脱氢酶的作用下转化为3-苯氧基苯甲酸(3-PBA),其次,3-PBA的醚键断裂得到苯酚。     

一株新的尼古丁降解菌的分离鉴定及降解特性

针对降解高毒、高危害的尼古丁微生物种类较少的实际情况筛选出具有高尼古丁降解活性的菌株,探究其降解条件及降解特性,为尼古丁的生物降解提供新的微生物资源。从烟草种植大田土壤分离纯化得到一株具有高尼古丁降解能力的菌株,对其形态学、生理生化特征、16S rRNA基因序列同源性进行了分析鉴定,探究了不同条件下尼古丁降解特性并对其动态降解过程进行了HPLC分析。经鉴定命名为Stenotrophomonas sp.ZUC-3,适宜的发酵条件为：温度30℃、起始pH 7.0、接种量10%、培养转速180 r/min,此条件下尼古丁降解率可达到91.53%,HPLC分析显示了ZUC-3降解尼古丁过程的动态变化及其高效性。研究结果为尼古丁生物降解提供了新的微生物资源,对烟草行业可持续发展具有理论意义与实际应用价值。     

氰戊菊酯降解菌的筛选与鉴定及其降解条件优化

采用富集培养法从喷施拟除虫菊酯类农药的菜园土壤中,分离得到一株能降解氰戊菊酯的细菌BFE-023。经生理生化和16S r DNA序列分析,将菌株BFE-023鉴定为地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）。应用Plackett-Burman实验设计确定了影响该菌株降解氰戊菊酯的主要影响因素,利用响应面分析法优化了其降解条件。在优化条件下,研究菌株BFE-023对氰戊菊酯的降解过程及其中间产物3-苯氧基苯甲酸（3-PBA）的生成规律。结果表明,培养时间和降解体系中氰戊菊酯浓度及氯化铁含量是影响其降解的主要因素,优化条件下60 h内对氰戊菊酯降解率可达到88.71%,与所建立的模型预测值（88.78%）相吻合。菌株BEF-023降解氰戊菊酯的过程中,降解中间产物3-PBA的生成量呈现先明显增加后逐渐减少的趋势,说明菌株BEF-023可能具备继续降解中间产物3-PBA的能力。      

地衣芽孢杆菌分批培养降解氯氰菊酯动力学研究

分析10 L发酵罐中地衣芽孢杆菌降解氯氰菊酯的分批培养动力学。以装料系数0.65、体积分数6.25%的接种量、初始pH 7.5、培养温度37 ℃、转速300 r/min为发酵条件,探讨地衣芽孢杆菌B-1分批培养过程中菌体生长、氯氰菊酯降解酯酶合成、底物消耗及氯氰菊酯降解的规律。在Logistic方程、Luedeking-Piret方程、Luedeking-Piret-Like方程及动力学一级模型的基础上进行非线性拟合,建立了菌株B-1菌体生长、氯氰菊酯降解酯酶生成、基质--葡萄糖消耗和氯氰菊酯降解动力学模型。将实验实测值与模型理论值进行比较,结果表明模型能较好地反映菌株分批培养过程的动力学特征。     

产酸克雷伯氏菌降解氯氰菊酯农药发酵条件的优化

采用Plackett-Burman法考察了环境因素对产酸克雷伯氏菌降解氯氰菊酯的影响,并筛选出影响其降解效果的主要因素,即pH、温度和接种量。在此基础上,利用Box-Behnken实验设计和响应面分析法对其降解条件进行了优化。验证结果显示,当培养基中氯氰菊酯含量为200mg/L、pH为6.8、接种量(种子液OD6001.000)为5.8%(v/v)、250mL锥形瓶装液量为30mL、33℃培养120h时,产酸克雷伯氏菌对氯氰菊酯的降解率达到84.67%。     

米曲霉降解氯氰菊酯农药的条件优化

以分离自酱油曲中对氯氰菊酯具有较高耐受性和降解能力的米曲霉J-3为研究对象,采用Plackett-Burman法考察了环境因素对米曲霉降解氯氰菊酯效果的影响,利用响应面分析法对其降解条件进行了优化。结果表明,环境因子对其降解效果有很大的影响,其中培养基加水量、初始pH及培养温度为主要影响因素。验证实验显示,当固体培养基加水量为44.6%(w/w)、初始pH为6.9、氯氰菊酯浓度为200μg/g、250mL锥形瓶装载量为15g、米曲霉J-3孢子悬液接种量为10%(v/w,浓度为107cfu/mL)、29.6℃培养6d时,米曲霉对氯氰菊酯的降解率可达到45.62%。     

高活性纤维素降解菌的分离鉴定

从土壤中分离到6株产纤维素酶的细菌，进一步筛选培养获得1株酶活较高的菌株，定名为S3。对S3的初步分类学鉴定初步将其归为纤维单胞菌属（Cellulomonas）。     

亚硝酸盐降解菌的分离及其降解特性

从发酵初期的天津冬菜中分离到1株乳酸菌,经形态观察及生理生化等实验验证,初步鉴定其为肠膜明串珠菌（Leuoconostoc mesenteroieds）W-58,对其降解亚硝酸盐的过程进行了初步研究。结果表明,该株菌对亚硝酸盐有明显的降解作用,进一步研究温度和底物浓度与分离菌株去除亚硝酸盐量的关系,表明W-58菌株对亚硝酸盐的降解主要为产酶降解。     

邻苯二甲酸二丁酯降解菌株的筛选鉴定及其降解特性研究

从四川省雅安市使用过地膜的蔬菜田地的土壤中筛选得到一株以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为唯一碳源和能源生长的高效降解菌株JF,经形态学、生理生化特征和16S rDNA序列分析,该菌株被鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。在LB培养基的动力学研究表明,菌株JF降解邻苯二甲酸二丁酯的过程满足一级动力学方程模型,在测试的底物(DBP)浓度、温度、pH范围内,DBP的半衰期为3.11~6.98 h,且该反应的速率受底物浓度和温度的影响较大,受pH值影响不大。菌株JF可降解DBP及其中间产物邻苯二甲酸,此外,菌株JF在72 h内对200μg/mL的邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)和邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)降解率为90.10%、79.10%和76.30%。该研究为消除或减少环境、农产品中邻苯二甲酸酯残留提供了理论依据。     

一株高效烟碱降解内生菌的分离及降解特征研究

为了解烟草内生菌的烟碱降解机制,以一株具有高效烟碱降解功能的内生菌G16为对象,通过降解培养及代谢产物分析,对其烟碱降解特征进行研究。结果表明,该菌株经鉴定为Rhizobium sp.G16,在烟碱培养基中的生长符合Slogistic模型,烟碱对G16菌株的最大生长抑制浓度为4000 mg/L;G16菌株的烟碱降解受到pH、接种量及烟碱浓度的影响,其降解过程可采用一级动力学模型进行描述;对G16菌株降解烟碱的中间代谢产物进行分析,发现主要为尼古丁提林、3-（3,4-dihydro-2H-pyrrol-5-yl） pyridine、脱甲基尼古丁、2,3-联吡啶、可铁宁等物质。     

可降解橡碗单宁产鞣花酸的菌种筛选

以COD去除率为指标 ,筛选出可降解橡碗单宁的微生物菌株 ,其COD去除率为5 9%。通过对该菌株产鞣花酸的单因素优化条件研究结果表明 ,该菌株产鞣花酸的最适条件为 :培养温度 30℃ ,培养时间 4d ,2 5 0mL锥形瓶中的装瓶量为 15 0mL ,发酵培养基 (NaNO32 0 g/L ,K2 HPO4 1 0 g/L ,MgSO4 0 5 g/L ,FeSO4 0 0 1g/L ,橡碗单宁 5 g/L ,葡萄糖 30g/L)中单宁浓度为 5 g/L ,pH值 5 0。在此最适条件下鞣花酸产率可达 7 7%。经鉴定 ,该菌株属于半子囊菌纲 ,内胞霉目 ,内胞霉科 ,内胞霉属。     

棉花连作土壤中二甲戊灵降解优势菌的分离及其降解能力

采用富集培养的方法分离5株降解二甲戊灵的优势菌,通过生理生化测定,并结合26S rRNA D1/D2区域的碱基序列对菌株进行鉴定。研究了外加碳源(蔗糖)浓度、接种量、二甲戊灵初始浓度对菌株XSP6降解二甲戊灵能力的影响。结果表明,酵母菌XSP6在5 d内对300 mg/L二甲戊灵的降解效果最好,降解率大于50%。通过对菌株XSP6的生理生化测定以及碱基序列分析,初步鉴定其为热带假丝酵母(Candida tropicalis)。在接种量2.5%、外加碳源2%时,XSP6对二甲戊灵的降解率达到最大值66.2%。本研究为农药污染的水体和土壤生物修复提供了理论依据。     

3-苯氧基苯甲酸降解真菌的筛选及其降解特性

以传统发酵食品为菌源,经不同质量浓度3-苯氧基苯甲酸(3-PBA)梯度驯化,筛选出6株具有3-PBA降解能力的霉菌,其中从砖茶中分离的降解菌YAT1可在22h内完全降解PD培养基中100mg/L的3-PBA,根据其形态特征和ITS序列分析(GenBank Accession No.JQ366070),将其鉴定为黑曲霉(Aspergillus niger)。动力学研究表明,YAT1降解3-PBA的过程符合一级动力学方程,在测试的底物(3-PBA)质量浓度、温度、pH值范围内,3-PBA半衰期为5.635～12.160h,远远低于其自然降解半衰期(180d),且该反应的速率受pH值影响不大,受底物质量浓度和温度的影响较大。     

植物单宁降解菌的研究

食物和饲料中的高浓度单宁具有抗营养性,利用微生物的作用将其降解成小分子物质,不仅可降低其毒性,而且可提高其经济价值。本文以化学需氧量(COD)去除率为指标,选育出可降解橡碗单宁的微生物菌株。对选育菌株的单宁降解性能研究结果显示,在橡碗单宁浓度为5g/L,pH值为4.5的察氏培养基中28℃恒温水浴振荡(120r/min)培养3d,单宁降解率可达10%。根据该菌株在一定培养基上的群体形态、细胞形态、培养特征、生理特征等进行鉴定,确定该菌株为半知菌类,丛梗孢目,丛梗孢科,曲霉属,黑曲霉种群。