耐高温餐厨垃圾分解细菌的筛选、鉴定及应用

将餐厨垃圾中的微生物采用营养琼脂培养基(LA)在温度55℃,相对湿度50%RH的条件下培养,根据菌落形态进行筛选分离。经过筛选得到细菌20株,测定其对淀粉、蛋白质、油脂和纤维素的分解效果,并根据分解效果选出最优菌株X13。对其进行形态学、生理生化以及分子生物学的鉴定并测定生长曲线,最终判定菌株X13为地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。再使用X13菌株制成菌制剂处理餐厨垃圾,在小型餐厨垃圾处理器中运行48h后,测定餐厨垃圾降解率达到72.82%。X13菌株制成的菌制剂能够有效提高餐厨垃圾的降解效率,缩短处理时间,所以该地衣芽孢杆菌可以用于餐厨垃圾处理工业。     

高温好氧堆肥过程中芽孢杆菌的筛选、鉴定及应用

为解决高温好氧堆肥过程中可用菌剂较少的问题,从完全腐熟的餐厨垃圾有机肥中筛选高效降解有机质的菌株。经过富集培养和分离纯化,实验获得了8株形态各异的单菌株。通过平板透明圈法测定各菌株的产酶能力,得出YB1、YB4-1和YB4-2对淀粉、纤维素、蛋白质及油脂具有更强的分解能力,结合各菌株对温度和盐度的耐受性,最终确定YB1、YB4-1和YB4-2为潜力菌株。经过分子生物学鉴定,确定3株菌株分别为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌。将3株菌株等比例制作成复合菌剂用于餐厨垃圾堆肥实验,发现该复合菌剂不仅能明显缩短堆肥周期(约40%),而且将餐厨垃圾降解率提高了31%。该复合菌剂可用于餐厨垃圾处理工业,具有良好的应用前景和经济价值。     

基于高含油废水降解的产脂肪酶菌株的 筛选及发酵工艺优化

为了筛选高产脂肪酶菌株并探究其对高含油废水的降解能力,采用传统的微生物筛选法从餐厨废水中分离筛选菌株,考察菌株对高含油废水（油脂含量20 g/L）的油脂降解率和产脂肪酶酶活,并对产脂肪酶酶活较高的菌株进行鉴定。采用单因素实验和响应面实验对鉴定菌株发酵产脂肪酶的工艺条件进行优化。结果表明：从餐厨废水中筛选出3株细菌、2株酵母菌,其中2株细菌可在高含油废水中快速生长代谢,油脂降解率和产脂肪酶酶活均较高,经鉴定1株为解淀粉芽孢杆菌（Bi）,1株为鲁氏不动杆菌（Bu）;Bi产脂肪酶最优发酵工艺条件为pH 6.69、氯化钠含量301 g/L、蛋白胨含量6.01 g/L;Bu产脂肪酶最优发酵工艺条件为pH 5.07、氯化钠含量6.10 g/L、蛋白胨含量9.38 g/L;在最优发酵工艺条件下,Bi和Bu产脂肪酶酶活分别为（222.83±0.91）U/mL和（231.50±2.28）U/mL,优化后的Bu产脂肪酶酶活甚至高于初始脂肪酶酶活更高的Bi。综上,2株细菌具有高含油废水降解能力,具备广阔的应用前景。     

餐厨垃圾中油脂高效降解菌酯香微杆菌(Microbacterium esteraromaticum)的分离及其应用

含油率高是影响餐厨垃圾处理和利用的难题之一。研究对不同来源样品进行富集驯化、油脂降解平板筛选,获得1株油脂高效降解菌JY34,经16S rDNA鉴定为酯香微杆菌(Microbacterium esteraromaticum)。探索了该菌在不同温度、酸碱度、接种量以及含油量条件下的油脂降解率,并评估其脂肪酶活力大小和在餐厨垃圾含油废水中实际油脂降解率,结果表明JY34在30℃、pH 7.0、接种量2%、含油量1%条件下发酵3 d后,大豆油降解率高达98.78%。JY34发酵2 d后的粗酶液在30～50℃下的脂肪酶活力随反应温度的升高不断增加,50℃时达159.5 U/L。将JY34接入餐厨垃圾含油废水中,发酵3、6 d后的油脂降解率分别达到47.49%和72.92%,是对照组的4.1倍和1.63倍。综上,菌株JY34具有良好的中温适应性以及油脂降解能力,具有广阔的应用前景。     

复合除油微生物菌剂的油脂去除特性

为扩大油脂降解的菌种库资源，提高餐厨垃圾中油脂的生物转化效率，作者以所在实验室自行保藏的4株微生物菌株为油脂降解菌，通过等比例复配获得研究用复合除油微生物菌剂，研究了影响菌剂除油效果的因素及组成菌株产脂肪酶的能力。结果表明，复合除油微生物菌剂在温度为25~55 ℃、pH为4~9、盐质量浓度为5~90 g/L、油脂体积分数1%~5%、接种体积分数1%~9%时，均具有一定的除油能力，除油率最高可达84.75%。单一菌株实验结果表明，菌株B501所产脂肪酶的酶活最高，而菌株009所产脂肪酶处于高酶活的持续时间较长，因此除油能力也最强。此外，复合菌剂的除油效果优于单一菌株。     

餐厨废水处理脂肪酶产生菌的鉴定及油脂降解特性研究

对一株产脂肪酶优良菌株SX1-5进行了16SrDNA分子鉴定,初步研究了该菌脂肪酶对不同油脂的降解特性。结果表明:通过16SrDNA测序并构建系统发育树,菌株SX1-5与铜绿假单胞菌序列相似性均达99.9%(1438/1439);脂肪酶对甘油三酯及不饱和脂肪酸酯的水解活性较高;玉米油、橄榄油和大豆油处理24h降解率分别达92.3%、90.6%和90.5%,餐厨废水降解试验中,30℃处理96h,油脂降解率达到65.6%,CODcr去除率达70.2%。     

餐厨垃圾发酵产乳酸菌种的筛选、鉴定及应用

从餐厨垃圾有机肥样品中筛选能够发酵餐厨垃圾产乳酸的菌株。经过平板分离纯化、形态观察及生理生化鉴定，获得了6株形态各异的单菌株。通过比较各菌株对温度、盐度和酸碱度的耐受性，最终确定M4、M5和M6为潜力菌株。经过分子生物学鉴定，确定菌株M4、M5和M6分别为乳酸片球菌、干酪乳杆菌和植物乳杆菌。将这3株菌株等比例制成复合菌剂作为菌种与枯草芽孢杆菌混合接种用于餐厨垃圾乳酸发酵实验，发现该复合菌剂能明显提高乳酸产量(约63.6%),且缩短发酵时间(约1/3)。该复合菌剂可用于餐厨垃圾处理工业，具有良好的应用前景和经济价值。     

T-2毒素降解菌株的筛选、鉴定与降解机制分析

为获得高效降解T-2毒素的微生物菌株并探究其降解机制，本研究以T-2毒素为底物从小麦样品中筛选降解微生物并进行鉴定，探究该菌株对T-2毒素的降解特性，利用超高效液相色谱-飞行时间质谱仪分析其代谢产物与降解机制。结果表明，从50份小麦样品中筛选到2株T-2毒素高效降解菌株AFJ-2和AFJ-3，通过形态学观察和16S rDNA序列分析，初步鉴定为短小杆菌属（Curtobacterium sp.）菌株和芽孢杆菌属（Bacillus sp.）菌株。菌株AFJ-2和AFJ-3分别能在7 h和12 h内将5μg/mL T-2毒素完全降解，2株菌的胞内酶均对T-2毒素具有显著降解效果（P<0.05），不存在吸附作用。菌株AFJ-2可将T-2毒素转化为HT-2毒素和T-2三醇，菌株AFJ-3降解T-2毒素产生新茄镰孢菌醇（neosolaniol,NEO），基于降解位点推测，2株菌共同作用于T-2毒素可产生新的产物4-脱乙酰-NEO。研究结果丰富了生物降解T-2毒素的菌种资源库，为T-2毒素降解酶的分离纯化及功能基因的挖掘提供一定参考依据。     

餐厨垃圾好氧降解工艺的优化试验研究

本文以某大学餐厅提供的餐厨垃圾为处理对象，以餐厨垃圾的降解率、餐厨垃圾中淀粉、蛋白质、以及脂肪的降解率为考察指标，通过正交试验，对影响餐厨垃圾好氧降解过程的4个主要因素——降解温度、接种量、降解时间、初始含水量进行了优化试验研究。结果表明：4个主要因素的显著性从大到小顺序为：降解时间、接种量、降解温度、初始含水量。最优工艺参数组合为：降解温度50℃、接种量10％、降解时间21d、初始含水量50％，此条件下餐厨垃圾总的最大降解率为50．26％。     

降亚硝酸盐乳酸菌的鉴定及生长特性的研究

从传统发酵食品中分离乳酸菌,筛选鉴定降解亚硝酸盐能力较强的菌株,并研究其在白菜汁培养基中的生长及产酸情况,为制作泡菜发酵剂储备优良菌株。结果分离了144株乳酸菌,并获得5株亚硝酸盐降解率在99%以上的菌株,经鉴定菌株Mao21.1和Mao6.2为戊糖乳杆菌,Wang3.1和Mao20.1为植物乳杆菌,Lin2.4为戊糖片球菌。5株菌在白菜汁培养基中生长4h后,各菌株培养液的pH均快速下降;培养20h后,除菌株Mao21.1外,其他菌株培养液pH均降到3.5以下;对数生长末期菌株Mao6.2和Lin2.4活菌数达到108cfu/mL,该两株菌可作为制作泡菜发酵剂的储备菌株。     

一株高效降解青霉素菌的筛选及鉴定

从青霉素生产企业附近的土壤中筛选出耐受青霉素钠质量浓度为20 g/L的菌株，利用高效液相色谱法筛选到一株高效降解青霉素钠的菌株Anti-Pen20。根据菌落及菌体形态特征和基于18S rRNA基因序列的分析鉴定，结果表明，菌株Anti-Pen20属粘质红酵母属（Rhodotorula mucilaginosa）。当菌株Anti-Pen20的接种体积分数为15%、青霉素钠初始质量浓度为20 g/L时，30 °C恒温培养24 h，对青霉素钠的降解率可达到85%。菌株Anti-Pen20在高质量浓度的青霉素钠培养基中表现出高效的降解率，有望应用于高质量浓度青霉素钠菌渣的处理回收，为Anti-Pen20在动物饲料添加剂以及果业中作为防病变添加剂的应用提供研究依据。     

新型餐厨垃圾处理设备的研究

在分析总结国内生活垃圾特性及处理方法的基础上,基于机械设计自动化原理和微生物发酵原理研发一台新型餐厨垃圾处理设备,设备采用搅拌、固液分离、发酵等工艺;以单片机作为核心控制单元,控制系统包括重力控制、温湿度控制和定时控制;通过样机测试,显示温度控制系统可准确控制滚筒内的温度在设定范围;新型餐厨垃圾处理设备在搭配合理的菌种情况下,温度在50℃~60℃时,设备降解效果最佳。通过菌种降解处理后,餐厨垃圾最终变为水、二氧化碳和有机物,减少餐厨垃圾对控制环境污染,对工业降解垃圾具有实际的参考价值。     

餐厨垃圾原位处理菌株的筛选和鉴定

按照产酶能力强、菌株间无拮抗性的原则,从本实验室27株菌中筛选到2株淀粉酶产生菌;苏云金芽孢杆（Bacillus thuringiensis、TKFW r8）和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis、TKFW 10004）,2株蛋白酶产生菌;蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereu. frankland 、TWKF 11014）和纳豆芽孢杆菌（Bacillus natto、TWKF 11002）。将该4株菌与植物乳酸菌(Lactobacillus plantarum、TWKF 12006)和酿酒酵母菌（Saccharomyces cerevisiae Hansen、TKFW 13024）等比例组合,试验结果表明处理后的餐厨垃圾没有恶味,蚊虫较少,具有淡淡的酒香味,能够抑制病原微生物的生长,具有一定的减量效果。为了保证菌株的生物安全性,对未知菌TKFW r8进行观察和鉴定,通过16S rDNA序列分析,确定为苏云金芽孢杆菌。     

杭州启动餐厨垃圾处理工程 从源头遏制“地沟油”

正杭州市餐厨垃圾处理一期工程20日在杭州天子岭循环经济产业园区启动运行,每日可处理200吨餐厨垃圾和20吨地沟油,这将有利于从源头上遏制"地沟油"生产。餐厨垃圾平时被称作泔水,主要由饭店食堂产生,和家里产生的厨余垃圾不同,餐厨垃圾油脂更多,水分和杂质也更多。按照住建部统计数据,中国人均餐厨垃圾每天产生量约为0.15公斤,因此杭州800万人每天将产生1200吨餐厨垃圾。     

公共餐厨垃圾饲料化利用的混合菌发酵工艺

为了实现餐厨垃圾的饲料化利用和有效贮藏,该实验模拟实际生产条件,对公共餐厨垃圾厌氧发酵工艺进行了研究。以混合菌发酵的公共餐厨垃圾样品作为菌种,分为4个处理组:(A)调酸+未灭菌、(B)调酸+灭菌、(C)泡菜水+未灭菌和(D)泡菜水+灭菌,于室温下厌氧发酵14 d,分别测定发酵过程中的有害微生物、pH值、乳酸、水分、脂肪、蛋白质和纤维素含量。结果表明,4组的有害微生物如金黄色葡萄球菌和沙门氏菌均未检出,pH值分别达到3.38、3.38、3.34和3.39,乳酸质量分数分别为1.19%、0.43%、0.90%和0.73%,淀粉、脂肪、蛋白质和纤维素等营养成分则未见显著变化。该实验说明餐厨垃圾发酵后未腐败变质,可延长贮藏时间,其中(A)调酸+未灭菌发酵效果最好。因此,混合菌发酵工艺可以实现公共餐厨垃圾饲料化利用。     

利用物理方法对餐厨垃圾分类处理研究

饭店、宾馆、学校食堂等每天都会产生大量的餐厨垃圾,分析其组成成分和特点,研究了一种利用物理方法处理餐厨垃圾的工艺流程,设计了实现餐厨垃圾单元化处理设备,可完成餐厨垃圾的物料粉碎、固液分离、油水分离、烘干收集,实现餐厨垃圾的无害排放和资源重复利用。     

添加餐厨废油脂培养酵母进行γ-癸内酯生物转化

为了降低工业化生产γ-癸内酯(γ-decalactone,GDL)的成本,利用餐厨废弃油脂代替部分培养基成分培养解脂耶氏酵母(Yarrowia lipolytica),当添加餐厨废弃油脂6 g/L,葡萄糖由20 g/L降为12. 5 g/L,酵母提取物由10 g/L降为5 g/L时,培养12 h后获得与完全培养基相当的生物量。在Y. lipolytica中过表达酰基辅酶A氧化酶基因pox2获得工程菌,将蓖麻油酸转化为GDL产量达1. 5 g/L,是出发菌株的2. 2倍。利用分解油脂活性高的Y. lipolytica菌株(解脂假丝酵母Candida lipolytica CICC31223)与工程菌混菌降解餐厨废弃油脂并转化蓖麻油生产GDL,最佳条件为:当C. lipolytica与Y. lipolytica工程菌的接种比例为1∶10(体积比)、接种方式为先接种C. lipolytica,28℃,振荡培养(200 r/min) 12 h后再接种Y. lipolytica,混菌发酵培养基中GDL产量达0. 15 g/L,显著高于工程菌单菌发酵产量0. 08 g/L。结果表明,餐厨废弃油脂是廉价的碳源,通过不同菌株的混菌发酵转化生产GDL的方法具有很大的工业化应用前景。     

五株有机高分子化合物降解菌的生物安全性分析

以分离自环洞庭湖水系的3个淡水湖渔场表层底泥样品中的2株产几丁质酶菌株及3株产胶原蛋白酶菌株为研究对象,对其进行酶活分析及分子生物学鉴定,并通过药敏性、溶血性、氨基酸脱羧酶活性及硝酸还原酶活性实验对其安全性进行评价。结果表明,2株产几丁质酶菌株AL1、BM1分别被鉴定为芽孢杆菌（Bacillus sp.）和假单胞菌（Pseudomonas sp.）;3株产胶原蛋白酶菌株ALJ1、BMJ1及DJ2分别被鉴定为Pseudomonas sp.、Pseudomonas sp.和微小杆菌（Exiguobacterium sp.）。安全性试验结果表明,菌株DJ2、BMJ1分别对6种和4种抗生素高度敏感,其余菌株仅对1种抗生素高度敏感;除菌株AL1外,其余4株菌均无溶血性;除菌株DJ2外,其余4株菌均有氨基酸脱羧酶活性;5株菌均无硝酸还原酶活性。综上,菌株BM1和DJ2是降解有机高分子化合物的较安全菌株,可将其应用于有机高分子化合物的降解。     

两株拟除虫菊酯类农药降解菌的分离鉴定及其降解能力的研究

通过富集培养、梯度驯化方法,以拟除虫菊酯类农药降解率为指标,从菜园耕地土壤中分离筛选到两株可广谱降解拟除虫菊酯类农药的降解菌Q-7和G-04。经形态学观察、生理生化实验及16S rRNA基因序列分析,菌株Q-7鉴定为蜡样芽胞杆菌（Bacillus cereus）,菌株G-04鉴定为地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）。两株降解菌都具备较强的拟除虫菊酯类农药耐受性,可在同时含高效氯氰菊酯、氰戊菊酯、氯菊酯、联苯菊酯,且累积浓度为640 mg/L的培养基中生长。两株降解菌能同时降解初始浓度分别为50 mg/L的高效氯氰菊酯、氰戊菊酯、氯菊酯和联苯菊酯,接种培养72 h后,菌株Q-7对高效氯氰菊酯、氰戊菊酯、氯菊酯、联苯菊酯的降解率分别为48.31%、64.31%、33.46%、26.52%,菌株G-04的相应降解率为66.94%、45.04%、29.40%、26.40%。研究结果表明,菌株Q-7和菌株G-04具备广谱降解拟除虫菊酯类农药的能力,可作为修复拟除虫菊酯类农药污染环境的优良微生物资源。      

防腐剂--苯甲酸的微生物降解研究

通过驯化培养，从废水中分离出一株能高效降解苯甲酸的BJS3菌株，经鉴定，该菌为斑生假单孢菌（Pseudomonas maculicola），该菌还可以利用苯乙酸、对羟基苯甲酸为唯一的碳源和能源生长。研究了温度、pH、Ca^2 、Mg^2 、氮源，碳源以及微量元素对BJS3菌株生长的影响。在优化培养条件下，BJS3菌株在24h内对苯甲酸的降解率达99.93%。