复合型生物絮凝剂产生菌筛选及絮凝机理研究

采用纤维素降解菌和絮凝菌组成复合型生物絮凝剂产生菌菌群,进行两段式发酵,利用纤维素为底物,生产复合型生物絮凝剂．将高效絮凝菌F2、F3、F5和F6进行双菌混合培养的正交试验,发现F2和F6组合絮凝活性最佳,且均优于单菌．确定该复合型生物絮凝剂HITM02的有效成分存在于发酵液中,主要是细菌的代谢产物．有效成分为蛋白质、多糖和多肽类物质,其中蛋白质的含量为5．4％,总糖含量为1．76％,还原糖未检出．这些有效成分与发酵过程中纤维素等的代谢残留物共同作用,具有优良的絮凝能力．絮凝机理包括蛋白质等两性电解质的电中和作用;蛋白质、多肽、多糖等高分子物质和纤维素等的代谢残留物共同具有的吸附架桥作用．     

复合菌群降解玉米秸秆协同产氢特性

为加快生物制氢工业化进程,利用玉米秸秆这类来源广泛、储量巨大和价格低廉的可再生生物质纤维素资源作为发酵产氢的原料,从连续流发酵产氢反应器(ZL92114474.1)中新分离筛选出一株高效纤维素降解产氢细菌Clostridium sp.X9(NCBI注册号:EU434651)和一株高效产乙醇发酵产氢细菌Ethanoigenens harbinenseB2(NCBI注册号:EU639425),通过构建高效降解纤维素发酵产氢复合菌群进行同步降解玉米秸秆发酵产氢.结果表明,对玉米秸秆进行酸化汽爆预处理后可以显著提高复合菌群的产氢能力.复合菌群X9和B2比单一菌种具有更理想的降解玉米秸秆发酵产氢的能力,两菌种间存在协同产氢效应.复合菌群X9和B2降解玉米秸秆发酵产氢获得的最大产氢率和玉米秸秆降解率分别为8.7mmol/g和74%.液相代谢末端产物主要为乙醇、乙酸和丁酸.这说明复合菌群X9和B2在以木质纤维素为发酵底物的工业化生物制氢领域中具有很好的应用发展前景.     

一株高产乳酸细菌的分离鉴定与发酵性能研究

从食物垃圾中分离到1株乳酸高产菌株TD175,该菌株在含100 g/L葡萄糖的发酵培养基中,经72 h发酵,可产生78.56 g/L的乳酸.根据形态和生理生化特征,将菌株TD175初步鉴定为乳杆菌属(Lactobacillussp.)的细菌,其16S rDNA序列与乳杆菌MR2菌株、植物乳杆菌(L.plan tarum)和戊糖乳杆菌(L.pen tosus)的相似性最高,均达到99%.菌株TD175经过耐酸选育得到的新菌株TD175-1的乳酸产量提高了10.7%.菌株TD175-1能促进食物垃圾的乳酸发酵,厌氧发酵48 h,产生29.65 g/L的乳酸,比不接种的自然发酵高34.3%.     

高效絮凝菌的鉴定及絮凝特性研究

从含油废水曝气池活性污泥中筛选6株具有絮凝特性的菌株,命名为:F1、F2、F3、F4、F5、F6.为了研究絮凝菌的分类及絮凝特性,采用16SrDNA序列方法对6株絮凝菌进行鉴定分类;利用紫外扫描光谱与红外光谱扫描光谱分析絮凝活性成分.鉴定结果表明:6株絮凝菌分别与芽孢杆菌属、农杆菌属、库克菌属聚为一类,特征基本一致,具有99%同源性;絮凝测定结果显示,絮凝率在69%以上,其中F2、F3、F5、F6的絮凝率高于80%.将上述4株絮凝菌进行双菌混合培养试验,结果显示:F2和F6组合絮凝活性最佳,均优于各单菌,絮凝剂的有效成分为多糖类物质.     

微生物絮凝剂MNb-1絮凝效果的影响因素研究

从受污染的河畔污泥中筛选出一株具有絮凝活性的微生物絮凝剂产生菌,用该菌产生的微生物絮凝剂(代号MNb-1)对高岭土悬浮液进行絮凝,主要考察高岭土悬浮液的初始pH、絮凝剂MNb-1的投加量、金属离子助凝剂等3个因素对絮凝效果的影响。实验表明:高岭土悬浮液的初始pH对絮凝效果影响不是很明显,而絮凝剂MNb-1的投加量、金属离子助凝剂剂量对絮凝效果有很大的影响。絮凝剂MNb-1对高岭土悬浮液的最佳絮凝率可达到92.1%。     

一株乳酸菌培养条件优化及菌种鉴定

针对取自某工厂的一株未知乳酸菌种进行菌株的培养条件优化及菌种鉴定。以乳酸菌在不同固体培养基中的菌落数、菌落大小及溶钙圈大小为检测指标确定乳酸菌分离培养基为最优乳酸菌固体培养基。在此基础上,对其固体和半固体形式中的生长情况进行比较,发现半固体培养较固体培养更适于乳酸菌生长。通过对乳酸菌生长曲线、pH-t曲线的绘制,了解了此种乳酸菌的生长特性。通过菌落形态观察以及生化鉴定实验,如：吲哚试验、接触酶试验、运动性检测、糖发酵试验等鉴定出此种乳酸菌为德氏乳杆菌保加利亚亚种。     

降解未处理纤维素厌氧混合菌群的筛选及功能

为获得高效稳定的原木质纤维素降解微生物,利用限制性培养手段,从瘤胃残渣中筛选出了可以体外培养、分解能力强且性能稳定的纤维素厌氧降解菌群FYG-2.该菌群在38.5 ℃,pH6.4～6.8条件下,5 d内可以使1.00 g滤纸完全崩解.转接30代,其降解性能仍保持稳定,且纤维素底物的灭菌与否均不影响其分解.以底物失重率、...     

活性艳兰X-BR的微生物降解

从大连普兰店盐场盐池底泥样品中,分离得到一株具有耐盐性,可以分解活性蓝的菌株S32。该菌株分子生物学鉴定为Bacillus megaterium,能在以活性艳兰为唯一氮源的培养基中生存,对质量浓度为80、604、0 mg/L的活性艳兰的降解率分别为90.0%、86.4%、91.7%。在3.05%盐(NaCl)质量分数的培养基中对40 mg/L活性艳兰的降解率为71.0%。     

微生物对己内酰胺及尼龙6薄膜的生物降解探讨

以己内酰胺作为尼龙6生物降解的模拟物，研究了P．ch菌株对己内酰胺的降解规律，并在此基础上采用ZY、F4和P．ch3种菌株对自制尼龙6薄膜进行降解．电子扫描显微镜显示微生物可在尼龙6薄膜上形成刻蚀斑痕，实现了尼龙6薄膜的生物降解．     

蜡样芽孢杆菌对稻草的降解作用

为了研究一株蜡样芽孢杆菌(Bacillussp.X10-1-2)对稻草的降解作用,测定了发酵过程中发酵液的纤维素酶和半纤维素酶活、可溶性总糖和还原糖浓度以及底物残渣重、残渣结晶度、傅立叶红外光谱和表面结构的变化.发现在发酵过程中蜡样芽孢杆菌菌体产酶的过程也就是木质纤维素的降解糖化过程.上清液中的纤维素酶活和半纤维素酶活分别在发酵进行到第8 h和20 h时达到最高峰.总糖含量于4 h达到最高值,然后下降到一定程度后保持恒定.还原糖含量随发酵进行不断下降,达到一定值后保持恒定.该菌株对稻草长达5 d的降解过程中结晶度变化十分显著,第3 d时达到最高峰,而后又迅速下降.此菌株对稻草中各组分都有一定降解,其中纤维素、半纤维素和木质素的降解率分别为3.35%、0.91%和2.81%.该菌株主要降解稻草的薄壁细胞,使薄壁细胞发生严重皱缩.这预示,该菌株在造纸工业具有良好的应用前景.     

木瓜软罐头胖听腐败微生物的分离和鉴定

对引起木瓜软罐头胖听腐败变质的微生物进行分离鉴定及特性研究,从中分离得到3株腐败菌株S1,S2和S3。经过形态观察、生理生化检验、微生物鉴定等,表明:3株菌均为革兰氏阳性细菌、均能水解淀粉,甲基红实验均呈阴性,麦芽糖和葡萄糖发酵实验均呈阳性而蔗糖发酵实验中只有S1呈阳性,明胶液化实验中S1为阴性,S2,S3为阳性。依据试验数据绘制了三种菌的生长曲线和耐温性曲线,建立了一条检测木瓜软罐头中的腐败微生物的技术路线,为木瓜软罐头的防腐保鲜提供了重要的参考依据。     

响应面法优化重组枯草芽孢杆菌生产纤维素酶EGA的研究

通过响应面优化法（response surface methodology,RSM）对分泌表达纤维素酶EGA重组枯草芽孢杆菌的发酵条件进行优化。利用Plackett-Burman实验设计对淀粉、酵母粉、蛋白胨等8个因素对枯草芽孢杆菌产纤维素酶EGA的显著影响与否进行评估分析,筛选得到淀粉、酵母粉和MgSO4·7H2O为3个显著影响的因素,再利用Box-Behnken实验设计对这3个因素进行进一步优化,确定最佳培养基的配比为淀粉21g/L,酵母粉11.26g/L,蛋白胨25g/L,MgSO4·7H2O 1.52g/L,KH2PO40.395g/L,NaCl 3.25g/L,CaCl20.1g/L,FeSO4·7H2O 0.005g/L。在最优条件下,利用小型发酵罐对重组菌进行扩大培养,其最高酶活力达到1 264U/L。     

秸秆糖化复合菌系的筛选方法及糖化效果评价

为了获得能够直接降解秸秆积累还原糖的复合菌系,并评价其产糖能力,采用连续稀释转接的方法进行复合菌系的富集筛选.同时,提出利用分室同步糖化发酵产氢培养的方法,将降解秸秆复合菌系与高效产氢菌株分室培养,以产氢所消耗还原糖量,推算复合菌系的产糖能力,以此作为评价复合菌系糖化效果的方法.实验结果表明:利用连续稀释转接法,筛选得到糖化效果较好的复合菌系JY665,菌体产氢量与所消耗还原糖量可拟合为二次曲线,通过计算得到复合菌系产糖能力达到0.5150g/g秸秆,秸秆降解率达到61.06%.     

蜡状芽孢杆菌的筛选及其产氢性能

为了研究纯菌种对产氢的影响,从污水厂活性污泥中分离了纯的产氢菌种XN12,根据16S rDNA序列和DnaJ基因序列、细胞形态、生理生化数据等多项鉴定分析,该菌种被鉴定为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus).为了研究该纯菌的产氢性能,实验以葡萄糖为底物,在不同pH值条件下观察其产气情况.实验结果表明:以每摩尔葡萄糖计,该菌在中性条件下获得最大产氢量为1.6 mol.对反应的液相产物的检验结果表明:该菌为丁酸发酵菌,通过丙酮酸代谢途径产出氢气.     

复合菌剂预处理玉米秸秆及厌氧发酵产沼气

对比研究了9组不同配比的复合菌剂预处理玉米秸秆及厌氧发酵产沼气的效果,采用秸秆失重率及木质纤维降解率分析复合菌剂的降解能力,并通过沼气和甲烷的产量分析复合菌剂的产气性能.研究结果表明,D4组秸秆失重率及木质纤维素降解率最高,其次为I9组.30d的发酵周期内,I9菌剂处理后秸秆厌氧发酵效果最好,出现两个产气和产CH4的高峰期,累积产气量和产CH4量分别提高36.6%、39.0%,这说明采用合适的菌剂配比预处理秸秆能较大地提高厌氧发酵的产气量和消化效率.D4组秸秆木质纤维降解率虽最高,但产气并不是最高的,这说明降解率和产气量并不成正比.根据产气要求,选择最佳复合菌剂的配比为I9组,即复合菌、真菌、放线菌及细菌、绿色木霉的体积比为3∶3∶2∶1.     

絮凝剂产生菌絮凝活性分布及其发酵条件优化

以微生物絮凝剂产生菌EA为研究菌株进行种子培养和发酵,分析其絮凝活性的分布,然后对其发酵条件进行优化．选取不同的物质作为碳源、氮源,通过测量发酵产物的絮凝率来进行比较分析,对培养基初始pH、培养温度、接种量等主要发酵条件进行单因子实验和正交实验．结果表明：最有利的碳源氮源分别是葡萄糖和酵母膏;最有利的培养条件是初始pH值7．5、培养温度37℃、接种体积分数4％．经过优化培养之后发酵液对高岭土的絮凝率从71．7％提高到78．5％．     

分子信号抑制剂的提取及其优化发酵条件

选用铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,PAO1)为研究菌株,通过实验发现在该菌种自身生长过程中同时产生一种抑制剂,该种抑制剂对革兰氏阴性菌的AHL型信号分子有明显抑制作用。其优化发酵条件为:3 g/L的葡萄糖为碳源,3 g/L的硫酸铵为氮源,250 mL三角瓶中装液量为150 mL,37℃摇床发酵培养72 h。     

产氢细菌Ethanoligenens harbinense YUAN-3基因文库构建及分析

以高效产氢细菌哈尔滨产乙醇杆菌的模式菌株YUAN-3作为出发菌株,提取细菌总DNA,经过Sau3AI的不完全酶切,将2.5～5.0kb的片段连接入用BamHI酶切的pUC19质粒,转化入E.ColiDH5α中,构建菌株YUAN-3的基因组文库,得到克隆数接近9×103个,以最相近的梭菌属已报道的基因组平均大小4.6Mb计算,概括了其99%以上的基因组,达到了建库的理论值.随机挑取200个白色菌落进行测序,经分析得到的结果大多数与已经过全序列分析的产氢细菌的假想蛋白相近,其中有49个与其他菌株功能蛋白相似性超过70%的片段,包括叶酰聚谷氨酸合成酶、DNA拓扑异构酶、乙酰转移酶等,同时获得了7个功能蛋白或基因的完整开放阅读框.     

基于nir S基因的反硝化细菌快速定量检测

为解决现有油田污水以及反硝化相关的生物反应器中,反硝化细菌定量检测周期长、检测费用高的问题,以nir S基因为靶基因,采用聚合酶链式反应(PCR)技术与倍比稀释法(MPN)相结合的nir S-MPN-PCR法,对反硝化细菌进行快速定量检测研究.从污水中制备直接用于PCR扩增的菌液,保证定量准确性;以832F和1606R为通用引物,优化反应体系和扩增条件.结果表明,该方法检测结果明显比MPN-Gries法灵敏,真实地反映污水中实际的DNB菌的数量,整个操作过程需要3～4h,检测结果非常稳定,降低了检测费用,可以在生产工艺中应用.     

一株秸秆纤维素降解菌株的筛选及其降解特性

纤维素是自然界一种最重要的可再生资源,本文从玉米地土壤中分离出 1 株产纤维素酶能力较强的菌株J-N3。以羧甲基纤维素为唯一碳源的分离培养基和刚果红染色法进行初筛,再将筛选到的菌株进行液体发酵培养并测定酶活。结合形态学特征与分子生物学鉴定结果得知,菌株J-N3为芽孢杆菌属( Bacillus)。并对其酶学性质进行初步研究,得到酶最适pH为6.0时,最适反应温度为50 ℃。玉米秸秆经菌株 J-N3处理20 d 时,秸秆失重率及纤维素分解率分别达到26.22%、31.01%。