微泡菌属菌株YPW1和YPW16多糖降解特性分析

【背景】海洋环境中分离到的微泡菌属菌株具有多糖降解能力,在环境中可以作为糖类代谢的重要执行者参与海洋碳循环过程。【目的】测定2株微泡菌属菌株的多糖降解活性,通过与微泡菌属其他菌株基因组比较分析2株菌的多糖降解基因特征。【方法】通过3,5-dinitrosalicylicacid(DNS)定糖法测定多糖降解活性,同时利用高通量测序技术对菌株基因组序列进行测定与组装,并与其他基因组注释结果进行比较分析。【结果】分离得到2株微泡菌属菌株YPW1和YPW16,二者均为潜在新种。结果表明,菌株YPW1能够降解琼胶、褐藻胶、果胶、几丁质、木聚糖、淀粉、普鲁兰等7种多糖,而菌株YPW16仅可降解淀粉和普鲁兰。基因组分析表明,YPW1具有上述7种多糖的降解酶基因,但菌株YPW16只具有淀粉酶与普鲁兰酶降解基因。相较于其他微泡菌属菌株,菌株YPW1多糖降解范围、多糖降解酶基因种类与丰度较高,但菌株YPW16多糖降解范围却较为狭窄。由此可知,多糖降解酶基因在微泡菌属基因组中的分布差异性较大。【结论】本研究为微泡菌属提供了2株潜在的新型菌株资源,为生物多糖降解提供了生化工具,也为研究微泡菌属菌株中多糖降解基...     

苯扎贝特降解菌的筛选及降解特性

【目的】药品苯扎贝特在水环境中频繁检测出,对环境的潜在危害不容忽视。我们筛选分离降解苯扎贝特的细菌,并研究其降解特性。【方法】根据分离菌株的细胞形态结构、生理生化特征及其16S rRNA基因序列分析鉴定降解菌,高效液相色谱法测定苯扎贝特,以判定该菌株的降解能力。【结果】分离菌株B-31属恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida),降解机制是共代谢。降解最佳条件为30℃、pH7。此条件下,以1%甲醇为初级基质,30mg/L苯扎贝特的5日降解率为48%。当分别以5g/L葡萄糖、蛋白胨、酵母粉为初级基质时,可使降解率提高到61%,、72.6%、76.67%。【结论】这是国内首次报道恶臭假单胞菌可以通过共代谢降解苯扎贝特,该研究为利用细菌发酵消除水环境中苯扎贝特污染提供基础。     

一株深海热液环境来源的PAHs降解菌TVG9-Ⅶ的系统发育与降解基因

【目的】对一株深海热液环境来源的多环芳烃(PAHs)降解菌进行系统发育分析并对其降解特性和降解机制进行研究。【方法】对16S rRNA基因进行扩增和测序,进行基于16S rRNA基因序列的系统发育分析;利用GC-MS测定其对PAHs的降解率;通过构建基因组Fosmid文库,克隆PAHs降解基因簇;并利用RT-PCR和qPCR研究关键降解酶基因在不同PAHs诱导下的表达情况。【结果】从西南太平洋劳盆地热液沉积物中分离到一株PAHs降解菌株TVG9-Ⅶ,系统发育分析结果表明,该菌株属于新鞘氨醇杆菌属(Novosphingobium),与该属的Novosphingobium indicum H25T系统发育关系最为密切,它们的16S rRNA基因序列相似性高达99.7%。该菌株在21 d内对菲、荧蒽和芘的降解率分别为95.2%,57.3%和69.6%。从Fosmid文库中筛选得到一个负责PAHs降解的上游基因簇,包含了PAHs起始降解双加氧酶大小亚基(pheA1a/b)基因和一个脱氢酶基因;RT-PCR和qPCR实验表明,双加氧酶大亚基基因pheA1a在菲的诱导下上调表达4.2倍,而在萘及高环荧蒽和芘的诱导下无上调。【结论】菌株TVG9-Ⅶ是Novosphingobium属深海热液来源的PAHs降解菌,具有良好的降解特性,特别是对高环PAHs的降解效果较好。     

一株羽毛降解菌的分离与鉴定

【目的】从土壤中分离并鉴定羽毛降解菌,测定其生长最适温度及起始pH,并观察酶活动态。【方法】采用系列稀释法和选择培养基法筛选目的菌株,基于16S rRNA基因序列及Biolog方法鉴定其分类地位,利用全自动生长曲线分析仪监测菌株的最适生长条件,并通过测定蛋白水解活性观察其酶活动态。【结果】从混合羽毛的土壤样品中筛选到一株羽毛降解菌,命名为菌株GIMN1.015,初步判定该菌株属于芽孢八叠球菌属(Sporosarcina)。最适生长pH为9.0,温度为30°C。蛋白水解活性最高值出现在培养后96 h。【结论】菌株GIMN1.015在利用羽毛角蛋白资源中具有潜在的应用价值。这是芽孢八叠球菌在羽毛降解方面的首次报道。     

一株高效降解芘的细菌分离、鉴定及其降解效果

摘要：【目的】获得高效降解高分子量多环芳烃的细菌,并研究其对多环芳烃的降解能力。【方法】利用富集培养和芘升华平板方法,从焦化厂污染土壤中分离多环芳烃降解细菌,对分离菌株通过形态特征、16S rRNA基因和gyrb基因序列相似性分析进行鉴定,并研究该菌对高分子量多环芳烃（HMW-PAHs）的降解效果。【结果】筛选到一株能以芘、苯并蒽、屈、苯并芘、茚并芘、苯并苝、荧恩为碳源和能源生长并降解这些底物的菌株HBS1,该菌株的16S rRNA基因和gyrb基因序列与Gordonia amicalis的相应基因的相似     

对硝基苯酚降解菌Pseudomonas sp. PDS-7的降解特性及 其降解相关基因的克隆

[目的]本研究的目的是分离对硝基苯酚(PNP)降解菌,研究其对PNP的降解特性;克隆其降解相关基因,并进行表达.[方法]本研究通过富集培养法和系列稀释平板涂布法分离PNP降解菌株;采用形态观察、生理生化特征测定和16S rDNA分析对菌株进行初步鉴定;通过摇瓶试验研究菌株降解特性;利用SEFA-PCR技术克隆降解相关基因,并亚克隆到表达载体pET29a中,构建重组表达质粒pETpnpC,再转入受体菌E.coli BL21(DE3)中进行诱导表达;通过分光光度法测定表达产物的酶活力.[结果]分离到一株PNP降解菌PDS-7,将该菌株鉴定为假单胞菌属(Pseudomonassp.);该菌株能够以PNP作为唯一碳源、氮源和能源生长,菌株对PNP的最高耐受浓度为80 mg/L,最适降解温度为30℃,偏碱性条件有利于菌株对PNP的降解;克隆了PNP降解过程中的偏苯三酚1,2-双加氧酶基因pnpC及马来酰醋酸还原酶基因pnpD(GenBank登陆号EU233791);将pnpC在E.coli BL21(DE3)菌株进行了诱导表达,表达产物对偏苯三酚和邻苯二酚均有邻位开环活性,比活力分别为0.45 U/mg protein和0.37 U/mg protein,表明偏苯三酚1,2-双加氧酶基因pnpC得到了活性表达.[结论]分离鉴定了一株PNP降解菌Pseudomonas sp.PDS-7,研究了该菌株的降解特性,克隆和表达了降解相关基因.     

蚯触圈源啶虫脒降解菌D35的分离鉴定及其降解条件优化

【背景】啶虫脒等新烟碱类杀虫剂的残留易对非靶标生物造成伤害,投加高效降解细菌进行生物强化,可促进其快速降解。【目的】从蚯触圈中分离筛选啶虫脒降解菌并优化其降解条件,提高降解效率。【方法】制备蚯触圈基质富集筛选降解菌;通过生理生化特征和16S rRNA基因序列分析对其进行鉴定;利用单因素筛选、Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验及Box-Behnken design试验优化菌株降解条件。【结果】分离得到1株啶虫脒降解菌D35,可在72 h内降解55.46%初始浓度为50 mg/L的啶虫脒,将其鉴定为一株假单胞菌(Pseudomonas sp.)。优化得到菌株降解啶虫脒的最佳环境条件为：胰蛋白胨10.19 g/L、温度为30℃、接种量为5.24%,pH 7.0、初始农药浓度50 mg/L,在此条件下72 h内菌株降解率为80.21%,较未优化前提高了24.75%。【结论】本研究对分离筛选新烟碱类杀虫剂降解菌的方法进行了探索,获得的菌株D35可高效降解啶虫脒,为快速消除环境中啶虫脒污染提供了新的微生物资源。     

褐藻表面可培养褐藻酸降解菌的原位筛选

【背景】褐藻酸经酶解后生成的褐藻寡糖具有抗氧化、抗肿瘤、诱导免疫调节、调节植物生长等多元化的生物学功能,在食品、医药领域应用前景广阔。大量筛选褐藻酸降解菌有利于获得新结构、新功能的褐藻寡糖,有利于积极推动寡糖产业进程。【目的】高效筛选褐藻酸降解菌株,发掘具有开发前景的海藻原位微生物资源。【方法】利用褐藻酸唯一碳源培养基对天然铜藻表面微生物进行筛选;革兰氏碘液显色反应指示微生物降解褐藻酸的特性;牛津杯法初步测定产褐藻酸裂解酶菌株的酶活大小。【结果】从铜藻表面共获得81个菌落,经透明圈显色筛选出28株菌,通过16S rRNA基因测序分析得到7株褐藻酸降解菌,分别属于芽孢杆菌属、节杆菌属、德库菌属、短杆菌属和链孢子囊菌属。除芽孢杆菌属外,其余菌属的菌种此前均未被报道过有产褐藻酸裂解酶的能力。进一步分析表明,T-1菌株的产酶能力最强、酶活力最高。【结论】利用革兰氏碘液显色结合牛津杯法筛选到7株产酶菌株,并比较了各菌株的酶活大小,表明该筛选方法简便高效,适合大规模筛选褐藻酸降解菌株。     

除草剂氟磺胺草醚降解菌FB8的分离鉴定与土壤修复

【目的】从氟磺胺草醚污染土壤分离高效降解菌株,进行分类学鉴定、降解特性及土壤修复能力初步研究,为氟磺胺草醚污染土壤微生物修复提供新的菌株。【方法】通过形态特征、生理生化特征和16S rRNA序列分析方法进行菌株鉴定;通过农药初始浓度、pH值、温度等环境因素的研究得到菌株的最适生长条件;通过敏感作物和靶标杂草的盆栽生测试验,验证菌株对氟磺胺草醚污染土壤的修复能力。【结果】本试验从黑龙江省长期施用氟磺胺草醚的大豆田地中分离出一株能以氟磺胺草醚为唯一碳源生长的细菌FB8,初步鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas),该菌株在96 h内对500 mg/L氟磺胺草醚的降解率高达86.75%,其最适生长条件为500 mg/L农药初始浓度、初始pH6.0-8.0、35-37℃,该菌株处理30 d能够显著恢复敏感作物玉米和高粱的各项生物量指标,对氟磺胺草醚浓度为5 mg/kg的土壤修复效果明显。【结论】从黑龙江省污染土壤中筛选得到的高效降解氟磺胺草醚的门多萨假单胞菌Pseudomonas mendocina FB8,盆栽生测试验表明该菌株具有很好的土壤修复作用,可为氟磺胺草醚的生物修复研究提供适宜的菌种资源。     

木质素降解菌株的分离及其降解玉米秸秆过程中产酶特点

【目的】筛选高效降解木质素的菌株,并研究其以玉米秸秆为底物时木素降解酶活性。【方法】本研究以愈创木酚培养基和苯胺蓝培养基从吉林省不同经纬度的自然朽木及腐朽玉米秸秆土壤样品中分离、筛选得到高效降解木质素的菌株,并对其形态学鉴定,通过ITS序列分析构建系统发育树,分析菌株的分类地位。通过秸秆固体发酵过程产生的胞外木质素酶的活性分析,选出高效秸秆降解菌。【结果】筛选出1株高效降解秸秆的真菌,对其进行形态学特征和ITS序列分析,命名为白囊耙齿菌W2(Irpex lacteus W2)。该菌株在4–8 d内产生的锰过氧化物酶(Manganese peroxidase)呈上升趋势,并且在8 d达到峰值86.31 U/mL,与黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)的最高酶活力45.86 U/mL相比,高出了88.20%(P0.01);该菌株的漆酶(Laccase)活力8 d时达到20.60 U/mL,比对照高40.76%(P0.05)。【结论】本研究分离到一株具有较强降解秸秆能力的真菌,初步鉴定为Irpex lacteus W2,具有较强的降解秸秆能力,其降解秸秆过程中产生较高的锰过氧化物酶与漆酶活力。     

可降解吡啶的全食副球菌B21-3的筛选鉴定及降解特性

【背景】吡啶作为一种难降解的有机污染物普遍存在于焦化、炼油、皮革和制药等行业的废水中,并对环境造成危害。【目的】治理废水中残留的有机污染物吡啶,筛选高效降解菌。【方法】采用富集培养和选择培养,以石家庄某污水处理厂的活性污泥为材料进行吡啶降解菌的筛选,通过形态特征、生理生化特性、(G+C)mol%测定及16S rRNA基因序列系统发育分析对筛选到的降解菌进行鉴定,并分析其对吡啶的降解特性。【结果】分离筛选到一株能以吡啶为唯一碳源和氮源生长代谢的降解菌B21-3,经鉴定该菌株为全食副球菌(Paracoccuspantotrophus)。菌株B21-3对吡啶的最适降解温度为32°C,最适降解pH为7.0,吡啶浓度为100mg/L时降解率为48.50%±0.02%;通过逐步提高吡啶初始浓度对菌株进行驯化,驯化后菌株可耐受较高浓度吡啶且吡啶降解率显著增加,吡啶浓度为100 mg/L时驯化后菌株B21-3对吡啶的降解率为90.26%±1.70%。驯化后菌株在含吡啶的无机盐平板上传代培养15代后,对吡啶的降解率为89.39%±2.03%。【结论】菌株B21-3具有较强的吡啶降解能力及降解稳定性,该菌株可作为吡啶污染水体生物修复的潜在资源。     

一株溴氰菊酯降解菌的分离鉴定及其降解条件优化

【背景】拟除虫菊酯类农药的降解已成为食品安全和环境卫生领域的研究热点,而生物降解被认为是一种绿色高效的解决方法。【目的】从长期受拟除虫菊酯类农药污染的草莓根系土壤分离一株溴氰菊酯(deltamethrin,DM)降解菌,并优化其培养基及降解条件,从而提高DM降解菌的降解效率。【方法】采用富集驯化、分离纯化法筛选DM降解菌,通过形态学和生理生化特征,以及16S rRNA基因序列分析进行鉴定。通过Plackett-Burman因素筛选试验、最陡爬坡试验和Box-Behnken试验优化菌株降解条件。【结果】筛选获得一株DM降解菌LH-1-1,96h对DM(100mg/L)的降解率为53.43%,经鉴定为琼氏不动杆菌(Acinetobacter junii);通过优化后,在DM浓度75mg/L、胰蛋白胨3 g/L、pH值6.8、硫酸铵1.5 g/L、氯化铁0.01 g/L、接种量为5%(体积比)、菌龄12 h、培养温度30℃条件下,菌株LH-1-1对DM降解率达82.36%,较未优化前提高了28.93%。【结论】A. junii LH-1-1具有较高的DM降解能力,该菌可为生物修复受DM或拟除虫菊酯类农药污染的环境提供优良的微生物资源。     

假单胞菌胞外酶降解黄曲霉毒素B1的酶学性质

【背景】黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1,AFB1)毒性强、污染普遍,目前尚无有效的防治办法。【目的】为了发掘高效的AFB1降解菌并探索其降解特性,对红树林污泥样品中一株AFB1降解菌株(HAI2)的酶学性质进行分析。【方法】以AFB1结构类似物为唯一碳源,筛选出一株高效的AFB1降解菌,利用16S rRNA基因测序结果鉴定菌株,并结合HPLC研究菌株对AFB1的降解特性。【结果】HAI2的16S rRNA基因序列与恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida,NR 113651.1)的相似性高达99.85%,其主要降解AFB1的活性物质为胞外蛋白质,HAI2-AFB1降解酶的最适pH值为7.0,最适温度为37℃,Fe²⁺、Ca²⁺和Zn²⁺会抑制AFB1的降解率,Cu²⁺和Mn²⁺可以提高AFB1的降解率。HAI2上清液对100 ng/mL的AFB1降解24 h的降解率为71.52%。此外,P.putida HAI2还可抑制被黄曲霉菌感染的玉米中AFB1的合成,AFB1含量可减少63.46%。【结论】假单胞菌P.putida HAI2具有较高的降解AFB1能力,其主要降解活性物质为胞外蛋白,在食品和饲料行业具有较大的应用前景。     

一株海藻多糖降解菌的分离与鉴定

【目的】从腐烂的褐藻中筛选一株海藻多糖降解菌,编号L206,分析其对不同多糖的降解能力。【方法】通过形态观察、生化单因子试验及16S r RNA基因鉴定细菌,DNS法测定海藻多糖降解酶活性等。【结果】海洋细菌L206,革兰氏阴性短杆菌,生长对数期为3-21 h,适宜生长的Na Cl质量浓度为0-3%(质量体积比);通过16S r RNA基因鉴定为白色噬琼胶菌(Agarivorans albus);L206被海带粉诱导至72 h时,综合复合酶活力达到最大,其中淀粉酶活力最高(28.17 U/m L),木聚糖酶次之(23.83 U/m L)。【结论】白色噬琼胶菌L206是一株多能型多糖降解菌,对褐藻多糖有特殊的降解能力,具有潜在开发价值。     

一株十溴联苯醚高效好氧降解菌的筛选、鉴定及降解特性

【目的】从广东贵屿镇电子垃圾拆解地采集的沉积物样品中分离十溴联苯醚(BDE-209)高效好氧降解菌,并考察其对BDE-209的降解特性。【方法】通过生理生化实验和16S rRNA测序鉴定菌种,正交实验优化降解条件,并分析不同降解体系及影响因素对菌降解BDE-209的影响。【结果】鉴定结果显示,该BDE-209好氧降解菌为短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis)。B.brevis对1 mg/L BDE-209 5 d的降解率可达54.38%。正交实验结果表明,B.brevis降解BDE-209的最优条件为:pH 7,投菌量3 g/L,温度30°C。降解特性研究结果显示B.brevis对BDE-209降解的最佳菌龄为36 h,最佳氮源为(NH4)2SO4,B.brevis对Cu2+、Cd2+有较好的耐受性,但Cu2+和Cd2+的存在会影响其对BDE-209的降解。当Cu2+浓度在1 5 mg/L,Cd2+浓度在0.3 0.5 mg/L范围内时,B.brevis对BDE-209降解均可达50%以上。【结论】B.brevis对BDE-209有很好的降解效率,研究结果对BDE-209的好氧微生物降解及环境中BDE-209的生物修复具有较好的科学意义和应用价值。     

一株降解纤维素放线菌的产纤维素酶基因克隆与表达

【背景】纤维素在自然界中储量丰富,但天然纤维素的难降解性成为广泛应用纤维素资源的壁垒,近年来利用微生物来降解纤维素成为热点研究。【目的】筛选分离得到一株具有降解纤维素功能的放线菌菌株Lb1,通过全基因组测序确定其产纤维素酶关键基因5676,对基因5676进行克隆转化,使其在大肠杆菌中进行表达。【方法】通过基因工程技术将产纤维素基因连接到表达质粒上并导入表达菌株,对其降解纤维素生成葡萄糖的能力进行探究。【结果】将Lb1菌株的16S rRNA基因进行比对,确定菌株Lb1属于链霉菌属,命名为Streptomyces sp. Lb1。成功构建出纤维素酶表达载体,并且导入表达菌株大肠杆菌BL21(DE3),重组菌株的产纤维素酶能力大于空载菌株。【结论】通过基因工程技术成功克隆出产纤维素酶基因,从而表达纤维素酶,为今后利用微生物降解纤维素的大规模应用提供参考。     

炔草酯降解菌Sphingopyxis sp. WP68的分离鉴定与降解特性

【背景】炔草酯可以高效防除麦田恶性杂草,但炔草酯的生产和使用也对环境造成了破坏,对动物和人类健康造成了威胁。【目的】分离筛选炔草酯高效降解菌株,研究其降解特性,为炔草酯污染生物修复提供优良菌种资源。【方法】采集农药厂活性污泥样品,通过富集培养和含有炔草酯的LB培养基进行炔草酯降解菌株的分离,通过形态和生理生化特性以及16S rRNA基因序列分析确定其分类学地位,通过单因素试验从温度、pH、接种量和底物浓度等方面考察菌株对炔草酯的降解特性,并利用UPLC-MS分析降解产物。【结果】筛选出一株炔草酯高效降解菌株WP68,经鉴定为鞘氨醇盒菌(Sphingopyxis sp.),该菌株在37°C和pH值为8.0时,10 h内可将200 mg/L的炔草酯降解98.26%。利用UPLC-MS鉴定菌株WP68降解炔草酯的产物为炔草酸。确定了该菌株降解炔草酯的最适温度、pH值、接种量、底物浓度分别是37°C、8.0、5%、200mg/L。菌株WP68还能降解氰氟草酯和精喹禾灵。【结论】Sphingopyxis sp. WP68对炔草酯有较强的降解能力和较高耐受性,在炔草酯污染土壤修复中具有潜在的应用前景。     

三株高效秸秆纤维素降解真菌的筛选及其降解效果

【目的】利用多种筛选方法,获得高效秸秆纤维素降解真菌,并研究其秸秆纤维素的降解能力。【方法】采用滤纸片孔洞法、滤纸条降解法、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)水解圈测定法、秸秆失重法、纤维素分解率测定法、胞外酶活测定法等常规秸秆纤维素降解菌的筛选方法。【结果】筛选到3株具有较强纤维素降解能力的真菌菌株,经初步鉴定菌株98MJ为草酸青霉(Penicillium oxalicum)、菌株W3为木霉(Trichoderma sp.)、菌株W4为扩张青霉(Penicillium expansum)。菌株W4具有非常强的秸秆纤维素降解能力,10d内对秸秆的降解率可达56.3%,对纤维素、半纤维素和木质素的分解率分别为59.06%、78.75%和33.79%。菌株W4的胞外纤维素酶活力在14.25-49.75U/mL之间。【结论】筛选获得3株高效秸秆纤维素降解真菌菌株,其中菌株W4的纤维素酶活高于已报道的菌株,是一株十分具有研究开发潜力的纤维素酶生产菌株。