高浓度烟碱降解菌的筛选、鉴定及降解特性

以烟碱为唯一碳氮源分别从武汉卷烟厂废弃物和山东淄博地区多年植烟的土壤中分离出152株降解烟碱的细菌分离株,进一步筛选得到高浓度烟碱降解茵ZB-16A.经常规形态学、生理生化特征、16S rDNA序列分析和系统发育树研究表明,ZB-16A分离株属于恶臭假单胞菌;ZB-16A在温度30 ℃,培养基初始pH7.0,摇床转速为150 rpm时,可耐受6 000 mg/L的烟碱,在48 h内可完全降解烟碱;当烟碱初始浓度为7 000 mg/L时,该降解菌生长受到抑制.     

烟碱降解细菌528菌株的分离鉴定和降解特性

为解决我国一些烟区烤烟烟碱含量偏高问题,筛选了具有降解烟叶烟碱含量应用潜力的细菌。以烟碱为唯一的碳氮源,从云南省弥勒县的烟草栽培土壤中分离得到1株烟碱降解细菌5-28。经形态学观察和生理生化性质分析,结合16S rRNA测序和系统进化分析将该细菌鉴定为根瘤菌(Sinorhizobiumsp.)5-28。该菌能耐受2.5 g/L的烟碱,对烟碱的最适降解条件为:烟碱浓度1.5 g/L,pH 4.0,温度25℃。经过24 h培养,菌株5-28对初始浓度为1 g/L的烟碱降解率接近80%,同时,该菌的休止细胞也能有效降解烟叶中的烟碱。     

烟叶醇化过程中烟碱降解菌的分离鉴定与特性分析

从醇化烟叶中分离到具有降解烟碱活性的菌群(Q6),16S rDNA片段的PCR-DGGE(变性梯度凝胶电泳)分析显示,菌群由8种细菌组成.从菌群Q6中分离出1株烟碱降解菌D1,经菌落形态、生理生化和16S rDNA序列分析鉴定为根癌土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens).在低温(20℃)、偏酸或偏碱(pH=5或者pH≥9)及高烟碱浓度(＞1g/L)条件下,菌群Q6均表现出比单菌D1更强的降解活性.烟叶发酵和加入静息细胞试验表明,菌群和单菌均可降解醇化烟叶中的烟碱.在菌群和单菌的烟碱代谢产物中都检测到烟碱烯、2,3’-联吡啶和可替宁.结果显示:醇化过程中烟叶表面微生物可能对烟碱有降解作用,从而影响烟叶的醇化效果,可以利用分离到的菌群或单菌在烟叶醇化过程中降解烟碱,以改善烟叶品质;同时也可以利用烟碱降解菌处理烟草废弃物中的烟碱.     

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。     

烟碱降解菌的筛选与初步鉴定

为分离具有高效降解烟碱能力的菌株,以湖南省浏阳县烟草土壤为菌株来源,使用选择性培养基进行初筛和复筛,并对高效降解菌株做菌落形态、个体形态和生理生化鉴定。通过试验,初筛到13株能降解烟碱的菌株,复筛得到降解烟碱活性最高的细菌菌株F4。它能在以烟碱为唯一碳源和氮源的培养基中生长良好,在液体烟碱培养基中培养14 d,能将培养液中的烟碱降解87.51%。根据形态特征和理化分析结果,初步鉴定该菌为肠杆菌科摩根氏菌属摩氏摩根氏菌亚种(Morganella fulton morganella morganii subsp)。      

微生物降解PET过程研究

为研究微生物对高聚物底物的生物降解反应过程,以对苯二甲酸高效降解菌(睾丸酮丛毛单胞菌)为出发菌,分别以聚酯及其与对苯二甲酸的混合物、聚酯降解中间产物为碳源,通过检测菌株生物量变化、发酵液中产物种类与浓度变化,研究菌株对聚酯高聚物的降解过程。结果表明:对苯二甲酸高效降解菌能够对聚酯产生一定的降解作用,分解过程产生多种中间物质;对于苯甲酸、双(2-羟基乙基)对苯二甲酸酯、对苯二甲酸这3种中间产物碳源,菌株均能利用其进行生长;降解聚酯的过程中,微生物产生不同的酶作用于聚酯,酯键的断裂和苯环的开环构成整个催化反应的基本环节。     

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。     

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。     

黄曲霉毒素B1降解菌株的鉴定及降解产物研究

为开发有效降解黄曲霉毒素B₁(aflatoxin B₁,AFB₁)的生物菌剂,筛选降解率高的菌株进行分离鉴定,并分析降解产物,以前期筛选到AFB 1降解率高达83.5%的菌株WTX1为研究对象,通过形态学、生理生化特征及菌株16S rRNA基因测序对菌株进行鉴定,通过超高效液相色谱-串联四级杆质谱(ultra-performance liquid chromatography-MS/MS,UPLC-MS/MS)测定菌株各组分降解率,将降解液产物质谱图与软件中标准质谱库比对,分析菌株降解AFB₁产物结构。菌株WTX1被鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。菌株降解AFB₁起主要作用的是生长过程产生的次级代谢产物。菌株WTX1降解AFB₁机制是破坏AFB₁的毒性结构即呋喃环二氢双键,香兰素内脂环结构,达到脱毒效果。较目前筛选到降解AFB₁的菌株,菌株WTX1更具有食品安全优势。     

假单胞菌菌株CS3降解烟碱的特性与动力学模型

采用液体培养法研究了假单胞菌(Pseduomonas sp.)菌株CS3降解烟碱的特性和动力学模型.结果表明,该菌株降解烟碱的最适条件为:接种量5%,温度30 ℃,pH值7.0.在最适条件下,在烟碱浓度为1000 mg/L的培养基中,24 h内的降解率为98.6%.在最适降解条件下,获得了菌株生长和烟碱降解的动力学模型.     

烟碱的微生物代谢研究进展

综述了代谢烟碱微生物的种类、微生物代谢烟碱的途径、分子生物学机理和酶学研究及微生物代谢烟碱应用研究的进展情况,揭示出微生物在降低烟草和环境中烟碱含量的潜力.     

1株产类胡萝卜素盐盒菌的分离鉴定及培养条件优化

对分离自运城盐湖黑泥中的一株产类胡萝卜素嗜盐菌G14进行分离鉴定,经菌落形态观察、生理生化特性及16S rRNA基因 序列分析,确定该菌株隶属于盐盒菌属（Haloarcula sp.）。 通过单因素与正交试验对菌株G14的培养条件进行优化。 结果表明,菌株G14 最佳培养条件为NaCl质量浓度0.23 g/mL,初始pH值为7.0,43 ℃光照培养。 在此优化条件下,培养的菌液OD600 nm值达2.24,类胡萝卜素 产量为0.65 mg/L。     

Proteomic analysis of 17β-estradiol degradation by Stenotrophomonas maltophilia

Microbial degradation plays a critical role in determining the environmental fate of steroid hormones, such as 17β-estradiol (E2). The molecular mechanisms governing the microbial transformation of E2 and its primary degradation intermediate, estrone (E1), are largely unknown. The objective of this study was to identify metabolism pathways that might be involved in microbial estrogen degradation. To achieve the objective, Stenotrophomonas maltophilia strain ZL1 was used as a model estrogen degrading bacterium and its protein expression level during E2/E1 degradation was studied using quantitative proteomics. During an E2 degradation experiment, strain ZL1 first converted E2 to E1 stoichiometrically. At 16 h E1 reached its peak concentration, and microbial growth started. At the same time, enzymes involved in certain catabolic and anabolic pathways were most highly expressed compared to the other time points tested. Among those enzymes, the ones involved in protein and lipid biosyntheses were observed to be particularly active. Based on the metabolite information from a previous study and the proteomic data from this study, we hypothesized that S. maltophilia strain ZL1 was able to convert E1 to amino acid tyrosine through ring cleavage on a saturated ring of the E1 molecule and then utilize tyrosine in protein biosynthesis.     

葡萄酒酿造过程中酿酒酵母乙醛代谢特征的研究

选用4株本土酵母(G3-3、NX8423、D3-4、NX349)与2株商业酵母(X16、F15)分别在干白与干红葡萄汁中进行发酵,研究各菌株在酒精发酵过程中的乙醛动态变化,并对各菌株产生乙醛的特征进行分析。结果显示：本土酿酒酵母与商业酿酒酵母具有相似的乙醛动态变化,但各菌株的乙醛特征参数差异显著(P＜0.05)。在干白葡萄酒的发酵过程中,D3-4表现出最低的乙醛峰值及末值含量(发酵终止时发酵液中的乙醛含量),分别为58.60mg/L和39.96mg/L,较X16显著降低了25.62%及25.92%。乙醛产生速率最快的为X16菌株。乙醛降解速率最快的则为NX8423,达到5.90mg/(L·d),较X16提高了2.09倍。在干红葡萄酒发酵中,乙醛峰值含量最低的为F15,乙醛产生速率最快的为G3-3,达到65.04mg/L,较F15显著提高了45.63%。NX349的乙醛降解速率最高且末值含量最低,分别为25.62mg/(L·d)及29.65mg/L。本土酿酒酵母菌株具有较商业菌株优良的乙醛代谢特征,通过开发本土优良酵母菌株能够优化葡萄酒酿造过程中的乙醛含量。     

一株甲醇利用菌的分离、鉴定及特性研究

为了筛选高效利用甲醇的功能性微生物,从气化厂甲醇车间附近的土壤中分离筛选菌株,结合形态特征、生理生化特性和16S rDNA序列对其进行鉴定,并对菌株生长及甲醇降解条件进行研究。结果表明,分离得到一株细菌,编号为4311,经鉴定为甲基球形菌属（Methylopila sp.）。该菌株最适生长条件为初始甲醇体积分数1.0%,初始pH值5.0,氯化钠添加量0.05%,氮源为蛋白胨,其添加量为2 g/L。在此优化条件下,菌株4311对1.0%（V/V）甲醇的降解率达到85%。     

土壤中降解烟碱细菌多样性研究

为了解烟草根围土壤中可降解烟碱细菌的多样性,采用0.1％的烟碱为唯一碳源和氮源的无机盐培养基,从云南省普洱、玉溪、曲靖、楚雄、大理五个地区59个土样中分离得到302株降解烟碱细菌;16S rDNA序列分析结果表明,302株菌分属厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、变形菌 门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)四大类群,分别与数据库中已知的节杆菌属(Arthrobacter)、芽孢杆菌属(Bacillus)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、微球菌属(Micrococcus)、纤维单胞菌属(Cellulomonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、短状杆菌属(Brachybacterium)、根瘤菌属(Rhizobium)、中华根瘤菌属(Sinorhizobium)、土壤杆菌属(Agrobacterium)、不动杆菌属(Acinetobacter)、剑菌属(Ensifer)、两面神菌属(Janibacter)、鞘脂杆菌属(Sphingobacterium)、Balneimonas具有较高的相似性.其中节杆菌属、芽孢杆菌属和类芽孢杆菌属为土壤中降解烟碱细菌的优势菌属.     

苯甲酸降解菌的分离鉴定及其对烤烟幼苗生长的影响

为降低烟草连作对烟叶产量和品质以及烟草生长发育带来的不良影响,通过平板筛选和摇床复筛,从烤烟根系分泌物中筛选出一株能高效降解苯甲酸的菌株。结果表明,根据rDNA-ITS的扩增及序列分析、培养特征及形态特征观察初步鉴定该菌株为黄曲霉(Aspergillus flavus);该菌株培养15 d内,在0~800 μmol/L苯甲酸浓度范围内能够正常生长,800~1600 μmol/L苯甲酸浓度范围内生长受到一定程度抑制;该降解菌在以苯甲酸为唯一碳源的800 μmol/L浓度LBA培养基中菌株干重、降解率均达到最大,菌株干重为0.765 g,降解率为19.98%;菌株在培养至第9天时降解速率达到最快,为8.5 mg/d;烤烟幼苗生长过程中施加降解菌液能在一定程度上降低根系分泌物的抑制作用。该降解菌株在盆栽试验中能够降低根系分泌物对烤烟的自毒作用,使微生物菌株降解烤烟自毒物质来克服连作障碍成为可能。     

产四甲基吡嗪微生物菌株的选育

从中温大曲中分离筛选了一株产四甲基吡嗪的菌株MJS183,以葡萄糖为主要碳源,37 ℃、200 r/min摇瓶培养120 h,四甲基吡嗪产量达11.42 g/L,并用气相色谱-质谱联用对发酵液成分进行分析。结果表明,代谢主产物为四甲基吡嗪。根据菌落形态特征、生理生化特性试验及16S rDNA序列分析,该菌株鉴定为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。为获得纯度较高的四甲基吡嗪,对菌体和蛋白质去除率进行了研究。结果表明,添加0.8 g/L的壳聚糖,37 ℃、200 r/min振荡30 min后静置,上清液经0.22 μm滤膜抽滤,滤液4 ℃自然结晶,提纯得到的晶体呈白色针状。联合使用气质联用色谱、傅里叶变换红外分光光度计对晶体进行定性分析,检测结果表明该晶体为四甲基吡嗪。     

一株植物乳杆菌的分离鉴定及应用

从湖南自然发酵的酸豇豆中分离出一株疑似乳酸菌菌株L4,提取其16S rDNA,并经测序、同源性分析和系统发育树构建等,对其属种进行鉴定。结果表明,菌株L4为植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）。通过耐盐、耐酸和降解亚硝酸盐实验发现,菌株L4可在10%食盐含量条件下生长,耐受pH 2.5,对亚硝酸盐的降解率高达99%。接种菌株L4发酵萝卜干,以自然发酵萝卜干为对照,对发酵萝卜干进行感官评定初步探究该菌株发酵萝卜干的特性。结果表明,菌株L4可以缩短萝卜干发酵周期,提高发酵萝卜干感官评分。