细菌与真菌对黑云母的风化作用比较:以胶质芽孢杆菌和黑曲霉为例

以胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)与黑曲霉(Aspergillus niger)为例,比较了细菌与真菌对黑云母风化作用的异同点,为研究微生物风化矿物的作用机制提供了实验依据。分别采用有氮培养基和察氏培养基作为胶质芽孢杆菌和黑曲霉的实验培养基,并以黑云母矿粉为钾源,培养5天后利用ICP-OES、SEM及酶活测定等方法,对发酵液中各种离子浓度、矿物表面形貌以及发酵液中碳酸酐酶(CA)活性进行检测。胶质芽孢杆菌与矿物通过多糖等黏性物质紧紧黏附在一起形成细菌-矿物复合体,而黑曲霉与矿物相互作用则形成了真菌-矿物聚集体。黑曲霉培养液中离子溶出量总体高于胶质芽孢杆菌培养液,其中Al 3+、Fe3+和K+含量分别高出约17、30和3mg/L;分泌的酸性物质的量和CA活性都明显高于胶质芽孢杆菌,表明黑曲霉拥有对矿物更强的风化能力。     

龙葵+胶质芽孢杆菌修复Cd污染石墨尾矿试验研究

采用盆栽试验,分析龙葵+胶质芽孢杆菌的植物-微生物组合在修复石墨尾矿砂Cd污染的有效性.试验结果表明:接种芽孢杆菌可以一定程度降低土壤中的PH值,提升土壤中Cd的生物活性,将土壤中有效Cd的含量提高46.03％,使龙葵吸收的Cd浓度提高了23.53％;同时胶质芽孢杆菌还可以通过解磷、解钾作用促进龙葵的生长,使龙葵的单株...     

碳酸钙颗粒的细菌诱导形成

为研究胶质芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）在特定条件下能否诱导合成碳酸钙,作者采用胶质芽孢杆菌两种常用 基本培养基（有氮培养基和无氮培养基）,以磷灰石矿物为钙源,进行了利用胶质芽孢杆菌促进碳酸钙形成的实验,借助扫 描电镜（SEM）、能谱定量分析（EDS）和X-射线衍射（XRD）等手段观察分析形成碳酸钙的晶体结构和化学组成。结果表 明,胶质芽孢杆菌能促进碳酸钙晶体的形成,在有氮加磷矿粉的细菌培养液中形成的碳酸钙多于无氮加磷矿粉的细菌培养 液,在有氮加磷矿粉的细菌培养液中观察到柱状碳酸钙的形成。作者认为,胶质芽孢杆菌通过其风化作用及较强的吸附功能, 利用其分泌的碳酸酐酶（CA）和溶解CO2在分解磷灰石的过程中促进了碳酸钙的形成。     

胶质芽孢杆菌3027对钙基蒙脱石的矿物结构影响

粘土矿物在地球表层分布广泛,与微生物的交互作用十分常见。微生物能否通过除还原Fe(Ⅲ)之外的其他途径影响贫铁蒙脱石的结构与物相,成为粘土矿物与微生物交互作用的新问题。本研究选取胶质芽孢杆菌Bacillus mucilaginosus 3027与钙基蒙脱石在35℃、常压条件下进行交互作用实验,考察胶质芽孢杆菌生命活动对蒙脱石晶体结构的影响。实验定期取样进行pH值与体系总蛋白含量测试,并利用显微傅里叶变换红外光谱(micro-FTIR)、同步辐射X射线近边吸收结构(XANES)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对最终产物进行矿物学表征。实验结果显示,胶质芽孢杆菌在蒙脱石矿物悬浊液中生长,代谢分泌大量有机酸导致体系pH值降低,使蒙脱石中Si元素溶出,并造成蒙脱石晶体结构中硅氧四面体对称性、O—H振动等发生变化,Fe配位八面体对称性下降,矿物表面出现边缘卷曲现象。在微生物作用后的矿物样品中,探测到新形成的α-石英物相,可能与微生物的活动密切相关。     

胶质芽孢杆菌的胞外分泌物与细菌的解钾作用

研究了胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)KO1菌株在不同培养条件下,其荚膜多糖含量随时间的变化以及菌株在有氮、无氮培养基中的解钾作用。结果表明,尽管该菌在无氮培养条件下的菌体数量远小于有氮培养条件,但无氮培养条件下所提取的细菌多糖多于在有氮条件下培养所提取的细菌多糖;胶质芽孢杆菌在以添加钾长石粉或黑云母粉制作的无氮培养基中生长可形成大量多糖,采用丙酮法进行细菌培养液多糖提取,发现细菌培养的第3天所提多糖含量最高;胶质芽孢杆菌在以添加钾长石粉或黑云母粉制作的有氮培养基中生长亦可形成较多的多糖,且在细菌培养的第4天所提多糖含量最高;胶质芽孢杆菌在有氮条件下对含钾矿物的释钾率高于在无氮条件下的释钾率,这可能与该菌在有氮条件下生长更快、可产生较多菌体细胞有关。分析表明,该菌在有氮条件下产生的胞外糖蛋白高于在无氮条件下产生的胞外糖蛋白,蛋白质在细菌分解转化含钾矿物过程中可能发挥重要作用。     

深圳市电镀废水微生物处理初步研究

利用一株絮凝效果好的胶质芽胞杆菌所产的微生物絮凝剂进行了深圳市较具代表性电镀废水絮凝性实验。结果表明,微生物絮凝剂有较强的吸附作用,能降低电镀废水中重金属离子的浓度,对废水pH值有一定的调节作用。实验确定了处理综合电镀废水中重金属的条件,初步提出电镀废水的处理和回用工艺。     

一株胶质芽胞杆菌对磷矿石风化作用的实验研究

以一株质芽孢杆菌为例研究实验条件下微生物对磷矿石的风化作用.以直接作用和间接作用的方式研究培养基中胶质芽孢杆菌对磷矿粉的风化作用,即在装有100目磷矿石粉的液体培养基中接种,研究该菌对磷矿石粉的直接风化作用;同时,将装有100目磷矿石粉的透析袋放入液体培养基中再接入该菌,研究其对磷矿石粉的间接风化作用.按不同时间取培养液上清液,过滤,用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)测定滤液中Ca2 、Mg2 、Na 、Mn2 、Al3 、Fe3 和K 等浓度,比色法测定水溶性P(Pws)和水溶性Si (Siws) 的含量;滤膜上的固体物称重并消解后,同上方法测定Ca2 、Mg2 、Na 、Mn2 、Al3 、Fe3 和K 等浓度以及Pws和Siws含量.此外,细菌风化作用后的矿物残渣用电子探针作表面微观形态分析和XRD矿物物相分析.结果表明:胶质芽孢杆菌对磷矿石粉风化的直接作用强度大于间接作用;对不同矿物的风化强度不同,对粘土矿物的风化作用较明显.提出细菌对磷矿石的风化作用源自细菌生长导致的机械破坏作用、胞外分泌物的生化降解作用以及多种因素之间的协同作用.     

细菌在黏土矿物表面吸附量测定方法的优化

土壤微生物与矿物的吸附作用在矿物风化过程中具有重要的意义。为了优化细菌在矿物表面吸附量的测定方法,本文以胶质芽孢杆菌和蒙脱石、伊利石、高岭石为实验材料,对吸附在矿物表面的细菌数量的测定方法进行了研究。结果表明,利用茚三酮作为显色剂测定细菌蛋白质含量的方法可以获得可靠的细菌数量;以2000rpm转数离心10min可以有效地将矿物-细菌复合体与游离态细菌、矿物分开;3种矿物对胶质芽孢杆菌的吸附能力大小顺序为:蒙脱石伊利石高岭石;矿物的比表面积、沉淀速率和表面所带电荷数量以及细菌细胞活性是影响吸附量的主要因素;黏土矿物与细菌之间的吸附作用力主要来自阳离子桥。     

硅酸盐细菌GY92对伊利石的释钾作用

1992年在贵阳郊区玉米地中分离出一株硅酸盐细菌GY92,为探求GY92对伊利石的释钾作用,对采用的有关材料和方法、相关实验所获的GY92个体形态及培养特征、部分生理生化特征及其对伊利石的释钾作用等结果作了较详细的介绍,同时就GY92对伊利石的释钾机理等问题进行了简单讨论。     

胶质芽孢杆菌－蒙脱石相互作用实验研究

利用硅酸盐细菌研究了微生物对硅酸盐矿物的分解作用。选取层状硅酸盐矿物蒙脱石在30℃与一株编号为3025的硅酸盐细菌B.mucilaginosus进行交互作用,并利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)分析溶液中Si、Al、Mg离子的出溶量,利用X射线衍射(XRD)和显微红外光谱(Micro-FTIR)分析微生物作用后矿物物相和微结构变化。发现经硅酸盐细菌作用后,蒙脱石化学成分及晶体结构发生了细微变化,为微生物活动促进粘土矿物分解作用研究提供了实验和理论依据。     

Effect of Aspergillus niger on weathering of phosphorite rock

Weathering mechanism of phosphorite rock by Aspergillus niger has been studied. Ten strains of phosphate-solubilizing fungi were isolated from rhizosphere soils by using dilute plate method in solid inorganic phosphorus culture. According to the size of soluble phosphate circle in the medium, a strain of stronger phosphate-solubilizing fungus was acquired, which was identified as, Aspergillus niger using identification methods of morphology and ITS sequences comparison in Genbank. In liquid culture, incubation in static state, the weathering of apatite rock with the fungus by contrast method： putting apatite powder （200 mesh） in liquid culture medium of flask, inoculation fungus after autoclave （setting sterile control） for studying direct weathering process; putting dialysis bag with apatite powder （200 mesh） in liquid culture medium of flask, inoculation fungus after autoclave （setting sterile control） for studying indirect weathering process.     

Effect of Bacillus mucilaginosus on weathering of phosphorite and a preliminary analysis of bacterial proteins

The authors investigated the effect of Bacillus mucilaginosus on weathering of phosphorite. Analysis of different proteins was of significance in exploring the molecular biological mechanism in the bacterial weathering process. The concrete methods are described as follows： Mineral powder was put into liquid culture medium and B. mucilaginosus was incubated in the medium. The control （group） had no mineral powder in the medium. The treatments and controls were cultured simultaneously under the same condition. In a few days, the supernatant was filtrated, the main cations （Ca^2＋, Mg^2＋, Na^＋, Mn^2＋, Al^3＋, Fe^3＋, K^＋） were measured by ICP-OES, and the contents of water soluble phosphorus （Pws） and silicon （Siws） were determined by colorimetry. The residual solid was weighed on the filter paper, followed by digestion with concentrated HNO3. The concentrations of the main cations and Pws, Siws in the digest liquid were measured by using the method mentioned above. After the supernatant was centrifuged, the precipitation was used to analyze the protein differences between the treatment groups and the control groups by 2-dimentional gel electrophoresis （2-DE）. The experimental results showed that apatite and quartz were partially weathered, but kaolinite was dissolved completely. The population of bacteria increased when mineral powder was added in the liquid medium. Software analysis and comparison of the 2-DE pictures of bacterial proteins revealed 1134 visible protein spots in the treatment group, and 729 visible protein spots in the control group. To compare the bacterial protein expression contents of the treatment group with those of the control group, there were 496 different protein spots, including 214 protein spots which indicated that the protein contents increased, 75 protein spots were indicative of a decrease, and 207 proteins were newly synthesized. It is proposed that the increased bacterial contents may be related to some protein expression and activation after the     

胶质芽孢杆菌胞外多糖在肥料矿物分解转化中的作用

本文探讨了胶质芽孢杆菌胞外多糖在细菌分解转化矿物过程中的作用。将事先提取的胞外粗多糖按一定浓度梯度与矿粉混合,24 h后再次提取多糖称重,证实多糖与矿粉颗粒之间的吸附现象。计算结果表明,矿粉对多糖的吸附随多糖量的增加而呈较明显的增长,之后增幅逐渐趋于平缓。在无氮培养基中添加不同种类矿粉培养细菌,然后分别提取粗多糖和较纯多糖,发现矿物种类对胶质芽孢杆菌多糖的分泌有显著影响。添加含有细菌所需矿质养料的矿粉在培养液中,胞外多糖含量相对增高,说明细菌分泌胞外多糖受到矿物化学组成的影响,即细菌胞外多糖的产生与它们对矿物养料的需求和矿物的风化过程有密切联系。     

含钾矿粉对胶质芽孢杆菌分泌胞外多糖的影响

研究了不同实验条件下,含钾矿粉对胶质芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）分泌胞外多糖的影响,以进一步揭示细 菌与矿物的相互作用机理。实验分别采用无矿（不加含钾矿粉）无钾（不含可溶性钾）、无矿有钾（有可溶性钾）、有矿（100 mL培养液加0.3 g含钾矿粉）无钾及有矿有钾4组培养基培养胶质芽孢杆菌,进行产胞外多糖的分析比较。研究发现,在有 钾长石粉但不含钾离子的培养条件下,胶质芽孢杆菌产生的多糖和蛋白质含量最高;在既有钾矿粉又有可溶性钾离子存在 的培养条件下,菌体产生的蛋白质和胞外多糖含量稍低;在无钾矿粉的条件下,无论有没有钾离子的两种培养基中,蛋白 质和多糖含量都很低。研究结果表明,有无钾矿粉的不同培养条件能够引起胶质芽孢杆菌分泌胞外多糖的单糖组成成分产 生明显差异,胶质芽孢杆菌胞外分泌物与细菌对含钾矿粉中钾的利用密切相关。     

黑曲霉对石英砂除杂效应研究

研究利用黑曲霉(Aspergillus niger)降低石英砂中杂质含量,提高其白度。采用不同培养基、培养状态以及培养时间来探讨黑曲霉对石英砂除杂效率的影响,用X荧光光谱仪(XRF)检测不同处理石英砂化学组成,扫描电子显微镜(SEM)观察石英砂微观形貌,原子吸收法测定培养基中阳离子浓度。结果表明,黑曲霉对石英砂除杂效果明显。试验最佳处理条件是:PDA液体培养基,28℃,120r/min震荡培养6d,铁杂质去除率可达62.7%,石英砂白度明显提高。就黑曲霉对石英砂除杂机理进行了综合分析,强调黑曲霉-矿物聚集体及其酸性微环境有助于石英砂中杂质的浸出。