微生物-矿物接触模式影响矿物溶解机制的实验研究——以多粘芽孢杆菌参与下的微纹长石溶解为例

微生物可通过直接和间接作用方式影响硅酸盐矿物的溶解。在细菌生长的不同阶段,这两种方式的贡献有所差异。利用微孔滤膜进行了一系列实验,研究了多粘芽孢杆菌对微纹长石溶解的影响。结果表明,在细菌生长的0~96h内,细菌及代谢产物能通过直接和间接作用共同促进微纹长石的溶解,但微纹长石中各元素的溶出在方式上有一定的差别,K和Si的溶出主要受间接作用的影响,而Al的溶出主要受直接作用的影响。在稳定期和衰亡期,细菌及代谢物均对K,Al,Si三种元素的溶出起较强的促进作用。在长石溶解的过程中,细菌的生长消耗、细菌表面络合作用、代谢物络合作用等均是影响离子浓度变化的重要因素,三种作用的协同效应,使得实验溶液中离子浓度随细菌生长表现出不规则变化的特点。     

一株海洋芽孢杆菌B09的筛选及其发酵条件优化研究

从海水养殖环境中筛选出一株具有较强抗菌活性的芽孢杆菌B09,并对其进行抗菌活性研究和发酵条件优化。结果显示B09对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、鳗弧菌等致病菌有较强抑制作用,其最佳发酵条件如下:KB培养基(蛋白胨20g,甘油10mL,K2HPO41.5g,MgSO4.7H2O1.5g,水1000mL),发酵温度32℃,发酵起始pH为7,发酵时间48h,250mL的三角瓶装量100mL,接种量1%。     

芽孢杆菌Lz-2在碱性环境下产糖脂类表面活性剂的研究及增溶作用初探

从油田污水中筛选得到一株产表面活性剂的细菌Lz-2,对其生理生化性能及产物特性进行了测定,并初步分析了其产物结构。结果表明,该菌株为芽孢杆菌,在最佳培养条件即:柠檬酸钠为30g·L-1,蛋白胨为5g·L-1,氯化钠为5g·L-1,pH=9,温度为37℃时,发酵液的表面张力从最初75 mN·m-1降低到30.6mN·m-1,表面活性剂产量可达到1.228g·L-1,且该表面活性剂对多环芳烃具有良好的增溶性能,能使芘的表观溶解度增加1.25倍。     

海洋来源羽毛降解菌株的筛选、鉴定及酶学性质研究

微生物降解羽毛既可保护环境又能实现废物的资源化利用,具有显著的经济效益和社会效益。本研究从广西钦州港海鸭养殖淤泥筛选获得一株可高效降解羽毛的菌株Gxun-20,通过对该菌株形态特征、生理生化特性和16S rRNA基因序列进行分析,以确定菌株的分类,并对菌株产角蛋白酶的条件及酶学性质进行研究。结果表明：该菌为副短短芽孢杆菌(Brevibacillus parabrevis);菌株最适产酶条件为：温度34 ℃,初始pH 6.5,羽毛含量1.5%(质量分数),发酵48 h,角蛋白酶活性可达277.45 U/mL。菌株Gxun-20所分泌的角蛋白酶最适温度为50 ℃,且热稳定性较好,最适pH为7.5;金属离子Fe³⁺、Cu²⁺、Co²⁺、Fe²⁺和Mn²⁺对酶活性有显著抑制作用,而Ca²⁺、Na⁺对酶活性有明显促进作用;金属螯合剂乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid, EDTA)可显著抑制酶的活性,蛋白酶抑制剂苯甲基磺酰氟(pheny methyl sulfonyl fluoride, PMSF)可完全抑制酶活性,表明该蛋白酶的活性中心含有金属离子和丝氨酸;异丙醇可使酶活性提高至129.34%,酶活性在十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate, SDS)、吐温40溶液中保持稳定;酶的底物特异性结果表明,该酶对羽毛类β-角蛋白及酪蛋白降解能力较好,而对牛血清蛋白、I型胶原及人发类α 角蛋白降解能力较弱。海洋来源的副短短芽孢杆菌Gxun-20及其所产角蛋白酶在废弃羽毛降解方面具有良好的应用价值。     

从蟹壳提取甲壳素及利用提取废液合成球霰石的研究

蟹壳常常作为废弃物被丢弃,造成资源浪费和环境污染。利用废弃蟹壳提取甲壳素,可变废为宝。采用酸碱化学方法从蟹壳中提取甲壳素,再以提取废液为基础进行综合利用,以微生物法诱导合成生物球霰石。结果表明,酸碱化学法从蟹壳中提取甲壳素的纯度为89.10%,得率为17.82%,贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）可利用酸碱废液为主要基质诱导合成具有应用潜力的生物球霰石。     

太平洋深海沉积物来源的菌株Tenacibaculum sp.HMG1对孔雀石绿降解特性的研究

本文在太平洋深海沉积物中分离得到一株孔雀石绿降解菌株,鉴定命名为Tenacibaculum sp.HMG1。通过菌株生长实验和高效液相色谱的研究表明, HMG1菌株可以在20 mg/L的孔雀石绿中维持较快的生长速率,并且在12 h内可降解98.8%的孔雀石绿,这证明该菌株具有很高的孔雀石绿耐受能力和降解活性。通过基因组测序在HMG1菌株发现一条过氧化物酶基因可能参与了孔雀石绿的降解,随后利用原核表达获得了相应的重组蛋白。实验表明,该重组过氧化物酶具有极强的活性,可在1000 mg/L的孔雀石绿中发挥降解功能。本文利用液相色谱-质谱联用（LC-MS）技术对孔雀石绿的菌株降解产物和重组酶降解产物进行鉴定,并基于鉴定结果推测了两种降解途径。结果发现两种降解方式存在共同的降解途径。此外,孔雀石绿降解条件的实验结果证明重组过氧化物酶可以在低温（20℃）、复杂的pH值（6.0–9.0）、高盐度（100 mmol/L）、金属离子和EDTA等反应条件下依旧维持很高的孔雀石绿降解活性。以上实验结果表明,HMG1菌株和重组过氧化物酶均在孔雀石绿污染生物修复方面具有很大潜力。     

海洋侧孢短芽孢杆菌Lh-1 株所产多肽R-1 性质分析及作用原理探讨

对海洋侧孢短芽孢杆菌(Brevibacillus laterosporus)Lh-1所产多肽R-1的性质及作用机理进行了研究。R-1对温度和pH稳定,在pH 11.0~12条件下,121℃处理1 h,其活力保持在75%以上。经3种不同浓度的蛋白酶(碱性蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶)处理4 h后,活性保持在80%以上。与常见的金属离子和化学试剂在一起反应,对抗菌肽R-1的活性无明显影响,可以配合一起使用,仅吐温和SDS对其影响较大。氨基酸分析表明,抗菌肽R-1由亮氨酸(Leu)、酪氨酸(Tyr)、缬氨酸(Val)、异亮氨酸(Ile)、赖氨酸(Lys)、甘氨酸(Gly)、蛋氨酸(Met)、丝氨酸(Ser)、丙氨酸(Ala)9种氨基酸组成,其中疏水氨基酸居多。抑菌试验表明R-1的抑菌谱广泛,对经培养分离出来的大肠杆菌及白假丝酵母菌的扫描电境超微结构观察表明,R-1的杀菌机制主要是通过含有带正电荷的Lys与带负电荷的磷脂分子结合,然后R-1的疏水端插入到指示菌的疏水区,改变膜的构象,从而导致菌体的死亡。     

地衣芽孢杆菌De株对凡纳滨对虾粪便的降解效果

采用独立分析法,研究地衣芽孢杆菌Bacillus licheniformis De株降解凡纳滨对虾Litopenaeus vannamei粪便的效果.所收集对虾粪便先经冻干、粉碎,再溶解于灭菌海水中,分别在不同温度(16、21、26和31℃)、虾粪含量(5、10和20mg·L-1)、芽孢杆菌初始添加量(1、2.5、5和10mg·L-1)等条件下分析地衣芽孢杆菌De株对对虾粪便溶解液中的NH3-N、NO-2-N、NO-3-N、PO-4-P及COD的降解效果.结果表明,地衣芽孢杆菌De株可有效降低样品中COD和NO-3-N的含量,其平均降解率分别高于60%和50%,而NH3-N、NO-2-N、及PO43--P等的浓度则不断升高;总体而言,地衣芽孢杆菌De株在26-31℃,初始添加量5mg·L-1时对对虾粪便具有较好的降解效果(p＜0.05);当粪便溶解液浓度大于10mg·L-1时组间各项参数的差异不显著(p＞0.05).     

微生物地球化学探矿—蜡样芽孢杆菌法寻找金,铀矿的试验研究

壤中蜡样芽孢杆菌找矿法是微生物地球化学探矿方法之一。本文叙述了蜡样芽孢杆菌法的找矿原理、野外工作方法、室内测量技术、野外初步试验的地质效果以及测量中应注意的若干问题。在已知隐伏金矿床（点）和铀矿床（点）上测得了明显的蜡样芽孢杆菌计数异常，并在４６０铀（钼）矿床外围的铀矿化远景地段进行了试验，地质效果较为理想。     

影响浸铀细菌活性的因素初探

微生物浸铀技术可以大幅度提高难浸铀矿石的浸出率 ,其关键技术是培养高活性的菌种。为了培养能适应多种恶劣条件的高活性菌种 ,必须对影响浸铀微生物活性的各种因素进行研究。通过实验室对浸铀细菌硫杆菌属中的氧化亚铁硫杆菌的活性因素的研究 ,并结合实际对从江西山南矿区的野外矿样中分离筛选出的菌株的活性的影响因素作了初步探讨 ,认为pH值为 1 8、温度为 30℃、接种量为 2 0 %及 90r/min的充气条件是该硫杆菌最佳的培养条件。通过对磷、铀两种元素在不同浓度下对细菌活性影响的试验 ,得出高浓度的磷、铀对细菌有明显的抑制作用 ,但通过驯化可以降低及弱化这种抑制作用。