黑曲霉风化含钾矿石过程中碳酸酐酶和半胱氨酸合成酶基因表达量的差异

研究黑曲霉（Aspergillus niger）在含有可溶性钾（KCl）或只含有非可溶性钾（含钾硅酸盐矿粉）两种条件下风化含钾硅酸盐矿粉时碳酸酐酶（CA）和半胱氨酸合成酶（CysM）的基因表达差异．采用修改的Czapek培养基（用Na2HPO4替代K2HPO4）培养黑曲霉,设置A组（添加含钾矿粉不加KCl）和B组（加KCl不加含钾矿粉）两种处理方式．分别从A组和B组两种处理培养的黑曲霉菌丝体中提取mRNA,反转录后通过实时荧光定量PCR（RT—qPCR）对CA和CysM基因的转录表达进行相对定量．构建目的基因（CA和CysM）与内参基因（甘油醛-3-磷酸脱氢酶,GAPDH）的相对标准曲线,验证目的基因和内参基因扩增效率一致,从而能对目的基因表达进行相对定量．结果表明,A组条件下该菌的CA和CysM基因表达分别比B组条件下相应的基因表达上调了1．7倍和11．7倍（即A组是B组基因表达的2．7倍和12．7倍）,对与这两种酶合成相关的黑曲霉风化含钾矿物可能的代谢途径与功能进行了分析．研究结果为进一步探讨黑曲霉在风化含钾矿物过程中的代谢调控作用提供了基础资料．     

黑曲霉产β-葡萄糖苷酶工艺的神经网络优化

在单因素试验研究的基础上,采用Box-Behnken中心组合设计,利用JMP 7.0中的神经网络平台,在接种量、初始pH、发酵时间和装液量等4个方面对黑曲霉CICC 2475发酵产β-葡萄糖苷酶工艺条件进行优化,以期获得高酶活力的β-葡萄糖苷酶。结果表明:接种量约11.0%、初始pH值5.6、发酵时间130 h以及装液量70.0 mL条件下,黑曲霉发酵产β-葡萄糖苷酶的酶活力达到最大值118.73 U/mL,与单因素优化前61.01 U/mL相比,酶活力提高了48.61%。     

细菌和真菌对复合污染模拟废水的处理研究

本文利用胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)和黑曲霉(Aspergillus niger)处理铜-苯酚(简称铜-酚)和镉-苯酚(简称镉-酚)这类有机-无机复合污染模拟废水,采用胶质芽孢杆菌和黑曲霉分别单独、联合或先后处理等5种方式,探讨了这两类菌体对复合污染模拟废水的处理效果及优化方法。结果表明,微生物对铜-酚废水的处理效果优于对镉-酚废水。对于铜-酚废水的处理表明,当废水中苯酚浓度为50~200 mg/L时,去除率可达80%以上,最高可达94.65%,其中铜的去除率较苯酚低;当模拟废水中铜浓度为30 mg/L时,可达最高去除率(60.02%)。微生物对镉-酚废水的处理表明,当废水中镉离子浓度为4 mg/L时,最高去除率为58.44%,苯酚的去除率一直保持在30%左右。     

黑曲霉菌浸出蛇纹石尾矿中钴和镍的实验研究

利用黑曲霉茵浸出蛇纹石尾矿中钴和镍的实验显示出明显的浸出效果,实验中将黑曲霉菌加入含有蛇纹石尾矿粉体的培养液5 d后,对培养液中pH值以及Mg,Co,Ni等的含量变化分别进行测试:pH由7.60降到4.20后,SEM分析得出有茵体-矿物复合体形成;Mg浓度是未加细菌的浸出液中的2.25倍,Co浓度是未加细茵的浸出液中的3.39倍,Ni的浓度是未加细菌的浸出液中的2.38倍;FTIR分析得出600 cm-1,1 100cm-1,3 690 cm-13处谱峰明显下降,反映了还有镁等金属元素的浸出.此实验证实该方法可以作为对于蛇纹石尾矿中金属元素的再利用一种有效手段,进而也达到对金属元素污染的治理.     

黑曲霉对含钾矿物的解钾作用与机理分析

通过测定黑曲霉(Aspergillus niger)对含钾矿粉的解钾量、黑曲霉作用含钾矿粉后的代谢产物(多糖、蛋白质、小分子分泌物)以及微环境中的pH值等,比较静置培养和震荡培养条件下黑曲霉对含钾矿粉的作用效果,并分析震荡培养下黑曲霉对含钾矿粉的风化作用机理。结果显示,震荡培养下黑曲霉对含钾矿粉的转化作用显著大于静置培养,震荡培养下黑曲霉作用含钾矿粉与否导致培养液中的代谢产物以及真菌-矿物聚集体微环境中pH值有显著改变。分析表明,黑曲霉生长形成的真菌-矿物聚集体、黑曲霉菌丝生长及其代谢产物、酸性微环境在含钾矿粉转化过程中发挥重要作用;黑曲霉对含钾矿粉的解钾作用应该是多种因素协同作用导致的综合效果。研究结果对完善真菌风化含钾矿物的作用机理,有效利用微生物转化低品位矿物钾技术提供了参考。     

双低菜粕中植酸和单宁的黑曲霉发酵降解及条件优化

采用3株黑曲霉M-1、M-6和3.316对双低菜粕进行固态发酵,探讨不同菌种在不同发酵时间对双低菜粕中2种主要抗营养因子单宁和植酸的降解效果,同时研究环境因子及营养因子对发酵降解的影响。结果表明,与对照组相比,选用的3株黑曲霉均能显著降解双低菜粕中的单宁和植酸(P<0.05),其中黑曲霉M-6在固态发酵1d时对双低菜粕中单宁和植酸的分解率显著高于对照组和其他处理组(P<0.05)。为优化发酵条件,研究了不同起始发酵温度、水分含量、pH以及碳源、氮源和金属离子对黑曲霉M-6分解双低菜粕中植酸和单宁的影响。结果表明,水分含量200%、pH=6、初始温度25℃同时加入葡萄糖、尿素、金属离子混合溶液发酵1d为黑曲霉M-6分解双低菜粕中植酸和单宁的最佳发酵条件。在此优化发酵条件下,双低菜粕中植酸含量由2.81%下降至0.63%,单宁含量由1.32%下降至0.28%。此外,双低菜粕中粗蛋白含量由37.16%提高至43.48%,粗蛋白的体外消化率由75.32%提高至79.15%。本研究为更有效的利用双低菜粕替代鱼粉提供了理论基础。     

黑曲霉诱导下富镁硅酸盐矿物的溶解和草酸镁石的矿化研究

自然环境中的微生物,需要一些基本的营养元素(如N,P,K,Mg等)来维持正常的生命和生理活动,这种需求会使微生物在长期的自然进化过程中获得某些特殊机制。微生物对矿物的增溶作用便是由此演变而来的一种重要的生长和     

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。     

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。     

锐钛矿光电子强化黑曲霉吸附铅离子实验研究

铅元素在自然界分布广泛,其可溶性盐对动植物及人体有巨大毒性,借助真菌等生物修复技术手段清除环境中铅污染逐渐成为研究热点之一。本文使用溶胶凝胶法合成了锐钛矿电极,通过X射线衍射(XRD)、拉曼测试、环境扫描电镜和电化学测试等对其进行了系统表征,进而联合实验室分离筛选出的一株黑曲霉Aspergillus niger Bpb1成功构建了光-半导体矿物-微生物系统。研究了光电子对黑曲霉吸附铅离子的影响,实验结果表明锐钛矿光电子与黑曲霉协同作用下,实验组较对照组铅离子吸附速率平均增加33.6%,最高增加42%。进一步使用环境扫描电镜观察黑曲霉外部形态,发现光电子不影响铅矿物的形态。结合能谱测试和前人文献得知铅离子与有机酸结合形成以有机铅盐为主的矿物,缠绕在菌丝中。本研究实现了利用光能加速真菌代谢的过程,表明锐钛矿光电子与黑曲霉协同作用只对真菌吸附铅离子速率产生一定的加强,并未影响其成矿形态。