产脂肪酶多粘类芽胞杆菌的产酶条件和固定化优化及对模拟油污废水的降解研究

以筛选自健康桑树叶片的内生细菌多粘类芽胞杆菌(Paenibacillus polymyxa)为实验菌株,对其产脂肪酶进行分析,探讨菌株在油污废水净化领域的应用潜力。在透明圈法定性分析的基础上,研究了影响菌株产酶的因素,优化了产酶条件;采用壳聚糖-戊二醛固定的方法对脂肪酶进行固定,探讨了固定化酶对模拟油污废水的降解能力。结果表明,菌株具有产脂肪酶特性,所产脂肪酶的最适反应温度为39℃,最适反应pH值为7.0。通过碳氮源筛选发现,蔗糖(60 g/L)和菜籽饼粉(15 g/L)最适合作为菌株培养基发酵产酶。设置培养基初始pH为7.0,培养温度32℃,发酵培养2 d,脂肪酶活性即可达到最大值。脂肪酶可有效固定在壳聚糖-戊二醛载体上。降解模拟油污废水时,游离酶在反应48 h时降解度达638.88 mg/mgprot,而后持续下降;固定化酶在反应36 h时,降解度达4174.44 mg/mgprot,且在60 h内,一直保持在相对恒定的水平。60 h后,固定化酶的降解度虽然显著下降,但相比于游离酶仍然保持较高的降解能力。内生细菌多粘类芽胞杆菌具有良好的产脂肪酶及降解油污能力,在废水净化领域有潜在的应用前景。

1株桑叶内生生防多黏类芽孢杆菌可湿性粉剂的制备及应用效果

以筛选自健康桑树叶片的1株多黏类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)为研究对象,通过单因素试验、正交试验结合生物相容性确定可湿性粉剂的最佳配方,探讨可湿性粉剂的促生效应和安全毒理性,在此基础上探索菌株促生和拮抗机制。结果表明,可湿性粉剂的最佳配方为发酵液70%、载体硅藻土10%、分散剂聚乙烯醇5%、湿润剂十二烷基苯磺酸钠10%、稳定剂磷酸钾2.5%、保护剂糊精2.5%。可湿性粉剂主要性能检测结果显示,菌含量约为7.0×10^(8) CFU/g,悬浮率为92.99%,湿润时间为20 s,细度为96.2%,pH值为6.8,含水量为1.81%。可湿性粉剂热稳定性较好,耐受弱酸弱碱环境。平板对峙试验结果表明,可湿性粉剂对桑青枯病病原菌5号小种和灰霉菌仍有较高的拮抗性能,灌根处理对番茄幼苗有明显促生效果。浸根和茎穿刺处理对番茄幼苗无害;经口灌胃试验小鼠表明可湿性粉剂低毒性,对雄性个体影响较小,对雌性个体的伤害较大。培养基定性分析结果显示菌株可产生铁载体,能产生有机酸、胞外纤维素酶和蛋白酶,从而直接或间接促进植物生长和抑制病原菌的生长。

防风内生生防细菌FFR3的筛选、鉴定及其抑菌物质特性研究

植物内生细菌在植物的促生、生物防治、抗逆性以及生物医药、环境保护等方面具有重要的作用。本文从中草药防风(Saposhnikovia divaricata (Trucz.) Schischk.)根系中筛选出1株对多种病原细菌和病原真菌具有广谱抗性的内生细菌FFR3,并通过形态学和16SrRNA分子生物学鉴定,在此基础上研究了FFR3对病原真菌的形态影响和抑菌物质的特性。结果表明,FFR3为类芽孢杆菌(Paenibacillus spp.),对梨火疫病菌、稻黄单胞菌水稻致病变种、苏云金芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、丁香假单胞杆菌桑致病变种等多种病原细菌以及核盘菌、禾谷丝核菌、串珠镰胞菌、辣椒疫霉、灰霉菌等多种病原真菌具有明显抑制作用。FFR3产生的胞外物质破坏病原真菌细胞壁结构,使菌丝脱水、皱缩、断裂,环状或U型打环,菌丝变短变细,达到抑制病原真菌的效果。硫酸铵沉淀、乙醇醇沉、不同有机溶剂分级萃取FFR3胞外抑菌物质,以金黄色葡萄球菌和丁香假单胞杆菌桑致病变种为指示菌,初步判定抑菌物质为蛋白质类(或肽类)物质、生物碱或者黄酮类物质。硫酸铵沉淀的蛋白质类(或肽类)物质在低于80℃时保持良好的抑菌活性;在蛋白酶K和胰蛋白酶处理后,抑菌活性明显下降;在pH 6~8即中性范围内对指示菌的抑制效果最好。类芽孢杆菌是一类重要的植物病害生物防治微生物,在环境污染治理、食品、医药等领域均有广阔的应用前景。本研究为植物内生菌及类芽孢杆菌的进一步开发应用提供一定的基础。