饲用益生菌的筛选及效果评价研究

为获得制备益生菌制剂的优良菌株,满足不同阶段饲用益生菌的需求,采用简便有效的饲用益生菌益生特性的指标评价体系,对20株不同来源的益生菌菌种的产酸能力、抑菌效果、溶血性、抗生素敏感性、胆盐耐受性、耐高温能力,以及模拟胃液中的存活能力进行比较筛选。结果表明:7种益生菌的体外益生特性与饲用益生菌的益生作用相一致,其中,枯草芽孢杆菌CICC10089产酸和抑菌效果均较好,ZWRB和干酪-P具有强抑菌能力,SL和ZW具有较弱产酸能力,ZP和NG2具有较强产酸能力。综上,本试验研究了饲用益生菌的评价方法,建立了饲用益生菌评价指标,可为后续饲用益生菌的工业化生产提供参考依据。

一株高产纳豆激酶菌株的ARTP诱变育种及培养基的优化

旨在提高纳豆激酶发酵水平,扩大其作为新型的纤溶药物的生产应用。利用常温室压等离子体(ARTP)技术对一株产纳豆激酶的野生菌株P进行诱变;筛选获得一株具有稳定遗传性能的纳豆激酶优势突变株P501,纳豆激酶活力比野生菌株提高了1.02倍,通过单因素实验、响应面实验对P501产纳豆激酶的发酵培养基进行优化,得到最佳发酵培养基为:葡萄糖30 g/L、玉米粉40 g/L、豆粕粉30 g/L、Na_(2)HPO_(4)3 g/L、K2HPO40.3 g/L、MgSO40.6 g/L、CaCl_(2)0.63 g/L、丝氨酸0.07 g/L、豆油0.61 g/L,经过验证实验,纳豆激酶活力最高为9691 Fu/mL,较基础发酵培养基提高了6.68倍。

延长县兰街村苹果园土壤质量分析与评价

为促进陕北苹果产业健康发展,解决苹果种植单产偏低的问题,对陕西省延长县罗子山镇兰街村的苹果园进行了土壤肥力测定,并根据全国第二次土壤普查养分分级标准进行评价。结果表明,兰街村苹果园土壤呈微碱性,不适宜果树生长;除速效钾含量较高外,有机质、有效磷、全氮平均含量较低;除有效磷之外的其他营养元素变异系数均在20%左右,空间分布相对均衡。针对果园土壤养分现状,提出可适当增加氮肥、磷肥的施用量,增施有机肥等有针对性的施肥策略。

重水标记-单细胞拉曼光谱表征反硝化菌代谢活性与电子传递

细菌内部电子传递快慢及其代谢水平是其外在活性的决定因素之一.然而,目前对于细菌活性、电子传递及代谢水平三者之间的关系鲜有报道.本研究针对氮循环的经典过程—反硝化过程,以施氏假单胞菌为模式反硝化菌,系统探究了不同电子供体条件(不同C/N比)下电子传递对反硝化脱氮效率的影响,并通过重水标记(DIP)-拉曼光谱在单细胞水平上分析了代谢活性与电子传递、脱氮相关因素的潜在联系.结果表明,在反硝化前期(0~9 h),NADH脱氢酶活力均处于较高水平,导致电子传递系统活性(ETSA)迅速升高,加速了反硝化脱氮效率,NADH脱氢酶平均活力相对于C/N为5时分别增加50.97%(C/N=10)和83.40%(C/N=20),同时NADH/NAD+比率分别增加43.98%(C/N=10)和65.27%(C/N=20).在反硝化后期(9~24 h),碳源的消耗降低了ETSA,导致脱氮活性降低.同时,在反硝化过程中,C—D键的拉曼特征峰变化表明微生物代谢活性与NO_(3)^(-)-N还原量呈负向的线性关系,揭示了反硝化菌代谢和脱氮活动的不同步性.

闭合回路电子流强化硝酸盐异化还原为铵性能及功能菌群分析

硝酸盐异化还原为铵(DNRA)是氮循环中的一个重要过程,DNRA能够将硝酸盐还原为铵,是将活性氮保留在自然生态系统中的重要路径.然而,DNRA的效率仍然较低,其内在反应机理仍然不清楚.本研究采用自主搭建的电强化-DNRA(E-DNRA)连续流式反应器,利用闭合回路电子流构建单个细菌周围强还原环境,以提高细菌周围局部微环境的电子供体比例,进而提高DNRA效率.据此,进一步深入探究了电子流强化DNRA过程的内在反应机理及DNRA功能菌的群落特征.结果表明,电阻为50Ω,水力停留时间为20 h,电极面积为847 cm^(2)时可以有效提高硝酸盐异化还原为铵(DNRA)的活性,反应器中c(NH_(4)^(+))/c(NO_(3)^(-))最高可达79.1%.胞外聚合物(EPS)、电子传递系统活性(ESTA)及NADH分析表明,电子流促进了电极生物膜上各菌属的生物的活性.宏基因分析结果表明,反应器内Thauera、Azonexus、Cupriavidus、Pseudomonas为主要功能菌属.以nrf A基因编码的细胞色素c型亚硝酸盐还原酶在电子流的作用下由0.18%升高至32.84%,促进了细胞周质内DNRA过程的发生;以nir B基因编码的NADH依赖型亚硝酸盐还原酶在电子流的作用下由6.05%升高至12.71%,强化了细胞质内DNRA过程的发生.研究结果将为开发强化的DNRA技术提供新策略.

响应面法优化酿酒酵母培养基

为提高酿酒酵母菌体产量,该研究以酿酒酵母菌体干质量为响应值,在单因素试验的基础上,采用Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和响应面法对酿酒酵母培养基配方进行优化。结果表明,通过PB试验筛选出葡萄糖、酵母抽提物、硫酸铵为影响酵母菌体干质量的主要因素,最后运用响应面法确定酿酒酵母最优发酵培养基为:葡萄糖48 g/L、酵母抽提物38 g/L、硫酸铵2 g/L、磷酸氢二钾3 g/L、氯化钙0.1 g/L、硫酸锌0.05 g/L、硫酸锰0.05 g/L、VB10.1 g/L、VB70.1 g/L,在最优培养基组合下,酿酒酵母菌体干质量达到22.31 g/L,是优化前的3.31倍。

LB克隆系统的构建及在鞘氨醇单胞菌基因融合表达中的应用

为摆脱限制性酶切位点不足的限制,构建可灵活改变多基因融合方向的表达载体,基于IIS型和IIT型限制性内切酶LguⅠ和BbvCⅠ设计开发了LB克隆系统。该克隆系统是以广宿主质粒pBBR1MCS-3为初始载体,利用PCR的方法,在其多克隆位点区插入LB片段(GCTCTTCCTCAGC)构建得到的。LB片段含LguⅠ和BbvCⅠ部分重叠识别位点,经这两种限制性内切酶酶切后可以产生相同非回文序列,利用这一性质可快速、灵活地将多个基因逐步、定向插入表达载体。为验证该克隆系统的有效性,将鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas sp.)WG中两个糖基转移酶基因welB、welK逐步定向融合至LB克隆载体,并将重组质粒转入鞘氨醇单胞菌中表达。结果表明,基因融合表达对鞘氨醇胶产量影响较小,但是,对鞘氨醇胶粘度有重要影响。在发酵84 h时,重组菌株Sphingomonas sp.WG/pBBR1MCS-3-LB-welKB的发酵液粘度较野生株提高约24.7%,粘度提升将有助于该鞘氨醇胶在石油开采、食品等多个领域的应用。综上所述,以鞘氨醇单胞菌为研究对象,验证了LB克隆系统在多基因融合中的应用,为构建融合酶提供了一种高效的方法。