积累PHB菌种隐藏嗜酸菌DX1-1的诱变改良

采用紫外线照射和放射性元素钴60辐射诱变方法,对分离纯化的一株可积累聚β-羟基丁酸酯(PHB)的Acidiphilium cryptumDX1-1进行了诱变改良,以获得PHB高产菌。结果显示钴60诱变最佳诱变剂量为100Gy,紫外诱变的最佳剂量为15W、30cm、60s,紫外诱变的效果比钴60诱变的效果好。诱变后筛选得到的一株菌UV60-3,PHB含量达到28.56g/L,是原菌株的1.45倍,并且可稳定遗传。对菌株UV60-3积累PHB的碳氮比进行了探索,结果显示在碳源浓度60g/L,氮源浓度30g/L,C/N为3.76时PHB含量最高,PHB含量达到30.57g/L。

隐藏嗜酸菌DX1－1和氧化亚铁硫杆菌CMS的紫外诱变育种及浸矿研究

对从江西大兴黄铜矿的酸性矿坑水中分离得到的氧化亚铁硫杆菌CMS和隐藏嗜酸菌DX1-1进行紫外诱变育种及浸矿研究。结果表明:细菌CMS和DX1-1的最适生长温度为30℃,最适pH值分别为2.0和3.5;通过紫外诱变获得突变型隐藏嗜酸菌DX1-1和氧化亚铁硫杆菌CMS,最佳处理时间为60s,正突变率分别可达到16.7%和20.0%;诱变后的隐藏嗜酸菌DX1-1达到稳定期的时间比诱变前缩短20h,并且具有更大的菌体浓度;诱变后的氧化亚铁硫杆菌CMS氧化全部亚铁所需时间为48h,比诱变前菌株缩短11h;诱变后混合菌浸矿中,用原子吸收光谱法测定浸出30d后铜离子质量浓度达到2.78g/L,而紫外诱变前菌株浸出铜离子质量浓度为2.48g/L;生物浸出30d后,隐藏嗜酸菌DX1-1与氧化亚铁硫杆菌CMS的菌落个数比由1-1变为1-20左右。

嗜热嗜酸菌生物浸出低品位原生硫化铜矿

介绍从云南某温泉区采集的高温水样中分离出的嗜热嗜酸菌的某些特性及其对原生硫化铜矿的氧化浸出效果。嗜热嗜酸菌细胞呈球形或椭圆形 ,有细胞壁 ,直径 0 6～ 0 9μm ,革兰氏阴性 ,好氧 ,以CO2 为碳源 ,能在改良的无机盐培养基中生长繁殖 ,添加酵母汁等有机物不能刺激其生长。嗜热嗜酸菌能氧化元素硫和黄铁矿中的铁 ,并将其作为能源物质 ,但不能氧化硫酸亚铁中的Fe2 + 。氧化浸出的最适温度 65℃ ,最适pH 2 0。对 -90 μm低品位硫化铜矿粉矿浆浓度 10 % ,搅拌浸出 12d ,嗜热嗜酸菌对总铜的浸出率为 97 0 0 % ,而中温氧化亚铁硫杆菌为 3 2 43 %。浸渣的物相分析表明 ,嗜热嗜酸菌对原生铜矿的浸出率高达97 0 5 % ,而对照组仅能浸出 15 43 %。

嗜酸菌研究进展

极端环境微生物是当今生命科学领域的研究热点。嗜酸菌是极端环境微生物的重要类群,在人们生活生产中发挥着巨大的作用。介绍了嗜酸菌的主要类群及特征,阐述了它们在自然界的主要行为、适应酸和重金属的生理机制以及分子遗传学研究进展,最后介绍了嗜酸菌在实际生产中的主要应用。

酸性矿山废水区域沉积物中嗜酸菌多样性研究

采集了酸性矿山废水区域酸性沉积物样品,运用16S rDNA克隆文库技术和变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术,研究了沉积物中的嗜酸菌类群以及它们的群落结构.结果表明,沉积物中的嗜酸菌类型较新,大多数16S rDNA序列与已知序列的相似性均在97%以下.这些嗜酸菌主要为Acidobacteria,β/-γProteobacteria,-δProteobacteria,Nitrospira,Candidate Division TM7,low G+C Gram-positive类微生物.在这一酸性生态系统中,-δProteobacteria类细菌占据主导地位.对酸性沉积物中嗜酸菌多样性的研究有利于发现高效处理酸性矿山废水的方法.

西瓜嗜酸菌趋化性的初步研究

瓜类细菌性果斑病是世界范围的检疫性细菌病害,病原菌为西瓜嗜酸菌,带菌种子为主要侵染源。病原细菌在寄主表面的定殖能力与其致病能力关系密切,而趋化性是决定定殖能力的关键因素之一,研究不同物质对西瓜嗜酸菌趋化性的影响对防治瓜类细菌性果斑病具有重要意义。本文采用毛细管法,研究了碳源、氨基酸、有机酸及其他物质对西瓜嗜酸菌趋化性的影响。结果表明,所测碳源中,麦芽糖、葡萄糖、乳糖、蔗糖和半乳糖均显著促进西瓜嗜酸菌的趋化性;所测氨基酸中,L-精氨酸、L-天冬氨酸、L-组氨酸、L-谷氨酸、L-亮氨酸、L-缬氨酸、L-谷氨酰胺和L-丙氨酸显著促进西瓜嗜酸菌的趋化性;所测有机酸中,琥珀酸、半乳糖醛酸和酒石酸显著促进西瓜嗜酸菌的趋化性;氯化钠、硫酸镁等对西瓜嗜酸菌的趋化性无显著影响。

隐藏嗜酸菌Acidiphilium cryptum的研究进展

分离自酸性矿坑水的隐藏嗜酸菌Acidiphilium cryptum具有化能兼养型细菌的典型特征,在缺乏有机质的环境中能启用体内硫氧化代谢途径营化能自养,进行硫化矿物的分解;而在有机质存在时该菌营异养生长,并在体内合成聚β羟基丁酸酯(polyhydroxybutyrate,PHB),此外在酸性条件下对Fe(III)和Cr(VI)等金属离子具有还原作用,并具有发展微生物燃料电池的潜力.该菌因其独特的生理特性及在浸矿微生物群落中的显著生态地位而在生物冶金、环境修复、生物材料等领域具有重要的经济和社会意义.对隐藏嗜酸菌的生物学特性、分离培养方法、重要特性的研究进展以及应用等方面的国内外研究现状进行综述,并对其应用前景和研究趋势进行展望.

钠离子、氟离子和剪切力等因素对中度嗜热嗜酸菌生长的影响

研究了Na^+、F^-、剪切力以及接种量等对用于生物冶金的一株中度嗜热嗜酸菌生长的影响。结果表明,F^-对该菌具有明显的抑制作用。该菌具有较强的耐高渗溶液的能力,最高耐受NaCl浓度可达3．0 g/L；剪切力对细菌的生长也有较大的影响,且随着粒度的减小,对细菌活性的影响越大；1％的接种量生长周期为一个工作日,符合生产实际。

充气量和补铁对嗜酸菌群铁氧化速率的影响

研究了充气量和补加铁对嗜酸菌群铁氧化速率的影响。结果表明,充气量低时菌群生长缓慢,提高充气量可促进菌群的生长和膜的形成,充气量过大则不利于细菌挂膜,影响菌群密度。5L培养体系的最佳充气量为0.6L/min。较大充气量可维持较高浓度的溶解氧及其平衡,获得较高的铁氧化速率。补加Fe2+可使菌群的生长维持在对数增长期及稳定期,可显著提高菌密度和铁氧化速率,铁氧化速率最高可达1.75g/(L.h),是常规菌液培养条件下的10倍左右。

嗜热嗜酸菌对低品位原生硫化铜矿的柱浸试验

利用严格无机化能自养型嗜热嗜酸菌(KY-2菌株)对低品位原生硫化铜矿进行柱浸试验研究。中温硫杆菌和嗜热嗜酸菌结合使用,在中温硫杆菌柱浸近两个月后,再改为嗜热嗜酸菌浸出,效果明显,浸出率曲线一直呈明显上升趋势,196d的总浸出率远远高于单用任何一种细菌的总浸出率。回收的萃余液进入柱浸循环,会提高柱浸体系的浸出效果,萃余液中的残留萃取剂对嗜热嗜酸菌氧化浸出作用的负面影响不大。

解磷细菌德氏嗜酸菌D86菌株的分离、筛选及鉴定

从昆明磷矿土壤中分离筛选出降解无机磷的8株解磷细菌,通过平板初筛得到3株降解无机磷能力较强的菌株.进一步液体摇瓶复筛,得到1株降解无机磷能力最强的菌株D86.通过菌落形态、生理生化特性和16S r DNA序列比对,初步鉴定该菌株为德氏嗜酸菌(Acidovorax delafieldii).

低品位原生硫化铜矿嗜热嗜酸菌强化浸出

研究低品位原生硫化铜矿嗜热嗜酸菌强化浸出过程。结果表明,嗜热嗜酸菌对低品位原生硫化铜矿的较强适应性 需经较长时间的连续驯化才能获得。浓酸熬化、添加Ag+均能强化低品位原生硫化铜矿嗜热嗜酸菌的浸出效果,而添加黄铁矿精 矿会降低其氧化浸出作用。

隐藏嗜酸菌Acidiphilium cryptum JF-5分泌蛋白质组的分析

[目的]对隐藏嗜酸菌(Acidiphilium cryptumJF-5)全基因组的3063个氨基酸序列进行预测,分析其分泌蛋白质组的构成。[方法]利用信号肽预测软件SignalPv3.0、跨膜螺旋结构预测软件TMHMMv2.0、RR-motif信号肽预测软件TatPv1.0、脂蛋白质信号肽预测软件LipoPv1.0、非经典分泌蛋白质预测软件SecretomeP和亚细胞定位软件Psortbv2.0.4对Acidiphilium cryptumJF-5全基因组的3063个氨基酸序列进行预测分析。[结果]在隐藏嗜酸菌Acidiphilium cryptumJF-5中有444个蛋白质为分泌蛋白质,其中分泌型信号肽148个,RR-motif亚组型信号肽27个,脂蛋白质信号肽22个,无Prepiplin-like信号肽,非经典分泌蛋白质247个;另外,对分泌型信号肽的长度分布、氨基酸使用频率和酶切位点的氨基酸使用频率作出了统计分析。[结论]研究结果为进一步研究嗜酸菌Acidiphilium cryptumJF-5的基因功能提供了丰富的信息基础。

嗜热嗜酸菌生物浸出低品位原生硫化铜矿

介绍从云南某温泉区采集的高温水样中分离出的嗜热嗜酸菌的某些特征及其对原生硫化铜矿的氧化浸出效果。嗜热嗜酸菌细胞呈球形或椭圆形,有细胞壁,直径0 6～0 9μm,革兰氏阴性,好氧,以CO2为碳源,能在改良的无机盐培养基中生长繁殖,添加酵母汁等有机物不能刺激其生长。嗜热嗜酸菌能氧化元素硫和黄铁矿中的铁,并将其作为能源物质,但不能氧化硫酸亚铁中Fe2+。氧化浸出的最适温度65℃,最适pH2 0。对-90μm低品位硫化铜矿粉矿浆浓度10%,搅拌浸出12d,嗜热嗜酸菌对总铜的浸出率为97 00%,而中温氧化亚铁硫杆菌为32 43%。浸渣的物相分析表明,嗜热嗜酸菌对原生铜矿的浸出率高达97 05%,而对照组仅能浸出15 43%。

隐藏嗜酸菌Acidiphilium cryptum JF-5双组分信号转导系统

为了探索隐藏嗜酸菌(Acidiphilium cryptum)对多变极端矿山环境条件的感知和反应分子机制,预测和分析了隐藏嗜酸菌JF-5菌株的双组分信号转导系统(Two-component signal transduction system,TCS)的分布、结构及功能.鉴定了9对成对TCSs、2个杂合结构TCSs、3个孤儿组氨酸蛋白激酶(HK)和5个孤儿反应调节蛋白(RR);发现5个TCSs参与隐藏嗜酸菌对重金属响应转录调控;大多数HKs的N-末端具有接受信号的跨膜区、HAMP或PAS等结构域,RRs主要是OmpR亚家族,占总RRs的40%以上;从进化关系上来看,一些处在进化树同一分支上的共同聚簇TCS基因可能具有相同的进化途径.本研究结果可为研究隐藏嗜酸菌在极端环境中适应性分子机制提供新的方向.

西瓜嗜酸菌tatB基因生物信息学分析

为了解西瓜嗜酸菌（Acidoworax citrulli）双精氨酸转运系统（Twin—arginine translocation system，Tat）关键基因tatB的生物信息学信息，利用相关软件对西瓜嗜酸菌和其他7种革兰氏阴性菌的TatB蛋白进行理化性质分析，氨基酸序列分析以及遗传距离分析；同时对西瓜嗜酸菌TatB蛋白的疏水性、跨膜结构域以及三级结构模型进行了预测。结果表明，西瓜嗜酸菌TatB的理化性质和洋葱布克氏菌（Burkholderia cenocepacia）更加接近，水稻自叶枯病菌TatB理化性质与其他6种细菌的相差较远：西瓜嗜酸菌TatB蛋白遗传关系与水稻自叶枯病菌（Xanthomonasoryzae）的最远，与洋葱酸皮病菌以及茄科雷尔氏菌（Ralstoni0solanacearum）的较为接近；预测西瓜嗜酸菌TatB蛋白有3个区域的疏水性比较高．在氨基酸序列的2．18位以及100～106位有2个跨膜区域，其三级结构可能为“L”型。对西瓜嗜酸菌tatB基因进行基本生物信息学分析，丰富了其生物信息学资料，有助于对西瓜嗜酸菌的致病机制进行深入研究，为以后选育抗病品种以及研发特异性的新药提供依据。

燕麦嗜酸菌鞭毛素的提纯及其活性检测

为阐明燕麦嗜酸菌(Aaa)鞭毛素作为一种病原相关分子模式(PAMP)诱导水稻免疫反应(PTI)的作用机理,采用机械震荡、丙酮沉淀以及离子交换层析进行了蛋白提纯,并用DAB染色法对其诱导水稻产生H2O2的能力进行了测定。结果表明,上述提纯方法的组合使用有效地提纯了分子量约为45 kD的鞭毛素,经浸润接种处理后诱导了水稻叶组织H2O2的产生。因此,Aaa鞭毛素提纯蛋白可用于后续的水稻PTI机理分析。

西瓜嗜酸菌pilL菌毛基因的序列分析

在西瓜嗜酸菌标准菌株AAC00-1全基因组序列中选取了1个菌毛基因pilL序列,利用这个基因设计引物,选取国内外比较有代表性的7株西瓜嗜酸菌菌株进行PCR扩增,并对PCR产物进行了测序,从生物信息学的角度对这7个菌株pilL基因的序列特征、同源性、分子聚类、信号肽、疏水性、跨膜结构和二级蛋白结构进行了预测分析。结果表明:Aac5、pslbtw37、W1和pslbtw22 pilL基因之间的核苷酸氨基酸特征相近,同源性高,AAC00-1、AAC203-50和Fc376之间亦如此。预测发现7个编码蛋白表现为亲水性,都无跨膜结构,Aac5、pslbtw37和W1 pilL基因都存在一个类型为SPI的信号肽,其分泌蛋白所到达的亚细胞位点为s(即分泌到周质空间)。

混合嗜酸菌浸出污泥中重金属机制判定方法

为判断混合菌种的生物沥浸机制,采用添加沥浸混合菌种+作用底物(硫酸亚铁铵、硫粉)、只添加作用底物和仅加硫酸3组实验,估算直接氧化作用(F11),化学氧化作用(F12)和酸性浸出作用(F13)的贡献率,从而获得混合菌种的重金属浸出机制.针对某污水处理厂剩余污泥的生物沥滤实验结果表明,Cu的浸出过程中F11、F12、F13贡献率分别为92.55%、7.45%、0%,说明混合菌种作用下Cu的浸出机制主要为直接机制;Zn的沥浸作用中F11、F12、F13贡献率分别为18.86%、44.35%、36.79%,判定Zn在混合菌种的作用下为间接机制.该法可在实际环境条件下判定重金属的生物沥浸机制,对相关研究和实际应用提供理论依据.