烟草甲体内烟碱降解菌的筛选、鉴定及降解特性

从烟草甲体内筛选鉴定烟碱降解菌,并对其降解特性进行探索研究。通过梯度稀释法从烟草甲体内分离筛选出烟碱降解菌,并利用4种烟叶培养基进行复筛。通过16S rRNA基因测序以及生理生化实验进行菌种鉴定;通过全基因组序列分析和验证探究菌株的生物特性。再通过分子对接及RT-qRCR探究其生物学特性和应用潜力。从烟草甲中分离到1株显著降解烟碱的优势菌株J1,16S rRNA基因同源性和生化特征分析鉴定为Mixta,不同酶活性检测结果显示J1不产β-葡萄糖苷酶、纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶。烟碱降解菌通过数据库进行功能注释,发现了菌株上存在的烟碱代谢通路以及烟碱代谢关键基因或酶,选择吡啶途径中J1具有的烟碱脱氢酶(NDH)进行分子对接和功能验证。通过RT-qPCR验证,1 g/L烟碱诱导J1 24 h,与对照相比,ndh基因相对表达量上调15.978倍。0.8%烟叶浸提液诱导J1 24 h,与对照相比,ndh基因相对表达量上调1.117倍。在烟草甲体内分离筛选高效降解烟碱细菌J1,验证了降解相关基因的功能,为烟碱降解菌的筛选提供了新思路,同时,丰富了降解烟碱微生物资源。

烟碱降解菌的选育及改善上部烟叶品质研究

从烟叶叶面和植烟土壤中分离到降解烟碱的微生物18株，经初筛和复筛得到降解烟碱活性较高的微生物菌Nic22。对该菌株产酶培养条件进行优化研究，实验表明：Nic22降解烟碱效果受到多种因素的影响，添加适量的精制淀粉和（NH4）2SO4作为外加碳氮源可明显促进烟碱的降解，适宜的摇瓶培养温度、pH和时间分别为30℃、6．0～7．0和9h。采用Nic22菌株所产酶液对上部烟叶进行处理试验，卷烟评吸结果表明：上部烟叶经酶液处理可明显减轻杂气和刺激性，抽吸品质得到显著提高。

烟叶醇化过程中烟碱降解菌的分离鉴定与特性分析

从醇化烟叶中分离到具有降解烟碱活性的菌群(Q6),16S rDNA片段的PCR-DGGE(变性梯度凝胶电泳)分析显示,菌群由8种细菌组成。从菌群Q6中分离出1株烟碱降解菌D1,经菌落形态、生理生化和16S rDNA序列分析鉴定为根癌土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens)。在低温(20℃)、偏酸或偏碱(pH=5或者pH≥9)及高烟碱浓度(>1 g/L)条件下,菌群Q6均表现出比单菌D1更强的降解活性。烟叶发酵和加入静息细胞试验表明,菌群和单菌均可降解醇化烟叶中的烟碱。在菌群和单菌的烟碱代谢产物中都检测到烟碱烯、2,3’-联吡啶和可替宁。结果显示:醇化过程中烟叶表面微生物可能对烟碱有降解作用,从而影响烟叶的醇化效果,可以利用分离到的菌群或单菌在烟叶醇化过程中降解烟碱,以改善烟叶品质;同时也可以利用烟碱降解菌处理烟草废弃物中的烟碱。

一株烟碱降解菌的筛选及改善烟叶品质的研究

从植烟土壤和废弃烟叶中分离筛选出降烟碱能力较高的一株新菌株Y523,并对该菌株培养发酵条件进行优化。结果表明:2%葡萄糖和0.2%(NH4)2SO4作为外加碳氮源可明显促进烟碱降解。适宜的发酵条件为:温度30℃、初始pH值7.0、发酵时间36 h。采用Y523菌液进行烟叶烘烤应用试验,理化指标测定结果显示,烘烤后烟叶中烟碱含量均有不同程度的降低,上部烟叶降烟碱效果最好,烟碱降解率达到28.7%,中部烟叶和下部烟叶烟碱含量分别降低了20.9%和15.8%;烘烤烟叶糖碱比、氮碱比协调,上部烟叶品质得到改善和提高。

一株烟碱降解菌的筛选、保存及其降解性能

为了探究不同培养基保存方式、不同培养液条件下烟碱降解菌的降解性能,以烟碱为唯一碳源和氮源,从河南农业大学许昌校区现代烟草农业科教园区植烟土壤、腐烂烟叶中分离得到25株烟碱降解菌(耐受烟碱浓度为6 g/L),并选择降解效率较高的几株作为继续研究对象。研究表明:用烟碱作为唯一碳源和氮源的培养基(烟碱浓度2~3 g/L)斜面保存的菌株降烟碱活性较高;筛选得到一株烟碱高效降解菌5A-6-2,在其它碳、氮源同时存在时,仍然具有较强的烟碱降解能力;将5A-6-2接种至固体烟叶碎片中,28℃发酵7 d后,烟叶中烟碱含量下降了44.2%;通过16S r DNA序列分析发现,其与恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)同源性为99%。

高效烟碱降解菌A4发酵条件优化

为了提高烟碱降解菌A4降解烟碱的能力,采用单因素试验和正交试验法对菌株A4发酵条件进行了优化。结果表明,通过单因素试验确定了影响菌株A4生长的培养基主要因素为p H值、烟碱含量、碳源、氮源;采用4个因素3个水平进行正交分析,确定了发酵的最佳条件为:在培养温度为30℃、p H值7.0、烟碱含量2.0 g/L、接种量5.0%、柠檬酸三钠0.3%、胰蛋白胨1.5%条件下,培养48 h,其烟碱降解率为72.8%比优化前提高了22.5%。结果为采用生物技术降解烟碱废弃物以及改善烟叶品质方面提供了良好的菌种资源。

Ochrobacterum intermedium DN2新型烟碱降解酶的分离纯化

中间苍白杆菌(OchrobacterumintermediumDN2)是一株新发现的可以降解烟碱的菌株。本研究对O.intermediumDN2烟碱降解酶的合成动态进行了分析,确定其酶的合成模式为同步合成型。另外,对它的烟碱降解酶进行了分离纯化。粗酶经硫酸铵沉淀、SephadexG-100分子筛层析、DEAE-SephadexA50离子交换层析等步骤后获得电泳纯的烟碱降解酶,纯化倍数35.24倍,酶活回收率6.4%。经SDS-PAGE电泳确定为电泳纯,测得该酶的分子量约为40.06kDa。由中间苍白杆菌产生的烟碱降解酶的分离纯化在国内外还是首次报道。

Ochrobactrum intermedium DN2烟碱降解酶发酵培养基优化研究

研究工作中筛选得到一株有较强烟碱降解能力的新型烟碱降解细菌Ochrobactrum inter- medium DN2,对其产烟碱降解酶的发酵培养基进行了优化。采用Plackett-Burman设计法,对影响Ochrobactrum intermedium DN2产烟碱降解酶的15个因子进行了筛选。结果表明,影响该菌发酵产酶的显著因子为:烟碱、酵母膏、葡萄糖、tween-80的质量浓度和培养基初始pH。在此基础上,采用响应曲面法对以上5个显著因子进行了优化。得到各因子最佳水平为:烟碱2.183 g/L,葡萄糖0.823 g/L,酵母膏0.844 g/L,Tween-80 0.976 g/L,初始pH 6.9。在此优化条件下获得实际酶活为7943 U/L,与预测值8060 U/L相近,比优化前提高了52%。

烟碱降解微生物的筛选、鉴定及其烟碱降解效果评价

采用烟碱降解微生物平板筛选鉴别方法,从白肋烟和烤烟中筛选出11株烟碱降解微生物,经初步鉴定,3株为细菌,8株为放线菌;采用荷移光谱法测定了11株菌对纯烟碱和白肋烟叶片中烟碱的降解能力,其中放线菌K2对烟碱的降解能力最强,对白肋烟叶片中的烟碱降解率(48h)为74.77%,对纯烟碱可以完全降解。经过生理生化试验鉴定和16SrDNA序列比对,确定放线菌K2为除虫链霉菌(Streptomyces avermitilis)。

烟碱降解菌以烷烃为碳源产生物表面活性剂的研究

通过测定发酵过程中菌体浓度和发酵上清液的表面张力,研究了烷烃碳源和发酵条件对烟碱降解菌(Ochrobactrum sp.)产生物表面活性剂的影响。结果表明,菌株Ochrobactrum sp.以十三烷和十六烷为碳源生长较好,而利用液体石蜡可产生较多生物表面活性剂。以2%液体石蜡为碳源,装液量为40%(250 m L三角瓶),于30℃,120 r/min培养4 d时,发酵液表面张力能降低至42.1m N/m。

一株高效烟碱降解菌的筛选及其在烟草烘烤中的应用

在湖北恩施的连作土壤中分离出一种能够高效降解烟碱的细菌P3a,从形态结构特征、16S rDNA序列分析以及建构系统发育树等方面对其进行鉴定,结果表明P3a为节杆菌(Arthrobacter sp.)。该菌株能在pH 7.0、温度37℃、230r/min的条件下,36h内对2 g/L烟碱的降解率为99.06%。并将菌株P3a应用到新鲜的烟叶中,发现它可以减少1 kg新鲜烟叶中55.11%的烟碱。鉴于其对烟碱的降解能力很强,可高效地应用于环境和烟草废弃物中烟碱降解。

一株烟碱降解菌的筛选鉴定与降解特性研究

以烟碱为唯一碳源、氮源和能源,从合肥卷烟厂堆积烟草废物土壤中分离得到一株烟碱降解菌,研究不同培养条件下,该菌株生长和烟碱降解情况。在30℃,p H值=7.0时,该菌株48 h对质量浓度为5 g/L烟碱的降解率为96%。研究表明,加大接种量或外加葡萄糖有利于该菌株对烟碱的降解,而外加乙醇、硫酸铵和亚硫酸钠对烟碱降解有抑制作用。该菌株的静息细胞中存在活跃的烟碱降解酶,22 h能完全降解质量浓度为4 g/L的烟碱,表明在烟叶醇化和治理烟草废弃物污染方面,该菌株具有潜在的应用价值。

一株烟碱降解菌的选育及其应用研究

[目的]寻求有效降低烟草中烟碱含量的方法。[方法]从延安卷烟厂发酵装置的废水中分离纯化出1株高效降解烟碱的细菌,并利用该菌制成的粗酶液作用于某等级烟叶,考察其是否可以降低烟碱含量,改善烟叶品质。[结果]利用含有烟碱的选择培养基共分离纯化出71株能够分解利用烟碱的细菌,其中W9菌分解能力最强,降解试验表明,该菌在烟碱含量1.4%左右的烟碱水提液里经16 h摇床培养,烟碱可被完全降解。将该菌的粗酶液喷施在烟叶上,经数天室内发酵后,评吸结果表明,刺激性、劲头明显降低,抽吸品质得到明显改善。[结论]研究表明,该菌在降烟碱含量及改善烟叶品质方面具有一定的应用前景。

1株兼有烟碱降解活性解磷菌的分离鉴定

从烟草(Nicotiana tabacum L.)根际土壤中分离到1株兼有烟碱降解活性的解磷菌株,编号为YF24;菌株YF24经过48 h发酵后,培养基上清液中游离态磷含量达到141.6μg/m L,烟碱降解率达到77%,确定YF24具有解磷和烟碱降解的双重活性;对菌株YF24生长特性的研究表明,其最适生长温度是30~35℃,最适p H值范围是5.5~7.0,耐盐性差。通过形态特征观察、生理生化特性测定和16S r DNA序列分析,确定菌株YF24隶属于不动杆菌属Acinetobacter,暂命名为Acinetobacter sp.YF24。菌株YF24可作为烟草专用菌肥开发、诱变育种的良好出发菌株。

节杆菌Z3粗酶液降解白肋烟烟碱条件优化

以节杆菌Z3(Arthrobacter Z3)为产酶菌株,通过正交实验,对烟碱脱氢酶降解白肋烟烟碱条件进行了研究.实验结果表明,最佳发酵条件为:酶液添加量50%,发酵温度33℃,发酵时间9 h,烟丝含水率70%.此条件下烟碱降解率为49.32%,使白肋烟烟碱含量达到了烤烟水平.这表明,粗酶液能显著降低白肋烟中的烟碱.

烤烟根际烟碱降解细菌的多样性及其促生特性分析

【背景】挖掘兼具烟碱降解和植物根际促生细菌(Plant Growth-Promoting Rhizobacteria,PGPR)功能的细菌资源,有助于保护土壤质量,实现绿色种植。【目的】分析烤烟根际细菌多样性,筛选可降解高浓度烟碱的PGPR。【方法】采用纯培养法在选择性培养基上分离烟碱降解细菌。通过BOXA1R-PCR分析技术、16SrRNA基因测序及系统发育树构建,对菌株的遗传多样性和分类学地位进行分析。进一步评价了菌株的吲哚乙酸(Indole-3-Acetic Acid,IAA)活性、溶磷能力、病原菌拮抗能力等PGPR指标,以筛选出高效PGPR,最后通过盆栽试验验证其促生效果。【结果】分离得到58株烟碱降解细菌,根据BOXA1R-PCR指纹图谱选取11株菌进行16S rRNA基因序列测定,结果表明,58株菌分别属于芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、拉乌尔菌属(Raoultella)和短波单胞菌属(Brevundimonas)4个属,以芽孢杆菌属(Bacillus)为优势菌属。58株细菌中48.28%的菌株可产IAA,27.59%具备溶磷能力,37.93%具备纤维素降解能力,G2-13、G2-3及HT2-8因促生与抗病特性突出而被筛选为目标功能菌。盆栽试验结果表明,G2-13菌株对幼苗生长的促进作用明显,可使株高与地上部鲜重分别增加33.05%与53.32%。【结论】烤烟根际存在较为丰富多样的烟碱降解细菌,它们在种植业上具有潜在的应用价值。

土壤中降解烟碱细菌多样性研究

为了解烟草根围土壤中可降解烟碱细菌的多样性,采用0.1%的烟碱为唯一碳源和氮源的无机盐培养基,从云南省普洱、玉溪、曲靖、楚雄、大理五个地区59个土样中分离得到302株降解烟碱细菌;16S rDNA序列分析结果表明,302株菌分属厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)四大类群,分别与数据库中已知的节杆菌属(Arthrobacter)、芽孢杆菌属(Bacillus)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、微球菌属(Micrococcus)、纤维单胞菌属(Cellulomonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、短状杆菌属(Brachybacterium)、根瘤菌属(Rhizobium)、中华根瘤菌属(Sinorhizobium)、土壤杆菌属(Agrobac-terium)、不动杆菌属(Acinetobacter)、剑菌属(Ensifer)、两面神菌属(Janibacter)、鞘脂杆菌属(Sphingobacterium)、Balneimonas具有较高的相似性。其中节杆菌属、芽孢杆菌属和类芽孢杆菌属为土壤中降解烟碱细菌的优势菌属。

降解烟碱细菌K9发酵培养基优化研究

通过单因素实验法筛选出K9菌株培养基中的最佳碳源、有机氮源、无机氮源和关键无机盐因子,然后用正交试验确定无机盐的最佳含量,最后用旋转中心组合设计及响应面分析法确定培养基中可溶性淀粉、蛋白胨及硝酸铵的最佳浓度,实现培养基的优化。利用Design Expert软件进行分析,得到各因素的最佳水平值为可溶性淀粉35.0 g/L、蛋白胨5.14 g/L、硝酸铵3.73 g/L,活菌数达到32.4×108 cfu/m L,比优化前提高了4.4倍。通过研究优化出的发酵培养基为今后降解烟碱菌剂的开发利用奠定了基础。

降烟碱节杆菌发酵条件研究

在12种发酵培养基、不同温度、pH和培养时间条件下,对细菌生长能力和降烟碱能力进行测定,初步筛选出适宜4#菌株生长的为11号培养基,在5号、7号、9号培养基中4#菌株降烟碱能力强;适宜9#菌株生长的为8号培养基,在7号、9号、11号、12号培养基中9#菌株的降烟碱能力较强。适宜4#和9#的培养条件分别为30℃、pH6.5、48h和35℃、pH6.5、56h。

降碱增香细菌发酵条件研究初报

通过对12种发酵培养基和不同温度、pH、培养时间下细菌生长能力和降烟碱能力的测定,初步筛选出适宜4#菌株生长的培养基为11号培养基,在5号、9号、7号培养基中降烟碱能力强;适宜9#菌株生长的培养基为8号培养基,在12号、11号、9号、7号培养基中的降烟碱能力较强。适宜4#菌株和9#菌株生长的培养条件分别为30℃、pH 6.5、48 h和35℃、pH 6.5、56 h。