评价芽孢杆菌脂肽产量及底物碳利用效率的新方法

芽孢杆菌Bacillus代谢产生的脂肽类物质具有抗菌、抗肿瘤、抗病毒等多种生物活性,但芽孢杆菌脂肽产量普遍较低。探索高产量的培养条件是开发利用的重点,而简单快速的产量评价方法则可大大提高条件探索的效率。以解淀粉芽孢杆菌Bacillus amyloliquefaciens WK1为试验菌株,首先通过含发酵液培养基对病原菌的抑制实验确定最佳培养时间,然后设计初始pH值分别为5,6和7的培养基生产脂肽物质,通过测定发酵液酸沉降前后总有机碳的差值,推算脂肽类物质粗提物的产量(差减法),以传统的重量法为对照。结果表明:试验所用的解淀粉芽孢杆菌WK1菌株的最佳发酵时间为72 h。重量法与差减法所测得的不同处理脂肽物质产量差异规律相同,从高到低依次为pH 6,pH 7,pH 5,两者的相关性系数为0.563 2(n=9),但相同初始pH值条件下差减法所得的脂肽物质产量均高于重量法。初始pH值为5条件下脂肽物质合成效率和二氧化碳排放量均最低,初始pH值为6与pH值为7条件下二氧化碳排放量相同,为700 mg·kg-1,但初始pH值为6条件下产脂肽物质产量(1 228 mg·L^-1)和脂肽物质合成效率(234 mg·kg-1)最高。可见,差减法是评价脂肽产量的简单快速而有效的方法。

铅锌矿区典型流域生物膜碳利用效率及其影响因素

为揭示水体理化性质和重金属对生物膜碳利用的影响机制,分析了沘江流域春夏两季的水体理化性质、水体与生物膜中金属含量、微生物水解酶活性、活死菌比例及其对碳源的利用率.结果显示,生物膜特性和碳利用效率与浊度、总氮、总有机碳、电导率、氧化还原电位密切相关.生物膜内活菌数量随膜内Fe、Ni、Pb含量的增加而减少(p<0.05),微生物活性随膜内Fe含量的增加而降低(春季:p<0.01;夏季:p<0.05).生物膜对Cd、Cr、Fe、Ni、Pb、Zn的积累会抑制其微生物群落碳利用功能.碳底物利用率与生物膜微生物活性(春季:p<0.01,r=0.87;夏季:p<0.01,r=0.64)和活死菌比例(春季:p<0.05,r=0.67;夏季:p<0.05,r=0.66)呈显著正相关.水体理化性质差异和重金属胁迫改变了生物膜生长特性和生物量,干扰了生物膜内微生物对碳底物的摄取,进而影响其固碳能力.本研究深入探讨了生物膜在环境胁迫下的碳同化能力,研究结果对于评估矿区流域污染状况与生态风险具有重要意义.