胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)复合抗热保护剂优化研究

【目的】针对胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)直投式菌剂菌体存活率低及易失活等问题,对喷雾干燥复合抗热保护剂进行优化研究,以期为其菌剂生产提供理论与技术支持。【方法】以直投式菌剂菌体存活率为指标,利用喷雾干燥生产工艺,考察海藻糖、脱脂奶粉、麦饭石改性材料(H-MS)对菌体的抗热保护效果;并利用响应面法对复合抗热保护剂配方进行优化。【结果】不添加抗热保护剂的菌剂菌体存活率仅有(34.15±1.07)%;添加单一保护剂时,以海藻糖保护效果最佳,麦饭石改性材料(H-MS)及脱脂奶粉次之,菌体存活率分别可达(52.17±1.08)%,(51.64±0.77)%,(43.67±1.62)%,海藻糖和H-MS对菌体存活率具有极显著影响(P<0.01),脱脂奶粉对菌体存活率具有显著影响(P<0.05)。利用响应面优化得到最佳复合抗热保护剂配方为海藻糖4.33%、脱脂奶粉2.90%和麦饭石改性材料(H-MS)7.57%。在此最佳添加配比下,菌体存活率为(73.32±0.76)%,活菌数最高可达1.12×10^(9)CFU·g^(-1)。【结论】添加3种抗热保护剂均能提高直投式菌剂菌体存活率,且三者之间存在交互作用,复合使用的抗热效果优于单独使用。扫描电镜观察显示海藻糖和脱脂奶粉将菌体包埋成微胶囊固定在麦饭石改性材料(H-MS)的孔道中,能有效保护菌体细胞,提高菌剂菌体存活率。

胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)在餐厨垃圾废水中生长条件优化

为了探讨餐厨垃圾废水用作发酵基质生产液态解钾菌肥的可行性,选用胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)作为试验菌种,采用正交和单因素方法对相关生长因素进行了优化.结果表明,在餐厨垃圾废水中培养胶质芽孢杆菌经过3 d的调整期后进入对数生长期,6~7 d时活菌数达到最大,Ⅰ类废水活菌数为1.55×10^(10)CFU/m L,Ⅱ类废水活菌数为6.60×10^(10)CFU/m L.以Ⅱ类废水为基质进行正交试验确定的较优培养条件为pH=7、温度30℃、摇床转速160 r/min、接种量2.0%(V/V).废水的pH和盐分对胶质芽孢杆菌的生长代谢影响极为显著:最适初始pH为7(活菌数为3.80×10^(10)CFU/m L和9.20×10^(10)CFU/m L);随着ρ(NaCl)的增加,活菌数先升高后快速降低,最适ρ(NaCl)为4 g/L.Ⅰ类和Ⅱ类废水的最佳接种量分别为1.5%(活菌数为1.60×10^(10)CFU/m L)和2.0%(活菌数为6.40×10^(10)CFU/m L).研究显示,胶质芽孢杆菌在餐厨垃圾废水中经过培养后可达到GB 20287—2006《农用微生物菌剂》中液态菌肥的活菌数(2.0×10~8CFU/m L),经湿热处理后的Ⅱ类废水对胶质芽孢杆菌的生长有明显的促进作用.

U(Ⅵ)在芽孢杆菌Bacillus sp.dwc-2上的矿化动力学研究

微生物诱导的U(Ⅵ)生物矿化会影响铀在环境中的化学形态和迁移行为,但目前对于生长和繁殖阶段的微生物诱导U(Ⅵ)矿化的动力学行为研究不多,相关的机制也不明确。本文从某拟用作极低放射性废物处置场场所的土壤中分离出1株芽孢杆菌Bacillus sp.dwc-2,考察了pH值、甘油磷酸钠(SGP)、U(Ⅵ)初始浓度等因素对Bacillus sp.dwc-2在生长繁殖过程中诱导U(Ⅵ)矿化动力学行为的影响,并对其矿化机制进行了探讨。结果表明,Bacillus sp.dwc-2可诱导U(Ⅵ)形成钠铀云母(NaUO_(2)PO_(4)·3H_(2)O)的晶体矿物,该过程作为一种酶促反应,受pH值、SGP浓度、U(Ⅵ)初始浓度等因素的显著影响;当U(Ⅵ)初始浓度从50 mg/L增加至150 mg/L时,刺激了处于生长迟滞期至对数期(培养0~12 h)菌体磷酸酶活性的表达和磷酸盐的代谢,使其诱导U(Ⅵ)的矿化行为发生在生长对数期(培养12 h);SGP浓度的增加促进了磷酸酶的催化反应速率,进而促进了U(Ⅵ)的矿化,当SGP的浓度从25 mmol/L增加到125 mmol/L时,Bacillus sp.dwc-2诱导U(Ⅵ)的矿化时间从其生长稳定期(培养24 h)提前至生长对数期(培养12 h);中性和碱性条件下,磷酸酶活性在生长迟滞期至对数期(培养0~12 h)快速增加,从而促进了磷酸盐的消耗和U(Ⅵ)的矿化,特别是在碱性条件下,沉积物在生长对数期(培养8 h)时即转化为明显的晶体矿物。

胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)的研究进展

胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)是一种广泛分布于土壤和岩石中的常见细菌,由于该菌具有一定的分解矿物能力,胞外具有肥大的荚膜,并能分泌一些酸类和促生长物质,因此一直被广泛应用于农业、矿物相关工业、环境治理等领域。胶质芽孢杆菌从发现伊始就一直受到国内外研究人员的广泛关注,并在分离鉴定、发酵条件、矿物分解及风化作用、农业及工业领域应用等方面做了许多研究。根据以往的研究结果,从胶质芽孢杆菌的分类地位、生物学特征、功能特性、培养条件及应用研究等几方面对已有的一些研究成果做一综述,以期对该菌的进一步应用提供参考。

地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)对Cr^(6+)的吸附动力学研究

从污染土壤中分离出地衣芽孢杆菌(Bacilluslicheniformis),利用其死菌体对Cr6+溶液进行吸附动力学研究.在Ci=300mg/L、pH=2.5和θ=50℃条件下,吸附120min获得最大吸附量60.5mg/g.应用Langmuir和Freundlich吸附等温线研究,结果表明,Langmuir吸附等温线更为适合.动力学研究显示,地衣芽孢杆菌对Cr6+的吸附动力学可以用拟二级速度方程进行描叙.

贝莱斯芽孢杆菌TMQ-KSL-1分离鉴定及其发酵液对番茄根结线虫的生防作用

镰刀菌(Fusarium spp.)和根结线虫(Meloidogyne spp.)都是植物的重要病原物,这两种病原物在寄主植物中存在着非常复杂的互作关系,可导致严重的植物土传病害。为探寻对番茄根结线虫病害具有高效防治作用的优良菌株,本研究以禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)为靶标病菌,采用平板稀释涂布法从多年种植番茄的设施大棚土壤中分离和筛选到一株抑菌效果较好的生防细菌菌株TMQ-KSL-1,根据形态特征、生理生化特性和16S rRNA基因测序对该菌株进行鉴定;测定不同浓度的发酵液及发酵上清液对根结线虫卵孵化率以及根结线虫二龄幼虫死亡率的影响,通过盆栽实验分析其发酵液对根结线虫病害的防治效果。结果表明,菌株TMQ-KSL-1具有较强的杀线虫活性,其发酵液和发酵上清液处理48 h线虫卵孵化抑制率分别为94.76%和90.72%;处理24 h番茄根结线虫二龄幼虫的校正死亡率分别为100%和97.37%;菌株TMQ-KSL-1发酵液100倍稀释液、200倍稀释液对番茄根结线虫病害防治效果分别为59.54%和12.14%,且100倍液处理防效与阿维菌素500倍液处理防效(61.56%)相当;地下鲜重分别提高了90.95%、19.65%。因此,菌株TMQ-KSL-1具有防控番茄根结线虫病害的能力,具有市场开发应用前景。

转枯草芽孢杆菌纤溶酶(Bacillus subtilis fibrinolytic enzyme,BSFE)基因对烟草生长发育的影响

将枯草芽孢杆菌纤溶酶(Bacillussubtilisfibrinolyticenzyme,BSFE)基因及其信号肽序列转入烟草,转基因烟草表现出不同于野生型烟草的生长特性,如营养器官生长速率下降、叶片数目减少、叶片狭长、叶片宽度/叶片长度值降低以及植株矮小、节间缩短等。推测其与外源BSFE的蛋白水解活性有关。

一种荧光碳点R-CDs对炭疽芽孢杆菌标志物的响应检测

采用简单的水解法制备荧光探针R-CDs,高灵敏、可视化地现场检测炭疽芽孢杆菌(Bacillus anthracis)孢子标志物,探索一种荧光碳点R-CDs对炭疽芽孢杆菌标志物的响应检测方法。结果显示,该方法可以保持较好的线性关系,线性相关系数r为0.995 4和0.994 9;利用3σ/k计算方法的检出限(LOD)为48.40 nmol/L。建立了一套操作简便、切实可行的炭疽快速检测技术,能够及时发现问题,有效提高国家进出口制品安全质量,保障人民身体健康,同时具有功能多样化、高效化、应用广泛化等优点,该技术成果转化性强,应用价值和利润值较高,市场推广前景广阔。

饲料中添加地衣芽孢杆菌对鲤鱼生长性能的影响

该试验旨在研究鲤(Cyprinus carpio)的饲料中添加不同水平的地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)对其生长性能的影响,确定鲤养殖中最适地衣芽孢杆菌添加水平。试验选择480尾体重相近的鲤随机分成4个处理组,每组4个重复,每个重复30尾。各组鲤依次投喂含有0%、0.1%、0.2%和0.4%地衣芽孢杆菌的饲料。驯养2周,进行60 d的正式试验。试验结束测定各组鲤的生长性能。结果显示,与对照组比较,试验组投喂含0.2%和0.4%地衣芽孢杆菌的饲料,可以显著提高其试验末重、增重率,显著降低了饲料系数(P<0.05);投喂含有0.1%、0.2%和0.4%地衣芽孢杆菌的饲料,可以显著提高特定生长率(P<0.05);投喂含有0.2%地衣芽孢杆菌的饲料可以显著提高蛋白质效率(P<0.05)。研究结果表明,在鲤的养殖中添加适量的地衣芽孢杆菌可以明显改善其生长性能,且地衣芽孢杆菌的最适添加量为0.2%。

不同水平枯草芽孢杆菌对南美白对虾免疫力的影响

为探讨不同水平的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)对南美白对虾(Litopenaeus vannamei)机体非特异性免疫力的影响,该试验选择600尾体重约为0.45g健康的南美白对虾,按照单因素试验设计,分成4个组,每组3个重复,每个重复50尾南美白对虾。各组分别投喂含有0%(对照组)、0.5%、1.0%和1.5%的枯草芽孢杆菌的基础饲料。投喂8周后,采集血液,检测血清非特异性免疫指标。结果显示,与对照组比较,试验2组的南美白对虾血清中溶菌酶、碱性磷酸酶、酸性磷酸酶、酚氧化物酶活性显著提高(P<0.05),试验2组和试验3组南美白对虾血清中过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性显著提高(P<0.05)。研究表明,在南美白对虾养殖生产中添加一定剂量的枯草芽孢杆菌可以提高机体的非特异性免疫力,且适宜添加量为1.0%。

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)降解萘的动力学研究

枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)HBS-4是从油田中分离出来的一株能高效降解有机物萘的菌株。当萘的初始浓度为100mg时,该菌株在pH为8.0,温度为40℃下具有较好的降解效果,作用69h能降解50%以上的萘。通过HBS-4菌株降解萘的动力学研究,在Williams结构模型的基础上建立了HBS-4作用萘的四组分动力学模型,并用此模型解释菌株HBS-4在降解萘的过程中,葡萄糖含量、菌液浓度、pH、Eh随时间的变化特征。

巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)产聚乳酸降解酶条件的研究

巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)具有降解聚乳酸的能力。对该菌的产PLA降解酶的发酵条件进行优化,发酵产聚乳酸降解酶的最佳条件为:产酶诱导物为酵母粉,培养时间为36h,培养基初始p H为8.0,发酵温度为40℃,摇床转速为175r·min-1,接种量为5%(V/V)。

不同浓度胶质芽孢杆菌对草莓生长发育的影响

为明确胶质芽孢杆菌在果树上的应用效果,本文开展了添加不同浓度胶质芽孢杆菌对盆栽草莓生长发育的影响试验。结果表明:接种不同浓度胶质芽孢杆菌处理均可显著提高草莓的叶柄长和株高,除1 g/kg(菌剂/土)浓度胶质芽孢杆菌处理外,其余处理均显著提高草莓茎粗,但对叶片数影响不大;与不添加胶质芽孢杆菌对照相比,0.01 g/kg浓度胶质芽孢杆菌处理极显著提高草莓叶绿素含量,10.00 g/kg浓度胶质芽孢杆菌处理显著提高草莓叶绿素含量,0.10 g/kg和1.00 g/kg浓度胶质芽孢杆菌处理叶绿素含量也均不同程度提高,但差异不显著。综合来看,0.01 g/kg浓度胶质芽孢杆菌处理对草莓效果最好。

一株胶质芽孢杆菌的筛选和鉴定

从河南铝土矿中分离到菌株Lv1-2,将其接种到含伊利石矿粉的浸矿液中,170r/min摇床30℃培养7d,离心后测得接种Lv1-2的溶液中的硅浓度比对照液中的增加110.02%,说明Lv1-2对伊利石有脱硅作用.通过扫描电子显微镜、革兰氏染色、荚膜染色、鞭毛染色和芽孢染色的观察,生理生化特性的测定,以及16SrDNA序列的比对分析,菌株Lv1-2鉴定为胶质芽孢杆菌.

胶质芽孢杆菌对土壤矿物的分解作用及机理研究

应用胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)作分解土壤矿物试验。从土壤矿物经该菌处理前后的表面光滑程度、表面积以及上清液中K、Si离子浓度的变化等方面证明了胶质芽孢杆菌能够分解土壤矿物,并把其中的K、Si从矿物晶格中释放出来。同时还表明胶质芽孢杆菌NS01分解矿物与其生长过程中产生的荚膜多糖与小分子有机酸的复合作用有关。

施用胶质类芽孢杆菌对土壤生物活性和花生产量的影响

采用胶质类芽孢杆菌菌株3016制成的液体菌剂进行小区试验,研究植物根际促生菌——胶质类芽孢杆菌对土壤生物活性及花生产量的影响。设置T1(空白对照)、T2(只接种3016)、T3(接种3016,减施化肥50%)和T4(常规施肥)4个处理,施用3016菌剂的处理T2、T3,收获期土壤酶活力显著高于T1和T4处理(P<0.05)。T3处理在生长期内可以提高土壤细菌和放线菌的数量(P<0.05),抑制真菌数量的增长,并且花生产量最高,达到5 281.38 kg/hm2,比对照增产10.4%。结果表明,施用胶质类芽孢杆菌可以有效提高土壤酶活和增加细菌数量,在本试验条件下,接种菌剂同时减施化肥50%(T3)为最优施肥方式。

胶质芽孢杆菌培养条件及发酵工艺的研究进展

对胶质芽孢杆菌在微生物肥料、矿物分解和生物絮凝领域中培养条件及发酵工艺的研究进展进行了综述.在微生物肥料方面综述了以高产量芽孢为目的的培养工艺及生物反应器发酵的研究;在矿物分解方面综述了以分解矿物和浸出矿物元素为目的的土壤矿物分解和矿石分解条件的研究;在生物絮凝方面综述了以提高絮凝率为目的的培养工艺和絮凝环境条件的研究.在对现有研究总结的基础上,指出通过发酵模型的建立、流变学特性的研究指导发酵过程调控及将胶质芽孢杆菌应用于土壤改良是进一步研究和探索的方向.

胶质芽孢杆菌发酵条件研究

通过单因子及正交实验对一株胶质芽孢杆菌NS0 1的培养基组成 (C、N、生长因子、无机盐 )及工艺条件 (温度、起始pH、装液量 )进行了研究。结果表明比较理想的培养基配方为 (% ) :葡萄糖 1,硫酸铵 0 .15 ,酵母膏 0 .0 1,KCl0 .0 1,MgSO4 ·7H2 O 0 .0 1,NaH2 PO4 0 .0 1,CaCO30 .1。起始 pH 7.5 ,培养温度 36℃ ,装液量 5 0mL/ 2 5 0mL锥形瓶。在此条件下活菌数可达 6 .5亿 ,是传统的胶质芽孢杆菌淀粉铵培养基下活菌数的 2 6 0 %。

胶质芽孢杆菌液体发酵产孢培养基的优化

以提高胶质芽孢杆菌液体发酵芽孢产量为目的,以血球计数板观察计数芽孢量,对胶质芽孢杆菌液体发酵培养基组成进行优化研究。首先进行单因素试验,筛选最优的碳源、氮源、碳源浓度、氮源浓度、无机盐及其浓度,得到单因素最佳值;然后以二次回归正交旋转组合设计对得到的单因素最佳值进行优化,并进行验证试验。结果表明:最优产孢发酵培养基配方为每1000 mL培养基:乳糖21.57 g;复合氮源2.6 g,其中含蛋白胨与硫酸铵,二者质量比例为1∶3;硫酸锰0.21 g;磷酸氢二钾1.5 g;七水硫酸镁1.2 g;经二次回归正交旋转组合设计优化建立了回归模型,通过验证试验,血球计数板计数结果显示胶质芽孢杆菌芽孢产量可达3.44×109cfu/mL,实际芽孢量与回归模型预测值比为0.977,说明所得模型可靠。此优化培养基可以为工业生产胶质芽孢杆菌提供数据参考。

根瘤菌配施胶质类芽孢杆菌对大豆叶绿素荧光特性、产量及品质的影响

以常规施肥为对照,研究根瘤菌和胶质类芽孢杆菌不同比例配合施用对黑龙江西部干旱地区大豆开花期荧光特性、产量及品质的影响。结果表明:两种菌剂配合施用,能够提高光合能力,增加产量,其中根瘤菌和胶质类芽孢杆菌各施用150 mL·hm-2为最优处理,与对照相比,该处理叶绿素含量显著变化,Chla增加68.12%,Chlb增加87.51%,Chla/b比值降低10.32%;Fv/Fm和Fv/Fo值分别比对照提高1.82%和7.59%,qN值低于对照6.25%;蛋脂总量较对照增加4.01%,产量高于对照19.10%,与其他处理差异显著。