鞘氨醇单胞菌的特征特性及对石油成分降解作用的分析预测

石油在我国经济社会发展中具有重要作用,但目前我国尚缺乏微生物对油品污染的研究。鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)中的多个种因降解多环芳烃的能力而日益受到关注。本研究通过实验证明了鞘氨醇单胞菌对多环芳烃菲较强的降解能力,并通过UniProt数据库对鞘氨醇单胞菌是否存在一般烷烃降解酶类进行检索。同时,重点了解多噬香鞘氨醇单胞菌与邻苯二酚-2,3-双加氧酶的基本特性,运用生物信息学方法预测分析其氨基酸理化性质、同源性、蛋白质二级和三级结构以及KEGG通路等。结果表明,矢野氏鞘氨醇单胞菌等鞘氨醇单胞菌属细菌可能具有降解甲烷及多碳烷烃的能力。由于与多噬香鞘氨醇单胞菌邻苯二酚-2,3-双加氧酶基因同源性较高,矢野氏鞘氨醇单胞菌很可能同样具有多环芳烃降解能力,分析结果将通过试验进一步验证,并为后续研究做好准备。

三株菲降解细菌的分离、鉴定及降解特性的研究

从石油污染土壤中分离纯化到 3株能以菲为唯一碳源和能源生长的革兰氏阴性杆菌、好氧、不形成芽孢、端生或侧生单根鞭毛 ,分别命名为菌株ZX4、ZX6和EVA17.据部分片段长度的 16SrDNA序列比对分析和生理生化试验结果 ,确认此 3株菌均为鞘氨醇单胞菌属 (Sphingomonas)细菌 ,菌株ZX4为少动鞘氨醇单胞菌 (S .paucimobilis) ,菌株ZX6为溶芳烃鞘氨醇单胞菌 (S .aromaticivorans) ,菌株EVA17尚不能确定 .分析了各菌株在系统发育中的分类地位 .菌株ZX4在 14d内对含量为 10 0 0mg·L-1的菲降解率可达 98 74%.不同底物实验结果表明 ,菌株EVA17可能同时拥有两条菲降解途径 .

两株解磷细菌的解磷活性及作用机制研究

解磷细菌在增加土壤可溶性磷含量、提高磷肥利用效率方面具有重要作用。为选筛高效解磷菌、探讨其解磷机制,本文利用平板溶磷圈法筛选解磷细菌,采用钼锑抗比色法研究其解磷活性,苯磷酸二钠法研究其磷酸酶活性,利用薄层层析分析其产生的有机酸,根据生理生化特征和16S r RNA基因序列系统发育分析,确定其分类学地位。结果表明,菌株JXJ-11和JXJ-15对植酸钙的降解活性很强,3 d后培养液中可溶性磷浓度分别增加219 mg·L^(-1)和216 mg·L^(-1);对磷酸钙降解活性较弱,最高可溶性磷浓度仅为植酸钙的21.79%~30.37%;解磷细菌可分泌酸性、中性和碱性磷酸酶,降解不溶性磷,可能产生丙酸和琥珀酸等有机酸,降低培养液p H,增加可溶性磷浓度。两株细菌均为革兰氏阴性杆菌,无芽孢,产生硫化氢,其中菌株JXJ-11的16S rRNA基因序列与Sphingomonas melonis DAPP-PG 224T和S.aquatilis JSS7T相似性最高(99.79%),菌株JXJ-15的16S rRNA基因序列与Klebsiella pneumoniae subsp.pneumoniae DSM 30104T相似性最高(99.73%),根据以上信息,确定菌株JXJ-11和JXJ-15分别是鞘氨醇单胞菌属和克雷白氏杆菌属的成员。菌株JXJ-11和JXJ-15的解磷机制包括分泌有机酸和磷酸酶,其中JXJ-11在微生物磷肥研制方面具有潜在应用价值。

一株耐镉细菌的筛选、鉴定与性质研究

从重金属镉污染土壤中分离筛选出一株耐镉能力为25mmol·L-1的细菌,根据形态学观察、生理生化实验和分子鉴定,确定为鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas sp.),命名为CdTB02。该菌株的最佳生长条件为:NaCl浓度1%、装液量30mL/250mL、pH值6.0、温度35℃;而在含1mmol·L-1 Cd2+的环境中,最佳耐镉生长条件为:NaCl浓度1%、装液量30mL/250mL、pH值7.0、温度30℃。镉吸附实验结果显示,菌株CdTB02在最佳耐镉生长条件下对Cd2+的吸附率达到94%以上,表明菌株CdTB02对治理镉污染能发挥一定的作用。

1例因生物膜导致饮料生产线污染的案例分析

生产企业因故停产数月,恢复生产后,多种产品连续出现微生物污染问题。经检测分析,污染菌鉴定为鞘氨醇单胞菌属Sphingomonas、土壤杆菌属Agrobacterium和栖稻黄色单胞菌Flavimonas oryzihabitans。这些微生物都具有产糖被的能力,加上设备管路拆洗中发现管路焊缝有片状成膜物质,更换相关管路后便根除了该污染。所以经过分析得出结论:污染原因是因管路连接粗糙,加上持续停产,多种环境中微生物形成生物膜,保护污染菌耐受高温短时蒸汽灭菌,导致多种细菌持续反复污染产品。

菌株N3和TP-3的分类鉴定及保水效果研究

用多相分类的方法对2株生物聚合物合成菌进行了鉴定,通过形态学、生理生化和16S rDNA系统进化分析,鉴定菌株N3为泛菌属,菌株TP3为鞘氨醇单胞菌属。N3和TP3合成的生物聚合物具有协效增粘性,将这两种菌剂混合喷洒在沙土表面,能够形成致密的结皮,从而显著提高沙土的持水能力;试验第15天,N3和TP3混合处理组的含水量为2.1%,是对照的10.5倍,是N3和TP3单独处理组含水量的3倍和1.6倍。这种由混合菌剂形成的结皮不会影响种子的萌发,且能增加幼苗的成活率。

重组脯氨酰内肽酶提取方法改进及活性研究

脯氨酰内肽酶具有水解多肽中脯氨酰残基的能力,具有治疗乳糜泻的潜力,构建高表达量的重组脯氨酰内肽酶、建立保持其高活性的提取方法对于脯氨酰内肽酶的药物开发至关重要。该研究经密码子优化、基因合成,构建了重组鞘氨醇单胞菌脯氨酰内肽酶(SCPEP)的大肠杆菌BL21(DE3)工程菌。探索建立改进型渗透休克法提取SCPEP,经Ni-NTA纯化、超滤浓缩得到产物。采用分光光度法基于底物Suc-Ala-Pro-pNA评价SCPEP的活性,同时与高压均质法提取的产物进行对比研究。结果显示,在pH 6. 0和pH 7. 0的反应体系中,采用改进型渗透休克法提取的SCPEP水解Suc-Ala-Pro-pNA的kcat/KM分别为(56. 58±12. 00)(mmol/L)-1·s-1和(55. 82±15. 33)(mmol/L)-1·s-1,而高压均质法提取的SCPEP水解Suc-Ala-Pro-pNA的kcat/KM分别为(24. 78±10. 63)(mmol/L)-1·s-1和(48. 69±13. 79)(mmol/L)-1·s-1,改进型渗透休克法提取的SCPEP在pH6. 0和pH 7. 0下的活性比高压均质法提取的SCPEP高2. 30和1. 15倍,故改进型渗透休克法有利于提取的SCPEP保持更高的活性。

高效降解甲醛菌株的分离鉴定及其特性

首先对新分离的、能高效降解甲醛的两菌株A1和A2在形态学特征、生理生化特性及16S rDNA序列分析等方面进行了系统研究;随后通过测定在液体培养过程中甲醛浓度的变化,确定新分离菌株A1、A2降解溶液中甲醛的性能;最后利用菌株A1、A2分别进行生物填料塔的挂膜实验,确定其对甲醛气体的净化性能。结果表明:菌株A1属于假单胞菌属(Pseudomonas),菌株A2为鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas);当甲醛初始浓度<1 200 mg/L时,菌株A1、A2都能完全降解溶液中的甲醛,当甲醛浓度增高至1 600 mg/L时,菌株A1在48 h后的甲醛降解率为50%,菌株A2在104 h后的甲醛降解率为74.3%;菌株A1、A2对甲醛气体的净化效率均能达到99%以上,菌株A1的甲醛生化去除量能达到26.4 mg/(L.h),菌株A2的甲醛生化去除量可达20.6 mg/(L.h)。