改性火山岩生物滤料对微生物吸附实验研究

采用酸处理、铁盐处理和铝盐处理火山岩滤料,并将未处理的和改性的3种滤料分别在30℃、60 rpm/min条件下吸附恶臭假单胞菌野生菌和重组菌,通过测量OD600值的变化,比较它们的吸附效果。结果表明:它们的吸附率随时间延长而增大,3.5 h后对野生菌的吸附率分别为27.70%、34.84%、36.83%和31.69%,对重组菌的吸附率分别为31.65%、37.31%、38.23%和35.25%。3种改性滤料都有较好的吸附效果,每克滤料吸附野生菌菌数分别为0.308×1010个、0.363×1010个、0.372×1010个、0.340×1010个;吸附重组菌菌数分别为,0.704×1010个、0.885×1010个、0.936×1010个、0.805×1010个,其中铁膜滤料吸附效果最好。把微生物吸附在滤料上处理废水,能结合它们处理废水的优势,且可以回收滤料,为研究改性滤料固定化微生物在废水处理中的作用和效果上提供实验依据。

构建国家重点实验室管理服务体系的实践与思考

科学研究、人才培养和学术交流是国家重点实验室的主体任务,良好的管理服务是实现实验室目标的根本途径。结合农业微生物学国家重点实验室的运作实践情况,提出构建国家重点实验室的管理服务体系的一些认识和思考。

硒是双刃剑?——谈微生物中的硒代谢

硒位于元素周期表第Ⅵ主族,是一种生命必需的微量元素,是第21位氨基酸硒代半胱氨酸、硒代甲硫氨酸和含硒酶的必需组分。硒在人体免疫系统、抗癌、抗氧化等方面发挥重要作用,缺硒会导致40种以上的疾病。硒以Se(-Ⅱ)、Se(0)、Se(+Ⅳ)和Se(+Ⅵ)4种价态存在,所有价态间的转化都有微生物的参与。本文主要综述最近几年国内外微生物代谢硒的研究进展,包括硒对生命体的重要作用与机制,硒的化学性质与生物地球化学循环,硒的氧化、还原和甲基化等多样的代谢硒的微生物类群,微生物代谢硒的分子机制;并探讨了微生物代谢硒在未来的关注点和实际应用。阐明微生物代谢硒在生物地球化学循环、生物多样性、植物富硒、人类健康和环境污染治理等方面都发挥着重要作用。

微生物对土壤环境中重金属活性的影响

Microorganisms, which are the most active components in soil, significantly affect the mobility and fate of heavy metal in soil environment. The present paper reviews the latest advances regarding the microbial accumulation and transformation of heavy metals in soil. The possible researches of future in this field are discussed in this paper. Ref

利用复合微生物菌剂控制水华的治理工程试验

为了探索利用微生物控制正在爆发水华的富营养化城市内湖的效果,试验利用光合细菌(Rhodop seudomonas palustris)、芽孢杆菌(Bacillus subtilis)2种微生物菌剂,采用直接投放的方式,治理武汉市重度富营养化湖泊四美塘湖(西),治理时间从2008年8月1日持续到2008年9月27日,治理结束后,湖水水质从劣Ⅴ类提高到Ⅴ类,高锰酸钾盐指数除去率达52.78%,TN除去率达49.26%,TP除去率达73.02%,氨氮除去率达16.18%,Chl-a含量降低了46.70%。治理进行1个月后,湖水的感官效果大幅提高,藻类水华完全消失,透明度提高,不良气味消失。在投菌结束后的3个月内,湖水水质仍然保持良好,没有出现反弹。利用复合微生物菌剂治理富营养化湖泊,控制水华的爆发,是一种经济、快速、无二次污染的富营养化水体治理方法,如将其与其他的治理技术相结合将会使其在富营养化水体治理领域中发挥重要的作用。

微生物活动对富营养化湖泊底泥磷释放的影响

目前,影响内源磷释放的物理、化学因素已有较为系统的研究,而微生物对磷释放的影响一直以来并未有确切的结论。针对上述问题,文章首先研究能够有效抑制水体微生物增殖的方法,并建立了能有效控制微生物活性的对照模型,在此基础上进一步研究微生物的存在对底泥磷释放的影响。结果表明,按50 mg/L添加量分别加入铜、铬和镉3种重金属离子,无法抑制上覆水中微生物的活性,而40%的甲醛溶液是较好的微生物抑制剂;当底泥和上覆水中微生物数量增加时,微生物的活动会导致泥水界面氧化还原电位降低,同时细菌代谢过程产生的酸类会溶解底泥中难溶的磷酸盐,从而促进底泥磷的释放,释放量可达底泥总磷原有含量的20.11%;反之,底泥会吸附上覆水中的磷,增加量占底泥原有总磷的15.02%。

多孔陶粒固定化微生物效果及扫描电镜观察

采用0.2 mol/L和1.0 mol/L的HCl以及0.2 mol/L和1.0 mol/L的NaOH、铁盐和铝盐,分别对陶粒进行改性,将未处理陶粒和改性陶粒分别在30℃、60 r/min条件下吸附恶臭假单胞菌,通过测定不同时间上清液OD600值来比较它们的吸附效果,并用扫描电镜对吸附效果进行观察.结果表明:低浓度酸处理陶粒吸附菌效果比碱处理和高浓度酸处理好,其上清液的相对OD600值差最大.未处理陶粒、低浓度酸处理陶粒、铁膜和铝膜陶粒对菌都有较好的吸附能力,吸附率随时间延长而增大,3.5 h后它们的吸附率分别为27.70%、34.84%、36.83%和31.69%,其中铁膜陶粒吸附效果最好,扫描电镜观察与吸附实验结果相一致.把微生物吸附在陶粒上处理废水,能结合它们处理废水的优势,且可以回收陶粒,将为研究改性陶粒固定化微生物在废水处理中的作用和效果提供较直观的依据.

微生物对锑的代谢机制研究进展

锑(Sb)是一种自然界普遍存在的剧毒重金属,随着工业生产的日趋发展,我国部分地区土壤、水体及农产品受到严重的锑污染。作为环境污染物,锑中毒会导致人类心肌衰竭,肝坏死等疾病。自然界中的某些生物,特别是微生物却可以在极高锑浓度下生长,甚至可以利用这种元素作为能源物质,因此,微生物在锑的地球物质循环中起着重要的作用。研究生物对锑的代谢机制,对于保护环境与人体健康具有重要的现实意义。本文对锑在环境中的分布、污染状况、微生物对锑的代谢以及生物修复等方面的研究现状进行了综述。同时建议今后应加强以下三方面的研究:(1)筛选更多抗锑微生物或氧化锑的微生物;(2)发掘更多锑抗性基因或氧化基因;(3)开发锑污染土壤及水体的微生物修复技术。

深海盐单胞菌产生的微生物絮凝剂HBF-3对刚果红模拟染料废水脱色的研究

以深海盐单胞菌V3a′(Halomonas sp.V3a′)合成的新型微生物絮凝剂HBF-3对刚果红模拟染料废水进行脱色试验,探讨HBF-3加入量、溶液pH、温度对脱色效果的影响,并与活性炭和壳聚糖对刚果红染料的脱色效果进行对比。结果表明:增加HBF-3的加入量可以提高对刚果红溶液的脱色效果,HBF-3质量浓度为100mg/L时对200mg/L刚果红的去除率达83.7%;HBF-3对染料废水脱色效果受pH值的影响大,pH值在5.0～6.0时,HBF-3对刚果红溶液的脱色效果较弱,为41.1%左右;pH值在7.0～9.0之间变化时,脱色率稳定在88.7%左右;在10～70℃范围内絮凝率随温度变化而改变的幅度小。

微生物砷氧化调控研究进展

微生物砷氧化是指微生物通过砷氧化酶AioAB将毒性强的亚砷酸盐[As(Ⅲ)]氧化为毒性较弱的砷酸盐[As(Ⅴ)]的过程。该过程一方面有利于微生物自身和环境的修复,另一方面能够提供能量供给部分砷氧化菌生长。介绍微生物砷氧化调控机制的最新研究进展。

发光酶标记基因在微生物分子生态学研究中的应用

1 前言随着分子生物学向微生物生态学的渗透,微生物生态学的研究内容和水平正不断深化和提高,一门新的分支学科——微生物分子生态学也已日趋成熟[1]。对释放至环境中的遗传改良微生物(genetically modified microorganisms,简称GMMs)进行风险评估(risk assessment)、测量引入细菌在植物根部、叶面的定殖动态、容量或土壤中的群体数量则是微生物分子生态学的主要研究内容之一。但是,由于大多数细菌并不具有足以与同类土著细菌区分的特征而无法做到特异性的检测与回收。因此,通过遗传重组将外源基因(标记基因,marker gene)导入供试菌株,从而在检测或回收释放至土壤中的该种菌株时可以将其与同类土著细菌分开的方法(亦即标记基因技术)

环境微生物群落功能研究的新方法和新策略

微生物群落在驱动生物地球化学循环中扮演着重要角色,传统的研究方法可对微生物群落进行遗传结构的解析,但不能有效地与功能研究耦联。概述了近年发展起来的基于核酸和蛋白质水平的分子生物学新方法——环境mRNA和rRNA同时荧光原位杂交(FISH)、寡核苷酸微阵列技术(Oligonucleotide Microarray)、稳定性同位素联合宏基因组学(SIP-enabled Metagenomics)和环境蛋白质组学(Metaproteomics)在环境微生物群落功能研究中的应用,并且对其发展趋势进行了分析和展望。

几种微生物及其组合在猪粪堆肥发酵中的作用

猪场粪便是重要污染源,但又是一类尚未充分利用的资源。研究了酵母、枯草芽孢杆菌、木霉与黑曲霉4种微生物对猪粪堆肥发酵的促进作用,并探讨几种微生物在堆肥发酵时的相互作用,同时开发出一种能令猪粪堆肥快速升温腐熟的发酵剂。结果表明,发酵剂的配比为芽孢杆菌∶黑曲霉∶木霉=3∶2∶3,酵母在升温过程中所起作用不明显。中试结果表明,用此配比的发酵剂,可以令猪粪堆肥在10d左右腐熟,并且使得堆肥产品的种子发芽指数提高21.7%。

复合微生物肥料高效菌株的筛选

从供试土壤样品中筛选出几株高效解磷、解钾和自生固氮菌菌株 ,其中 ,以菌株P1 、K1 、N1 解磷、解钾和固氮效果最好。盆栽试验结果显示 :与对照相比 ,高效菌株组合P1 K1 N1 能使番茄和油菜的生物量分别提高 65 .9%和 68.4%。

一株降解苯酚微生物的分离与鉴定

从武汉市某化工厂的活性污泥中分离1株能以苯酚为惟一碳源和能源生长的菌株,命名为CY1。通过逐级驯化,CY1可在含1 000 mg·L-1苯酚的培养基中降解苯酚并生长。经对该菌株进行形态特征以及16S rDNA序列比对分析,确认该菌株属于假单胞菌属(Pseudomonas)。

微生物转化雄甾-4-烯-3,17-双酮的菌种筛选和转化条件的初步研究

雄甾-4-烯-3,17-双酮(简称4AD)是甾体药物的重要中间产物,其11α羟化产物可制成治疗心血管疾病的药物。通过对30株不同种属真菌转化4AD能力的筛选,获得球孢白僵菌(Beauveria bassiana)QY2A对4AD有高效C11α羟化能力,得到目标产物C11α-羟基雄甾-3,17-双酮(简称11α-OH-4AD)。另对该菌株的转化条件进行优化,结果表明:初始pH值6.0,温度28℃,转速180r/min,转化时间60h,助溶剂甲醇终浓度和底物浓度分别为2.5%和2.5g/L时,11α-OH-4AD的转化率为65%,比未优化的转化率提高了51.2%。

微生物强化猪场沼液脱氮效果研究

微生物强化可以提高序批式生物反应器(SBR)的处理效果。对高NH_4^+-N(氨氮)、低COD/N猪场沼液脱氮条件进行优化,结果表明,投加硝化细菌对促进SBR活性污泥系统硝化作用不明显,总氮(TN)去除率为1.7%,以甲醇为碳源的投菌组,当COD/N为11:1时总氮去除率约为84%。此外,使用低聚果糖废液作为混合碳源,同等COD/N条件下,脱氮效果优于甲醇,约为95%。优化投菌比例,综合碳源实验,脱氮效果最佳条件为硝化细菌10~5 CFU/mL、反硝化细菌10~5 CFU/mL,水力停留时间为3 d,NH_4^+-N、TN去除率分别为(99±0.4)%,(95±1.5)%,出水的相应浓度分别为(2.63±0.88)、(13.80±4.34)mg/L。此外,COD从最初的530 mg/L降低至100 mg/L以下。改进的工艺出水氨氮和总氮优于一级A标准,为养殖废水的深度脱氮提供了基础数据。

新型复合微生物制剂对垃圾填埋场的除臭效果

从2010年7月28日到8月16日,利用农业微生物学国家重点实验室保藏的沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、地衣芽孢杆菌(B.lichenformis)、短小芽孢杆菌(B.pumilus)、嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)等5种微生物制成菌剂,采用直接喷洒的方式,治理湖北省钟祥市沿山头垃圾填埋场垃圾恶臭问题。结果表明,治理结束后,垃圾填埋场内采样点处的NH3、H2S的浓度分别下降了65.85%、87.50%,居民区采样点处的NH3、H2S的浓度分别下降了59.38%、81.82%。利用微生物制剂消除垃圾填埋场臭气污染是可行的。

BIOLOG微平板技术检测农田土壤微生物群落结构的方法比较

以采自湖北省荆州市和黄冈市的农田土壤作为供试土样,分别采用土壤样品冰浴后上清液100倍稀释、冰浴后悬浊液1 000倍稀释和离心去碳源3种方法,利用多功能酶标仪间隔12h检测D值,并计算AWCD(average well color development,每孔平均颜色变化)值来探究分析土壤肥力高、富含有机质、可利用碳源丰富的农田土壤微生物代谢功能的BIOLOG-ECO微平板技术适宜方法。结果表明,土样冰浴后上清液100倍稀释的方法不能有效去除土壤中可利用碳源,不能准确反映土壤微生物对碳源的利用程度。而冰浴后悬浊液1 000倍稀释、离心去碳源都能准确显示土壤微生物的活性变化,但是两者AWCD的标准差有极显著的差异,比较而言,离心去碳源的方法能更稳定地检测土壤微生物群落的代谢能力。研究结果为利用BIOLOG-ECO微平板技术检测富含有机质的农田土壤微生物代谢功能多样性提供了有价值的信息。

鸭疫里默氏杆菌KYF39_09285基因缺失株的构建及生物学特性研究

为研究KYF39_09285基因对鸭疫里默氏杆菌生物学特性及其对雏鸭致病力的影响,试验利用基因同源重组的原理构建KYF39_09285的基因缺失株RA-YMΔKYF39_09285,并使用穿梭质粒构建其基因回补菌株,评价其对鸭疫里默氏杆菌生物学特性以及雏鸭致病力的影响。结果显示:与亲本株相比,KYF39_09285基因缺失株的生长速度、生化特性、对Vero细胞的黏附入侵能力均未发生改变,但缺失株中dnaK表达量降低,对高渗、青霉素、氨苄西林、庆大霉素和链霉素的敏感性增强,对雏鸭的致病力(LD_(50))降低1.84倍,45℃胁迫下的KYF39_09285表达量显著降低。研究表明KYF39_09285与鸭疫里默氏杆菌对高温、高渗和抗生素的耐受性以及致病力有关,结果为深入研究鸭疫里默氏杆菌的致病机制奠定基础。