高等师范院校生物技术专业校内实训教学模式的探讨

本文从生物技术专业的特点、发展高等师范院校生物技术专业校内实训的重要性、校内实训内容的拟订和实施及校内实训效果等多方面探讨了高等师范院校本科生校内实训的教学模式,目的是全面培养和造就具有专业实践能力、能胜任或从事生命科学研究和技术应用的专业人才。

有机酸和氨基酸对双孢蘑菇2796菌丝生长的影响

为了探讨有机酸和氨基酸对双孢蘑菇2796菌丝生长的影响情况;此实验利用固体平板和液体摇瓶培养的方法,研究了柠檬酸、酒石酸、琥珀酸3种有机酸和丙氨酸、酪氨酸、精氨酸3种氨基酸在不同浓度下对双孢蘑菇菌丝生长的影响。通过测定各处理组的菌丝菌落直径、胞外蛋白质量比、菌丝干重、胞内多糖、过氧化物酶活性和还原糖质量比等生长参数;结果发现外源加入0.04%的柠檬酸最有利于双孢蘑菇的菌丝生长,可产生更多的菌丝胞内多糖、过氧化物酶、胞外蛋白。琥珀酸、精氨酸和酪氨酸也能够促进双孢蘑菇的生长,其中琥珀酸组的菌丝干重最高,比对照组增加了131%;精氨酸组的胞外蛋白质量比最高,比对照组增加了151%;柠檬酸组的胞内多糖质量比和过氧化物酶活性的值最高,分别比对照增加了21%和146%;添加酸组的还原糖质量比均比对照低。但添加过高浓度的有机酸和氨基酸,则抑制双孢蘑菇菌丝的生长。

不同菌剂处理下猪粪和牛粪堆肥前期性质变化

以猪粪和牛粪为堆肥原料,设计了人工接种MixF-3菌剂堆肥、添加灭活菌剂堆肥和自然堆肥3个处理进行堆肥前期实验,探讨堆肥9d过程中温度、水分、有机碳、全氮和微生物量碳等参数的变化。结果表明,按1L/t接种MixF-3混合菌剂堆肥温度升温快,猪粪堆肥第48h和第84h时温度分别达到66℃和71.5℃,牛粪堆肥第48h时温度达69℃,明显高于灭活菌剂处理组和CK对照组。随着堆肥的进行,各处理组水分含量缓慢下降,牛粪比猪粪含水量略高。人工接种菌剂的猪粪和牛粪堆肥处理组中pH变化幅度小,有机碳碳含量的下降幅度比灭活组和自然堆肥组大,分别下降15.64%和11.25%,全氮含量缓慢升高但变化不大,人工接种牛粪比猪粪处理组中堆肥全氮含量升幅高;在猪粪和牛粪堆肥中人工接种菌剂微生物量碳降幅最小,分别为9537μg/g和3212μg/g,表明在猪粪和牛粪堆肥原料中添加MixF-3复合菌剂有利于微生物繁殖生长,同时拓宽了菌剂使用的单一性,更具有普遍性意义。

稻秸蓝藻混合厌氧发酵沼液及其化学物质对尖孢镰刀菌西瓜专化型生长的影响

研究稻秸与蓝藻(1∶1)混合厌氧发酵的沼液及其微量化学成分对尖孢镰刀菌西瓜专化型(Fusaruim oxysporum f.sp.niveum,FON)的孢子萌发、孢子数量、菌丝生长的影响。结果表明:40%浓度的发酵沼液即可100%抑制孢子萌发,20%浓度的沼液即可达到98.74%的抑制菌体产生孢子,100%浓度的沼液显著抑制气生菌丝的生长;进一步GC-MS分析发现沼液有机物成分中烷类较多,存在微量的四氯化碳(CCl4)、六氯乙烷(C2Cl6)、1,1-二乙氧基乙烷(CH3CH(OCH2CH3)2)3种化学物质;三者都具有显著的抑菌效果,且随浓度的增加而增大,尤其CH3CH(OCH2CH3)2的抑菌效果最好;0.75%浓度的3种化学物质对孢子萌发的抑制率即可达到100%;在培养基中分别加入CCl4、C2Cl6、CH3CH(OCH2CH3)2的浓度为1.00%时,镰刀菌的产孢数量分别降低了5.67%、18.05%、8.72%;培养4d,三者对尖孢镰刀菌西瓜专化型气生菌丝生长的抑制效果均达到90.40%,效果显著。研究表明沼液中确实存在对病原微生物具有明显抑制作用的多种有效的化学成分,可作为防治病原菌的首选药剂。

纤维素降解菌对稻草秸秆和蓝藻混合厌氧发酵产沼气的影响

我国秸秆的产量非常大,且未充分利用,造成极大的资源浪费,而蓝藻的暴发严重污染了环境,所以将两者混合发酵产生沼气是一个很好的能源利用方式。本实验以稻草秸秆和铜绿微囊藻为原料,在活性污泥的作用下,接种LX1和LX3两种不同的纤维素降解菌在37℃进行厌氧发酵100 d,碳氮比为27∶1,p H值为7,以产气量作为衡量指标,比较两种不同纤维素降解菌的降解效果。结果表明,接种LX1菌种的实验A组产气效果最佳,产气速率快,总产气量达到47 544 m L,而对照组总产气量仅为32 485 m L,LX3菌种对发酵也具有一定的促进效果,混有两种菌的实验C组总产气量为39 628 m L。

酚酸类物质和氨基酸对西瓜专化型镰刀菌生长的影响

采用实验室内菌饼接种法,以常见的酚酸类化合物对羟基苯甲酸、肉桂酸和甘氨酸、丙氨酸来研究酚酸类物质和氨基酸对西瓜专化型镰刀菌(Fusarium oxysporium f.sp.niveum)生长的影响。结果表明,供试酚酸类物质和氨基酸都对镰刀菌菌丝生长具有一定促进作用。1.00 mmol/L的对羟基苯甲酸和0.10mmol/L的肉桂酸对镰刀菌菌丝促进生长率分别达到9.59%和7.70%,浓度为1.0 g/L的甘氨酸和浓度为0.5 g/L的丙氨酸对镰刀菌菌丝促进生长率分别达到17.29%和13.70%。肉桂酸和丙氨酸溶液浓度增大对菌丝生长的促进作用呈下降趋势,表明低浓度能有效促进镰刀菌菌丝的生长,而高浓度则有利于菌丝色素的产生。试验结果为探究西瓜的自毒物质是否能通过促进西瓜枯萎病致病菌生长的机制来影响连作西瓜病害的发生提供了依据。

不同预处理方式对碱法提取米渣蛋白得率的影响

研究不同的预处理方式对碱法提取米渣蛋白得率的影响。结果表明:分别用质量分数0.5%柠檬酸或稀释20倍的醋酸(0.875 mol/L)对米渣在25℃处理180 min,再用0.1 mol/L NaOH溶液提取,温度50℃,提取时间27 h,则蛋白提取率有较大提高;蛋白质提取率分别为84.60%和80.1%,高于未经过酸处理的米渣蛋白提取率。质量分数为0.5%柠檬酸和稀释20倍(0.875mol/L)的醋酸预处理的大米渣蛋白质经十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析表明,用体积分数18%分离胶有利于蛋白质电泳的分离;蛋白质在提取过程中分解成小的片段,主要集中在9.5 kD和4.1 kD附近,其中4.1 kD蛋白含量较多,且用质量分数0.5%柠檬酸预处理后碱法提取的蛋白质颜色纯白鲜亮,质地细腻润滑。

堆肥中高温纤维素降解菌的筛选和应用

选用PCS培养基和定期改变传代的方法,从高温堆肥样品中筛选出4组具有较强纤维素分解能力的混合菌群,从菌群的生长特性、纤维素酶活力和滤纸、水稻秸秆的降解能力等方面复筛出一组纤维素分解能力较强而稳定的混合菌群MixF-3。该混合菌群经72h能将滤纸完全崩解,崩解滤纸后的培养液pH值基本稳定在8.5左右。培养温度为55℃或65℃时有利于MixF-3复合菌群产生的纤维素酶活较快地达到最大值;55℃培养96h左右,培养液中最高酶活为91.05U/mL,培养7d对水稻秸秆的降解率为46.5%。将复合菌群MixF-3接种到猪粪和牛粪自然堆肥中,发现其能促进肥料快速升温,48h内超过65℃,加速了原料的快速腐熟,为进一步研究开发堆肥快速腐熟菌剂奠定了基础。

水体氮磷浓度对水葫芦厌氧发酵特性的影响

对生长在人工配制的3种不同氮磷浓度水体(富营养化湖河水、一级排放水A、一级排放水B)的水葫芦进行了中温批式厌氧消化产气比较,研究水体氮磷浓度对水葫芦厌氧发酵的影响。结果表明:水葫芦生长水体的氮磷浓度与水葫芦的产气量有明显的正相关性。水体氮磷浓度越高,生长的水葫芦产气潜力越高。TS、VS、纤维素和半纤维素的降解率以及生物转化率均有相同趋势,不同水体生长的水葫芦的营养特性不同造成水葫芦产气差异,其中木质素含量对水葫芦厌氧降解特征影响较大。

两株红酵母混合发酵产β-胡萝卜素及其影响因素

探讨了粘红酵母(Rhodotorula glutinis31229)和红酵母菌株RY-01混合发酵产β-胡萝卜素的影响因素。实验结果表明,两株红酵母混合发酵的β-胡萝卜素产量比单菌发酵显著提高,达到8837.83μg/L,菌体生物量也达到了23.56g/L;β-胡萝卜素产量的积累与菌体生物量的积累并不同步,在时间上有一定的滞后性;混合发酵的最适碳源和氮源分别是麦芽糖和蛋白胨;K+和Mg2+对β-胡萝卜素的产量有一定的影响作用,但不显著;橘皮干粉浸汁对混合发酵菌体生物量和β-胡萝卜素产量有较大的促进作用,分别提高了41.3%和52.8%。本研究为β-胡萝卜素高产菌株的选育和β-胡萝卜素的进一步开发利用提供了参考。

稻秸蓝藻沼气发酵过程中微生物群落结构解析

采用自行设计的可控恒温厌氧发酵装置,以水稻秸秆和铜绿微囊藻为发酵原料,分别对稻秸进行生物(平菇发酵液、沼渣)和化学(6%Na OH)方法预处理,在(35±1)℃的条件下进行厌氧发酵。每隔5 d,采取不同处理组的发酵液,提取DNA,进行PCR扩增,通过高通量测序技术分析不同处理组样品的微生物群落组成、丰度和多样性。结果显示,各处理组的微生物群落结构有所差异,在门水平上,以变形菌门、拟杆菌门和厚壁菌门为主,但仅平菇处理组的沼液中含有梭杆菌门。此外,平菇处理组的Shannon指数亦高于其他2组,具有较高的菌群丰度和多样性。平菇处理组的稻秸产气性能最稳定,可能与其微生物群落多样性丰度最高有很大关系。

混菌发酵啤酒糟开发富含β-胡萝卜素饲料的研究

研究采用毛柄金钱菌和枯草芽胞杆菌分别预处理啤酒糟后,再接种粘红酵母31229共发酵啤酒糟开发富含β-胡萝卜素的混菌饲料。结果表明:毛柄金钱菌、枯草芽胞杆菌和粘红酵母31229在啤酒糟中能够分别生长良好,粘红酵母31229能用啤酒糟等丰富而廉价的原料作为碳源生产β-胡萝卜素;以纤维素酶活力较强的毛柄金钱菌处理啤酒糟培养基5d,发酵液进行一次灭菌后再接种粘红酵母31229,4d后所得的粘红酵母31229菌体生物量和β-胡萝卜素分别达到13.10g/L和62.64μg/(g干菌体)。

餐厨垃圾混菌发酵制备燃料乙醇

以校园餐厨垃圾为原料,利用根霉和枯草芽胞杆菌进行糖化预处理,再接种啤酒酵母发酵产乙醇。通过单因素实验,以乙醇产量为响应值,对发酵条件进行优化。实验结果表明:乙醇产量最佳的发酵条件为:当底料含水率为22.79%,啤酒酵母接种量为15%,30℃培养条件下,经过5 d发酵,乙醇产量最高可达到6.67%。选用餐厨垃圾丰富了燃料乙醇的取材途径,实现了原材料的多元化,采用微生物预降解原材料为实现高产乙醇奠定了基础。

链霉菌WH63的抑藻效应

研究链霉菌WH63抑藻效应。以铜绿微囊藻作为受试对象,通过平板实验、液体发酵、链霉菌WH63发酵产物分析、藻毒素含量测定和水培青菜,探讨链霉菌WH63抑藻效应。结果发现,链霉菌WH63活菌和过滤除菌后的发酵液均有抑制铜绿微囊藻生长的能力,第4天时接种3%过滤除菌的链霉菌WH63发酵液抑藻率就达到了96.7%,且WH63菌株的发酵液具有很好的热稳定性,乙酸乙酯的萃取WH63菌株发酵液抑藻效果最好,其抑藻物质为脂溶性弱极性物质。进一步分析其第15天的抑藻水样,COD含量比正常生长的铜绿微囊藻下降了61.4%,BOD下降了13.4%,藻毒素含量比其低57.9%,继续培养到第40天时都没有回绿现象,且水样清澈。用杀藻后的水样直接浇灌青菜种子,观察种子萌发数,结果表明,处理后的水样发芽率为100%,发芽势、活力指数、茎长和幼苗鲜重比水对照分别提高10.2%、147%、121%和71.6%。实验表明,用链霉菌WH63抑藻后的水样具有很好的促植物生长和提高植物抗性的效果,为链霉菌以后运用到水培蔬菜抑藻剂的开发提供了一定的理论基础。

混菌共培养发酵产物对胃腺癌SGC-7901细胞的体外抑制作用

目的探讨巨大芽胞杆菌(Bacillus megaterium)和蜡样芽胞杆菌(Bacillus cereus)分别与金针菇(Flammulina velutiper)共培养发酵产物对胃腺癌SGC-7901细胞的体外抑制作用。方法将金针菇接种于固体发酵培养基(啤酒糟、甘蔗渣和梨渣的比例为5∶4∶1)中培养5 d,再分别接种巨大芽胞杆菌和蜡样芽胞杆菌发酵培养5 d,提取发酵产物,MTT法检测发酵产物对SGC-7901细胞的体外抑制作用。结果巨大芽胞杆菌和金针菇共发酵产物经121℃处理后,对SGC-7901细胞的抑制率为77.75%;蜡样芽胞杆菌与金针菇的发酵产物经121℃处理后,对SGC-7901细胞的抑制率为78.88%,分别比巨大芽胞杆菌和蜡样芽胞杆菌单独培养的固体发酵产物经121℃处理后的抑制率提高了11.45倍和13.04倍,比金针菇单独培养的固体发酵产物经121℃处理后对SGC-7901细胞的抑制率(52.02%)分别提高了49.46%和51.63%。结论巨大芽胞杆菌和蜡样芽胞杆菌分别与金针菇共培养的发酵产物对胃腺癌SGC-7901细胞具有较高的抑制作用,为抗肿瘤药物的筛选及指导临床应用开辟了更广阔的前景。