摘要:2008年11月“第十一次全国环境微生物学学术研讨会”在江苏无锡顺利召开, 这次大会充分反映了我国环境微生物学界取得的最新进展。为了展现我国环境微生物学工作者取得的新成果,《微生物学通报》在08年“环境微生物专刊”的基础上, 针对“第十一次全国环境微生物学学术研讨会”组织出版了新一期专刊, 期望该专刊的出版能进一步推动我国环境微生物学相关领域的交流和发展。

摘要:

摘要:利用改进的Hungate厌氧技术, 从牛粪堆肥中分离出一株能有效利用木糖发酵产氢的中温菌HR-1。通过16S rRNA系统发育树分析表明, 菌株 HR-1 与丙酮丁醇梭菌Clostridium acetobutylicum ATCC 824 相似性最高为96%, 结合生理生化和生长特性分析表明, HR-1是梭菌属Clostridium的一个新种, 命名为Clostridium sp. HR-1。菌株HR-1为单胞生长的规则杆状菌(0.3 mm ~0.6 mm)×(1.4 mm~2.3 mm), 革兰氏染色为阴性, 无荚膜、无鞭毛、表面光滑、无明显凸起, 专性厌氧菌。HR-1可在10°C~45°C, pH 4.0~10.0条件下生长; 37°C和pH 8.0分别为其最适生长条件。发酵PYG的主要发酵产物有氢气、二氧化碳、乙酸、丁酸及少量乙醇。HR-1可以利用有机氮源和无机氮源生长并产氢, 酵母提取物是其最佳产氢氮源。HR-1在木糖浓度为3 g/L和初始pH 6.5条件下, 其比产氢量为1.84 mol-H2/mol-木糖, 最大比产氢速率为10.52 mmol H2/h·g-细胞干重。HR-1可以亦利用葡萄糖、半乳糖、纤维二糖、甘露糖和果糖等碳源生长并发酵产氢, 发酵葡萄糖时比产氢量为2.36 mol-H2/mol-葡萄糖。

摘要:锰氧化微生物能够将可溶的Mn(II)氧化为不溶的锰氧化物沉淀, 因此在生物除锰研究上具有重要的应用价值。本研究从锰污染土壤中分离到一株锰氧化菌Bacillus sp. MK3-1, 该菌对MnCl2有较高抗性, 其最低抑制浓度(Minimal inhibitory concentration, MIC)为20 mmol/L。实验表明该菌在培养基中Mn(Ⅱ)的去除率高达96%, 同时将其制成固体包埋菌剂应用于含0.15 mmol/L的MnCl2水溶液实验, 结果表明其仍然具有稳定的除锰能力, 去除率为87.12%, 使溶液的终锰浓度符合国家排放标准。扫描电子显微镜观察和能谱分析实验表明, 实验产生的锰氧化物均匀地分布在Bacillus sp. MK3-1的细胞表面, 细胞表面含锰量为19.60% (W/W)。用简并引物扩增目前被认为催化锰氧化的多铜氧化酶基因mnxG, 获得了903 bp的基因片段, 其基因产物与已报道的多铜氧化酶具有86%的同源性。

摘要:利用平板筛选法从盐场卤水池中筛选到一株高效降解Tween 20的中度嗜盐菌DF-B6菌株。通过形态学、生理生化及16S rDNA序列分析确定该菌株为Idiomarina属的成员。底物特异性实验确定DF-B6菌株分泌的脂裂解酶为酯酶, 而非脂肪酶。在含8% NaCl的0.05 mol/L Tris-HCl (pH 8.0)缓冲液中, 50°C条件下作用, 酶活性最高。当反应液中金属离子浓度为10 mmol/L时, Mg2+、Ca2+和Mn2+对酶活有激活作用, 而Zn2+、Fe3+和Cu2+则对酶反应有抑制作用。

摘要:从若尔盖高原湿地采集沼泽土, 驯化后分离获得了14株对畜禽废水具有降解能力的耐冷细菌, 对供试菌株6°C的生长代时、对畜禽废水CODcr去除能力进行了测定。结果表明, 供试菌株的代时介于4.9 h~11.6 h之间, 据此选取了生长代时在4.9 h~6.5 h的9株耐冷细菌(NLJ1、NLJ6、NLJ7、NLJ9、NLJ10、NLJ11、NLJ12、NLJ13和 NLJ14)用于畜禽废水处理。在6°C~9°C条件下, 单个菌株对畜禽废水CODcr去除率存在差异, 其中, 6株耐冷细菌NLJ6、NLJ7、NLJ9、NLJ10、NLJ11和NLJ13的 CODcr去除率约为60%~70%, 其余菌株的 CODcr去除率小于50%。因此, 用这6个菌株混合接种处理灭菌畜禽废水6 h, 其CODcr去除率达85.42%。进而, 将采自雅安、都江堰和成都等地污水处理厂的活性污泥混合接种上述6株耐冷细菌后处理畜禽废水6 h, 其CODcr平均去除率分别为81.67%、76.32%和70.56%; 方差分析表明, 不同处理间CODcr去除率无显著差异, 说明这6株耐冷细菌对活性污泥的适应性较好。

摘要:生物破乳剂是近期开发出来的用于油水分离的新型破乳剂。本研究利用从受石油污染的土壤中筛选得到、并采用16S rRNA鉴定为Dietzia sp.的一株破乳剂产生菌, 在以废弃油脂MWFO、SWFO为碳源培养下, 得到的生物破乳剂的粗重为4 g/L、3.5 g/L; 对于W/O、O/W模型乳状液的破乳效果均可超过以液体石蜡产生的破乳剂, 且以SWFO废弃油脂培养得到的生物破乳剂可以同时应用于两种模型乳状液的使用。对于碳源利用方面Dietzia sp.在利用两种废弃油脂脂肪酸的过程中, 都是优先利用C16和C18的脂肪酸, 但对于两种废弃油脂的利用率上存在一定差异。采用TLC和FTIR分析发现, 3种碳源培养得到的生物破乳剂均为脂肽类生物破乳剂, 其破乳剂的化学结构还有待进一步研究。

摘要:采用Biolog和变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术研究了不同苯酚浓度培养对焦化废水处理厂反硝化池生物膜样品中微生物群落结构和代谢类型的影响。DGGE结果表明, 不同浓度苯酚和不同培养方式富集培养后, 细菌16S rDNA的部分条带分布谱形发生改变, 还有部分条带只受到了苯酚浓度变化的影响; 富集培养过程中由于碳源组成相对焦化废水简单, DGGE条带所代表的优势微生物多样性有所降低。Biolog试验结果表明, 生物膜样本的细菌群落代谢能力最强; 低浓度苯酚富集后的样品能利用的底物碳源类型最丰富。对Biolog试验结果的主成分分析显示, 相同浓度苯酚富集培养后的细菌群落代谢功能多样性相似, 但从DGGE结果看出其结构组成产生了变化。富集培养使样品微生物群落的代谢功能发生改变, 低浓度的苯酚富集增加了群落中微生物的代谢类型。而不同条件获得的分离物其苯酚降解能力的初步分析也表明, 富集与分离条件对苯酚降解菌的分离能力和得到的菌株特性具有差别。

摘要:通过稀释涂布平板法研究农一师二团和三团不同连作年限棉田土壤中好气性自生固氮菌、钾细菌、纤维素分解细菌、无机磷细菌、有机磷细菌等有益土壤细菌的总数分布, 以探讨棉花连作对土壤微生物的影响及土壤微生物对棉花生长的影响。结果表明, 5种细菌菌数均在花铃期达到最高, 苗期最低, 受耕作制度影响, 播前期菌数较高。5种细菌菌数随棉花连作年限的增加没有表现出有规律的变化, 受棉花连作影响较小。好气性自生固氮菌菌数在二团各生育期均比三团高, 其他4种细菌在不同生育期变化各不相同。土壤有益细菌与土壤多种离子养分呈负相关, 自生固氮菌与土壤全氮呈显著正相关。

摘要:本文采用盆栽试验, 研究4种除草剂在大田常规剂量下, 对根际土壤微生物和土著根瘤菌、AMF与苗期大豆共生的影响。结果表明, 除草剂对V2期大豆根际土壤中真菌数量和V3期细菌数量的抑制作用显著, 对V2和V3期AMF的侵染率、V3期根瘤数量影响显著。除草剂对土壤中真菌数量的负面影响可能是抑制菌根形成的重要因素, 对菌根形成产生的抑制可能会进一步导致根瘤形成受到抑制。

摘要:应用免培养技术和基于16S rRNA基因序列的系统发育分析对新疆于田盐池土壤放线菌群落结构进行研究。结果表明, 41个克隆序列属于26个OTUs, 分别分布于放线菌门放线菌亚纲(Actinobacteridae)的7个亚目和酸微菌亚纲(Acidimicrobidae), 其中链孢囊菌亚目(Streptosporangi- neae)中放线菌组成丰富, 占到了全部挑选克隆的42.3%, 是于田盐池放线菌群落中的优势菌, 而链霉菌不是高盐环境放线菌的优势菌群。在这些克隆序列中有71.8% 的克隆序列同已知序列的相似性低于97%, 属于放线菌的新类群, 这些可能的新类群中有15.3%的克隆序列与已知菌株的相似性小于85%, 这些克隆序列的分类地位都在科一级的分类单元上, 有的可能分类地位更高。这些研究结果说明于田盐池中存在有较为丰富的放线菌系统发育多样性, 并且潜藏着新类型的放线菌资源。另外, 由于微生态效应的存在, 不同高盐环境之间放线菌群落也存在明显差异。

摘要:2008年4月采集上海市城郊结合地区的4条河道午潮港、横港、朝阳河和曹杨环浜的水样, 测定水样的相关理化数据, 计算水环境质量综合指数; 提取水样中浮游细菌的总DNA, 进行变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析; 并对水体中的可培养浮游细菌的数量进行测定。结果表明, 污染严重的河道浮游细菌的生物量较高, 而多样性明显偏低, 河道不同采样点的微环境影响浮游细菌的组成, 河道中浮游细菌的组成与生物量的变化与水环境质量密切相关。

摘要:从湖北铜绿山铜矿和山西中条山铜矿两地采集了矿山废水样品, 用RFLP方法(限制性片段长度多态性方法)分析不同矿山废水中微生物多样性及其群落结构组成变化。结果发现：通过16S rDNA基因序列的系统发育树分析, 在5个矿山废水样品中检测到的细菌主要分为4大类：即Proteobacteria纲、Nitrospira纲、Firmicutes纲和Bacteroidetes纲。通过对古菌16S rDNA 的PCR分析发现, 取自湖北铜绿山铜矿的样品中检测到古菌的存在, 而取自山西中条山铜矿的样品中没有检测到古菌的存在。检测到的古菌主要是属于Ferroplasma属和Thermoplasma属。结合5个矿山废水样品的化学元素分析结果和细菌群落结构数据, 进行PCA分析(主成分分析), 发现不同矿山废水样品的生物地球化学性质及其微生物组成存在很大差异, pH值、温度、不同浓度的元素如S、Cu、Ni和Co可能是形成细菌种群结构差异的关键因素。

摘要:采用PCR-RFLP技术调查了劳盆地深海热液喷口两位点沉积物中的细菌多样性。结果表明, 在劳盆地深海热液喷口沉积物环境中细菌多样性十分丰富, 样品DY1中发现6个细菌类群, DY2中则存在4个细菌类群, 其中Gammaproteobacteria细菌亚群和Epsilonproteobacteria细菌亚群在两文库中均占据最大比例, 为沉积物样品中的优势菌群。另外, 在克隆文库中还发现了一些与数据库中的已知序列同源性较低的类群, 从而说明劳盆地深海热液喷口沉积物中存在特有的微生物种属。

摘要:本研究以藻华爆发期的太湖不同区域沉积物为对象, 测定氮、磷和生物量碳等理化性质, 并通过末端限制性酶切片断长度多态性分析(T-RFLP)的分子生态学手段, 鉴定不同富营养化湖区7个标准采样位点沉积物中细菌群落结构差异。结果表明, 总氮、总磷含量以6#、16#样品最高, 且各形态氮和各形态磷的趋势也与总氮、总磷趋势基本一致; 生物量碳为6#和16#明显高于其他位点, 其余各位点相近。T-RFLP结果显示, 各位点细菌多样性间存在差异, 其中16#样品的多样性指数最低, 6#、7#和1#较高; 在种群组成上各个位点无论是组分还是比例均有显著差异。另外, 所取7个沉积物样品中与氮、磷循环相关的α、β和γ-变形菌纲含量非常丰富, 且与硫、铁循环相关的δ-变形菌纲含量也很丰富。

摘要:本文考察了乳糖代替IPTG诱导三苯基甲烷类染料脱色酶TpmD在大肠杆菌BL21(DE3)中表达的可行性, 分别对用乳糖作为诱导剂时的诱导时机、乳糖浓度、诱导持续时间和添加方式进行优化并与IPTG诱导的差异等方面进行了比较分析, 确定了乳糖诱导的最佳条件。结果表明, 在工程菌对数生长中期(OD600约为0.8)添加终浓度为0.4 mmol/L的乳糖诱导6 h的条件下能获得最大量的目的蛋白和菌体量。由于乳糖可以作为碳源被菌体利用, 分批添加乳糖效果优于一次性添加。乳糖诱导条件下目的蛋白表达量占总蛋白的35.62%, 与IPTG诱导条件下的35.03%无明显差异。乳糖诱导后外源蛋白的表达时间有所滞后, 但收获的菌体量高于IPTG诱导, 显示出了乳糖同样是一种T7启动子的廉价高效诱导剂, 可以代替昂贵的IPTG用于脱色酶TpmD的规模化发酵, 同时也为其他重组蛋白的生产提供了有益的参考和借鉴。

摘要:药品和个人护理品类污染物日益成为新兴污染物研究的重点, 药品卡马西平因具有多种药效被广泛使用, 在环境中频繁被检出, 且浓度较高, 不易去除, 通常作为环境中药品和个人护理品污染状况的指示化合物。本研究从某制药厂的污水处理厂中分离到一株细菌HY-7, 能以卡马西平为唯一碳源、氮源和能源生长, 通过生理生化以及16S rDNA、gyrB基因序列分析鉴定并命名为Acinetobacter sp. HY-7。该菌株生长和降解卡马西平的最适条件为25°C和pH 6.0, 经HPLC分析10 d内能将初始浓度为20 mg/L的卡马西平降解48%。菌株HY-7还能以邻苯二酚、吲哚、萘、蒽等芳香族化合物为唯一碳源生长。

摘要:采用水-硅油双相系统, 从辽河流域浑河沈阳段底泥中筛选得到一株三氯乙烯降解菌FT17。综合形态特征、生理生化特征、16S rRNA Blast分析和系统发育分析结果, 将该菌株鉴定为Sporosarcina ginsengisoli。菌株FT17最适生长温度为34°C, 最适生长pH为7.8。苯酚作为共代谢基质可以促进该菌株对三氯乙烯的降解。该菌株的三氯乙烯降解酶在胞内和胞外均存在。采用两种质粒提取方法对该菌株进行质粒检测, 结果均没有发现质粒条带, 推测该菌株的三氯乙烯降解基因位于染色体上。

摘要:从新疆吐鲁番鄯善县典型沙漠地区中采集的样品中分离获得3株放线菌菌株XJSS-21、XJSS-39和XJSS-58, 对其形态特征、生理生化特性、反硝化能力、细胞壁化学组分以及16S rRNA基因序列等进行了多相分类研究, 发现3种沙漠放线菌均能产生纤维素酶, 淀粉酶和蛋白酶, 且菌株XJSS-21具有很强的反硝化能力, XJSS-58属于轻度耐盐菌。初步确定XJSS-21可能属于Streptomyces humidus subsp. antitumoris, XJSS-39可能属于Nocardiopsis dassonvillei, XJSS-58可能属于Streptomyces mutabilis。

摘要:本文采集化工厂排污口的污泥样品, 在含有氯苯为唯一碳源的基本培养基中, 先后分离筛选出7株能够降解氯苯的微生物菌株。通过对分离菌株的16S rRNA基因序列进行分析, 发现其中5株细菌分别属于放线菌目的考克氏菌属(KD139)、红球菌属(KD140和KD142)和节杆菌属(KD230和KD232), 1株细菌属于杆菌目的芽胞杆菌d属(KD178), 另外1株细菌属于黄色单孢菌目的寡食单胞菌属(KD237); 同时我们构建了系统进化树, 确定分离菌株的相对进化地位。本文还利用气相色谱方法, 对分离菌株降解氯苯的能力进行了初步分析, 其中寡食单胞菌KD237降解氯苯能力最高, 24 h内氯苯分解率达60.78%。

摘要:从处理高盐度废水的成熟活性污泥中分离筛选得到1株轻度嗜盐反硝化细菌GYL, 通过对该菌株的形态观察、生理生化实验以及16S rDNA序列分析, 确定该菌株为盐单胞菌(Halomonas sp.)。该菌株能在盐度为10%的培养液中生长, 最适盐度为2%~7%, 最适pH为7.5~8.5, 最佳碳源为蔗糖, 在25°C~30°C的温度范围内脱氮效率达到80%以上。对该菌株的异养硝化能力进行了测定, 其对氨氮的去除率可达98.3%, 说明该菌株可实现同步硝化反硝化, 即该菌可以独立完成生物脱氮的全部过程。

摘要:从一绝缘材料厂的污水中分离得到一株可高效降解苯酚的菌株JY01, 该菌株的形态和理化特征与Bacillus基本相同, 其16S rDNA序列与Bacillus simplex (AM9216370)的相似性为99.01%。在接种量为2%的条件下, 该菌在pH为6.0~9.0和温度为18°C~36°C的范围内保持对苯酚良好的降解能力; 30 h内, 当苯酚浓度为1100 mg/L和1300 mg/L时, 其降解率分别为99.16%和74.76%。这将为进一步采用生物法处理含酚废水提供了可靠的控制条件。

摘要:以多环芳烃[艹屈] (Chrysene)为选择培养基的碳源, 从焦化污泥中筛选出一株[艹屈]的高效降解菌SQ-1, SQ-1可在以[艹屈]为唯一碳源的无机盐培养基中生长, 经过电镜形态学观察、生理生化和16S rDNA序列分析, 并基于16S rDNA序列结果, 构建了该菌株的系统发育树。最终确定菌株SQ-1为木糖氧化无色杆菌(Achromobacter xylosoxidans)。又考察了[艹屈]的初始浓度、投菌量、pH值对SQ-1菌株降解[艹屈]效果的影响, 确定了最佳降解条件。结果表明, 该菌对水中[艹屈]具有良好的降解特性, 在[艹屈]浓度为40 mg/L、接种量10% (V/V)、pH 7.0~7.5、温度30°C条件下, 接种5 d后对[艹屈]的降解效率达到80%以上。

摘要:利用富集培养基, 从用生活污水驯化后的活性污泥中筛选得到一株具有好氧反硝化兼具除磷功能的细菌。通过形态学及生理生化指标鉴定其为假单胞菌属。利用此好氧反硝化菌处理模拟废水及生活废水, 通过监测总氮、无机磷及CODcr变化确定在C/N摩尔比为3:1、接种量为10%、pH 6.8、30°C条件下处理2 d, 该菌株脱氮、除磷及去除有机物的效果最佳, 活性污泥经此好氧反硝化菌强化后, 对生活废水的处理能力得到明显提升。

摘要:生物破乳剂的开发可以降低油田乳状液对石油工业和生态环境的负面影响并减少化学破乳剂的使用量。本研究建立了一套高效、便捷的破乳菌筛选方法, 并对破乳菌的特性进行研究。利用大庆油田受石油污染土壤作为菌种来源, 将Tween 60-water(0.072%, V/V)和Span 60-oil (0.028%, V/V)以6.5:3.5体积比配置出可以稳定200 h以上的O/W型乳状液, 用于破乳菌破乳效能的评价。经过分离纯化、血平板试验、排油试验和破乳试验最终筛选出2株24 h平均排油率在80%以上的优势破乳菌, 初步鉴定为芽孢杆菌属(Bascillus)。通过该破乳菌发酵条的件优化得到, 当温度为25°C, 摇床转数为160 r/min, pH值为9, 接菌量为20%时对该破乳菌生长速率最快, 积累发酵产物的量最多; 当温度为35°C, 摇床转数为120 r/min, pH值为9, 接菌量为2%时该破乳菌代谢产物的破乳活性最高。

摘要:从土壤中分离得到一株好氧反硝化细菌CY1, 该菌株在厌氧和好氧条件下均具有反硝化能力。硝酸盐氮初始浓度为137.25 mg/L, 30 h内硝酸盐氮去除率分别为99.98%(厌氧)和60.16%(好氧)。通过形态学特征、生理生化特性及16S rDNA同源性比较对菌株CY1进行鉴定, 初步判断CY1为泛养副球菌(Paracoccus pantotrophus)。

摘要:从无锡市某硫酸厂采集的土样中分离到一株具有脱硫性能的自养菌, 对该细菌的16S rDNA序列进行了测定, 并根据16S rDNA构建了系统发育树, 结合菌落、细菌形态鉴定菌株为那不勒斯硫杆菌(Thiobacillus neapolitanus), 命名为TL-1。同时, 考察了TL-1菌株在不同温度和pH条件下的脱硫效率, 并在反应器中以氧化还原电位(ORP)为控制条件, 对菌株的脱硫效果和生成的单质硫颗粒特性进行了研究, 结果表明, 摇瓶实验中, 30°C、pH 7.5为脱硫最佳条件。反应器运行时, ORP控制在-370 mV条件下运行效果最佳, 系统能够维持95%以上的硫化物去除率和85%以上的单质硫回收率, 随着ORP的增大, 生成的单质硫颗粒粒径有逐渐增大的趋势。

摘要:反硝化菌种类繁多, 且分属多个分类学上的不同种属, 故不能利用常规的16S rRNA测序方法对其进行研究。利用编码反硝化酶的功能基因作为分子标记, 可以有效研究环境样品中反硝化菌的种群结构、数量以及活性等。本文重点介绍了主要的反硝化功能基因以及常用的扩增引物, 分析了反硝化功能基因与16S rRNA系统发育之间的关系, 比较了nirS和nirK基因菌的群落分布特征, 对目前反硝化功能基因的研究和应用现状进行了综述, 讨论了研究中发现的新问题, 期望为研究复杂微生物的生态特征提供参考。